(57)【要約】【課題】諸収差が良好に補正され、かつ、長いレンズバックと広角化・小型化が達成された投影光学系と、それを備えたプロジェクターを提供する。【解決手段】投影光学系ＬＮは、拡大側から順に第１，第２光学系ＬＮ１，ＬＮ２を含み、第２光学系ＬＮ２が中間像ＩＭ１を形成し、第１光学系ＬＮ１が中間像ＩＭ１を拡大投影する。第２光学系ＬＮ２において最も中間像ＩＭ１側の面が凹面で形成され、第２光学系ＬＮ２において最軸外主光線が光軸ＡＸと交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメントのパワーが負であり、条件式：６．０≦ＬＢ／｜ｆ｜（ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、ｆ：全系の焦点距離）を満たす。【選択図】図１
2019204128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示面に表示される画像を拡大投影する投影光学系であって、
拡大側から順に第１光学系と第２光学系を含み、前記第２光学系が中間像を形成し、前記第１光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第２光学系において最も中間像側の面が凹面で形成され、
前記第２光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメントのパワーが負であり、
以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする投影光学系；
６．０≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（１）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離、
である。
【請求項２】
画像表示面に表示される画像を拡大投影する投影光学系であって、
拡大側から順に第１光学系と第２光学系を含み、前記第２光学系が中間像を形成し、前記第１光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第２光学系において最も中間像側の面が凹面で形成され、
以下の条件式（２）及び（３）を満たすことを特徴とする投影光学系；
５．５≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（２）
β＋１００Ｐｗ−２≦０  …（３）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離（投影光学系がズームレンズの場合、広角端での全系の焦点距離）、
β：第２光学系の倍率、
Ｐｗ：第２光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメントのパワー、
である。
【請求項３】
以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載の投影光学系；
−１５≦ｄｉｓ≦−３  …（４）
ただし、
ｄｉｓ：中間像の歪曲収差（％）、
である。
【請求項４】
前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることを特徴とする請求項３記載の投影光学系。
【請求項５】
前記中間像の最大像高に対する２〜７．５割の像高において、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることを特徴とする請求項４記載の投影光学系。
【請求項６】
前記第１光学系において拡大側から３枚のレンズがいずれも負メニスカスレンズであり、３枚のレンズのうち少なくとも１枚が非球面レンズであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項７】
前記非球面レンズの中間像側の面が以下の条件式（５）を満たす非球面であることを特徴とする請求項６記載の投影光学系；
ｚ（ｈ１）＞３  …（５）
ただし、
ｈ１：非球面における最軸外主光線の光軸からの高さ、
ｚ（ｈ１）：高さｈ１の位置での光軸方向のサグ量（面頂点基準）、
であり、
その非球面の面形状は、面頂点を原点とし光軸をｚ軸とする直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／｛１＋√（１−ε・ｃ2・ｈ2）｝＋Σ（Ａｊ・ｈj）  …（ＡＳ）
ここで、
ｈ：ｚ軸に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率、
ε：２次曲面パラメータ、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数（Σはｊについて４次から∞次の総和を表す。）、
である。
【請求項８】
前記第１光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い中間像側の正レンズが以下の条件式（６）及び（７）を満たすことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の投影光学系；
０．６４５＜θｇ＿Ｆ＋０．００１６８２×νｄ＜０．６９５  …（６）
６０＜νｄ＜１００  …（７）
ただし、
θｇ＿Ｆ：レンズ材料の部分分散比、
θｇ＿Ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
νｄ：レンズ材料のアッべ数、
である。
【請求項９】
以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の投影光学系；
ＬＢ１／ＬＢ≦０．５  …（８）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ＬＢ１：第１光学系のレンズバック（すなわち、第１光学系において最も縮小側のレンズ面から中間像面までの空気換算バックフォーカス）、
である。
【請求項１０】
以下の条件式（９）を満たすことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の投影光学系；
０．５＜Ｆｎｏ／Ｆｎｏ１＜２．５  …（９）
ただし、
Ｆｎｏ：投影光学系のＦナンバー、
Ｆｎｏ１：第１光学系のＦナンバー、
である。
【請求項１１】
以下の条件式（１０）を満たすことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の投影光学系；
｜Ｙ１／ｔａｎθ１｜≧２０  …（１０）
ただし、
Ｙ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【請求項１２】
以下の条件式（１１）を満たすことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の投影光学系；
｜Ｙ２／ｔａｎθ２｜≧５００  …（１１）
ただし、
Ｙ２：第２光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ２：第２光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【請求項１３】
以下の条件式（１２）を満たすように非球面を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の投影光学系；
１≦ｎ≦７  …（１２）
ただし、
ｎ：非球面数、
である。
【請求項１４】
以下の条件式（１３）を満たすように非球面を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の投影光学系；
ｍ＋ｎ≦２８  …（１３）
ただし、
ｍ：レンズ枚数、
ｎ：非球面数、
である。
【請求項１５】
以下の条件式（１４）を満たすことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の投影光学系；
２≦ＬＢ／ｍ≦４  …（１４）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｍ：レンズ枚数、
である。
【請求項１６】
前記第１，第２光学系のうちの少なくとも一方の一部がズーミングのために移動することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項１７】
前記第２光学系の一部がズーミングのために移動することを特徴とする請求項１６記載の投影光学系。
【請求項１８】
前記画像表示面を有する画像表示素子と、前記画像表示面に表示される画像をスクリーン面に拡大投影する請求項１〜１７のいずれか１項に記載の投影光学系と、を備えたことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１９】
前記画像表示面と前記スクリーン面が共に平面であることを特徴とする請求項１８記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は投影光学系及びプロジェクターに関するものであり、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス(digital micromirror device)やＬＣＤ(liquid crystal display)等の画像表示素子の表示画像をスクリーンに拡大投影するのに適した広画角の投影光学系と、それを備えたプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プロジェクター用の投影光学系としてさまざまなレンズ系が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。しかし、プロジェクターに応じた仕様の投影光学系を実現するには、多くの課題を解決する必要がある。３枚のデジタル・マイクロミラー・デバイスを用いたプロジェクター、例えば、３−ｃｈｉｐ  ＤＬＰ(digital light processing；米国テキサス・インスツルメンツ社の登録商標)では、長いレンズバックが必要となる。また近年では、短距離でより大きく投影することが要求され、これを実現するために投影光学系の広角化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ７，００９，７６５  Ｂ２
【特許文献２】特開２０１４−２９３９２号公報
【特許文献３】特開２０１１−８１４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載のレンズ系では、リレーレンズを用いて広画角を実現しているが、レンズバックは短くなっている。そのため、３−ｃｈｉｐ  ＤＬＰで要求されるような長いレンズバックに対応しようとすると、レンズ系が巨大化してしまうため、小型化と収差補正との両立が困難になる。特許文献３に記載のレンズ系では、レンズバックに関する情報が不十分であるためその光学性能は明らかでないが、小型化と収差補正とを両立することの困難な構成になっている。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、諸収差が良好に補正され、かつ、長いレンズバックと広角化・小型化が達成された投影光学系と、それを備えたプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明の投影光学系は、画像表示面に表示される画像を拡大投影する投影光学系であって、
拡大側から順に第１光学系と第２光学系を含み、前記第２光学系が中間像を形成し、前記第１光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第２光学系において最も中間像側の面が凹面で形成され、
前記第２光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメントのパワーが負であり、
以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする。
６．０≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（１）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離、
である。
【０００７】
第２の発明の投影光学系は、画像表示面に表示される画像を拡大投影する投影光学系であって、
拡大側から順に第１光学系と第２光学系を含み、前記第２光学系が中間像を形成し、前記第１光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第２光学系において最も中間像側の面が凹面で形成され、
以下の条件式（２）及び（３）を満たすことを特徴とする。
５．５≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（２）
β＋１００Ｐｗ−２≦０  …（３）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離（投影光学系がズームレンズの場合、広角端での全系の焦点距離）、
β：第２光学系の倍率、
Ｐｗ：第２光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメントのパワー、
である。
【０００８】
第３の発明の投影光学系は、上記第１又は第２の発明において、以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする。
−１５≦ｄｉｓ≦−３  …（４）
ただし、
ｄｉｓ：中間像の歪曲収差（％）、
である。
【０００９】
第４の発明の投影光学系は、上記第３の発明において、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることを特徴とする。
【００１０】
第５の発明の投影光学系は、上記第４の発明において、前記中間像の最大像高に対する２〜７．５割の像高において、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることを特徴とする。
【００１１】
第６の発明の投影光学系は、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記第１光学系において拡大側から３枚のレンズがいずれも負メニスカスレンズであり、３枚のレンズのうち少なくとも１枚が非球面レンズであることを特徴とする。
【００１２】
第７の発明の投影光学系は、上記第６の発明において、前記非球面レンズの中間像側の面が以下の条件式（５）を満たす非球面であることを特徴とする。
ｚ（ｈ１）＞３  …（５）
ただし、
ｈ１：非球面における最軸外主光線の光軸からの高さ、
ｚ（ｈ１）：高さｈ１の位置での光軸方向のサグ量（面頂点基準）、
であり、
その非球面の面形状は、面頂点を原点とし光軸をｚ軸とする直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／｛１＋√（１−ε・ｃ2・ｈ2）｝＋Σ（Ａｊ・ｈj）  …（ＡＳ）
ここで、
ｈ：ｚ軸に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率、
ε：２次曲面パラメータ、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数（Σはｊについて４次から∞次の総和を表す。）、
である。
【００１３】
第８の発明の投影光学系は、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、前記第１光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い中間像側の正レンズが以下の条件式（６）及び（７）を満たすことを特徴とする。
０．６４５＜θｇ＿Ｆ＋０．００１６８２×νｄ＜０．６９５  …（６）
６０＜νｄ＜１００  …（７）
ただし、
θｇ＿Ｆ：レンズ材料の部分分散比、
θｇ＿Ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
νｄ：レンズ材料のアッべ数、
である。
【００１４】
第９の発明の投影光学系は、上記第１〜第８のいずれか１つの発明において、以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする。
ＬＢ１／ＬＢ≦０．５  …（８）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ＬＢ１：第１光学系のレンズバック（すなわち、第１光学系において最も縮小側のレンズ面から中間像面までの空気換算バックフォーカス）、
である。
【００１５】
第１０の発明の投影光学系は、上記第１〜第９のいずれか１つの発明において、以下の条件式（９）を満たすことを特徴とする。
０．５＜Ｆｎｏ／Ｆｎｏ１＜２．５  …（９）
ただし、
Ｆｎｏ：投影光学系のＦナンバー、
Ｆｎｏ１：第１光学系のＦナンバー、
である。
【００１６】
第１１の発明の投影光学系は、上記第１〜第１０のいずれか１つの発明において、以下の条件式（１０）を満たすことを特徴とする。
｜Ｙ１／ｔａｎθ１｜≧２０  …（１０）
ただし、
Ｙ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【００１７】
第１２の発明の投影光学系は、上記第１〜第１１のいずれか１つの発明において、以下の条件式（１１）を満たすことを特徴とする。
｜Ｙ２／ｔａｎθ２｜≧５００  …（１１）
ただし、
Ｙ２：第２光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ２：第２光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【００１８】
第１３の発明の投影光学系は、上記第１〜第１２のいずれか１つの発明において、以下の条件式（１２）を満たすように非球面を有することを特徴とする。
１≦ｎ≦７  …（１２）
ただし、
ｎ：非球面数、
である。
【００１９】
第１４の発明の投影光学系は、上記第１〜第１３のいずれか１つの発明において、以下の条件式（１３）を満たすように非球面を有することを特徴とする。
ｍ＋ｎ≦２８  …（１３）
ただし、
ｍ：レンズ枚数、
ｎ：非球面数、
である。
【００２０】
第１５の発明の投影光学系は、上記第１〜第１４のいずれか１つの発明において、以下の条件式（１４）を満たすことを特徴とする。
２≦ＬＢ／ｍ≦４  …（１４）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｍ：レンズ枚数、
である。
【００２１】
第１６の発明の投影光学系は、上記第１〜第１５のいずれか１つの発明において、前記第１，第２光学系のうちの少なくとも一方の一部がズーミングのために移動することを特徴とする。
【００２２】
第１７の発明の投影光学系は、上記第１６の発明において、前記第２光学系の一部がズーミングのために移動することを特徴とする。
【００２３】
第１８の発明のプロジェクターは、前記画像表示面を有する画像表示素子と、前記画像表示面に表示される画像をスクリーン面に拡大投影する上記第１〜第１７のいずれか１つの発明に係る投影光学系と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
第１９の発明のプロジェクターは、上記第１８の発明において、前記画像表示面と前記スクリーン面が共に平面であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、第２光学系で中間像が形成されるとともに、第２光学系中に所定のレンズエレメントや凹面が配置された構成になっているため、諸収差が良好に補正され、かつ、長いレンズバックと広角化・小型化が達成された投影光学系と、それを備えたプロジェクターを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施の形態（実施例１）の光学構成図。
【図２】第２の実施の形態（実施例２）の光学構成図。
【図３】第３の実施の形態（実施例３）の光学構成図。
【図４】第４の実施の形態（実施例４）の光学構成図。
【図５】第５の実施の形態（実施例５）の光学構成図。
【図６】第６の実施の形態（実施例６）の光学構成図。
【図７】第７の実施の形態（実施例７）の光学構成図。
【図８】第８の実施の形態（実施例８）の光学構成図。
【図９】第９の実施の形態（実施例９）の光学構成図。
【図１０】実施例１の収差図。
【図１１】実施例２の収差図。
【図１２】実施例３の収差図。
【図１３】実施例４の収差図。
【図１４】実施例５の収差図。
【図１５】実施例６の収差図。
【図１６】実施例７の収差図。
【図１７】実施例８の収差図。
【図１８】実施例９の望遠端における収差図。
【図１９】実施例９の中間ポジションにおける収差図。
【図２０】実施例９の広角端における収差図。
【図２１】実施例９の中間像の歪曲収差図。
【図２２】プロジェクターの一実施の形態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る投影光学系，プロジェクター等を説明する。本発明に係る投影光学系は、画像表示面に表示される画像を拡大投影する投影光学系であって、拡大側から順に第１光学系と第２光学系を含み、前記第２光学系が中間像を形成し、前記第１光学系が前記中間像を拡大投影し、前記第２光学系において最も中間像側の面が凹面で形成された構成になっている。上記投影光学系を構成するレンズ系としては、単焦点レンズのほかに、ズームレンズ等の焦点距離可変のレンズ系が挙げられる。なお、「拡大側」は光学像を拡大してスクリーン面等に投影する方向であり、その逆方向は「縮小側」、つまり元の光学像（すなわち縮小側像面）を表示する画像表示素子（例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス）が配置される方向である。
【００２８】
上記のように、第２光学系において最も中間像側の面を凹面とすることにより、中間像面で発生している像面湾曲や歪曲とは逆向きの収差を発生させてそれらを補正し、最終像面において良好に収差補正された投影光学系を実現することが可能になる。また上記投影光学系は、以下に説明する２つのタイプに分けられる。
【００２９】
第１のタイプでは、前記第２光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメントのパワーが負であり（パワー：焦点距離の逆数で定義される量）、以下の条件式（１）を満たすことを特徴としている。
６．０≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（１）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離、
である。
【００３０】
条件式（１）は、レンズバックの大きな投影光学系において広い画角を確保するための条件を規定している。この条件式（１）の下限を下回ると、全系の焦点距離が大きくなるため画角が小さくなる。第２光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメント（後述する図１〜図９中のレンズＬｅに相当する。）のパワーを負にすることにより光線を光軸に対して高く上げると、像面湾曲，歪曲，倍率色等の諸収差を抑えることができる。レンズバックが長いと光軸に対して軸外主光線のなす角度が小さくなるため、レンズＬｅ（図１〜図９参照。）から中間像面間の光線を高く上げるには距離が必要になるが、上記のように負レンズを配置すれば距離を短縮して光軸方向に小型化することが可能になる。
【００３１】
第２のタイプでは、以下の条件式（２）及び（３）を満たすことを特徴としている。
５．５≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（２）
β＋１００Ｐｗ−２≦０  …（３）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離（投影光学系がズームレンズの場合、広角端での全系の焦点距離）、
β：第２光学系の倍率、
Ｐｗ：第２光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメントのパワー、
である。
【００３２】
第２のタイプでも、基本的に第１のタイプと同様の効果が得られる。ただし、最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメント（後述する図１〜図９中のレンズＬｅに相当する。）のパワーは、特にリレー倍率が等倍付近の場合、中間像高が小さくなるため必ずしも負となる必要はなく、条件式（３）から求められるパワーＰｗが収差補正（像面湾曲，歪曲収差等の補正）の点で好適になる。
【００３３】
上述した第１，第２のタイプの投影光学系の特徴的構成によると、第２光学系で中間像が形成されるとともに、第２光学系中に所定のレンズエレメントや凹面が配置された構成になっているため、諸収差が良好に補正され、かつ、長いレンズバックと広角化・小型化が達成された投影光学系を実現することが可能である。そして、その投影光学系をプロジェクターに用いれば、プロジェクターの高性能化，高機能化，コンパクト化等に寄与することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
【００３４】
以下の条件式（４）を満たすことが望ましい。
−１５≦ｄｉｓ≦−３  …（４）
ただし、
ｄｉｓ：中間像の歪曲収差（％）、
である。
【００３５】
中間像面で歪曲を完全に抑えなくてよいので中間像の収差補正用のレンズを設けずに済み、これがレンズ枚数の削減と投影光学系の小型化につながるため条件式（４）を満たすことが望ましい。条件式（４）の下限を下回ると、前記凹面及びそれより縮小側のレンズで歪曲を補正するのが困難になり、最終像面において良好な結像が困難になる。条件式（４）の上限を上回ると、歪曲・像面湾曲補正用のレンズが必要になり、例えば、像面湾曲と歪曲収差とをバランス良く補正しようとすると、レンズ枚数の増加及び投影光学系の大型化を招くことになる。
【００３６】
上記条件式（４）を満たすために、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることが望ましく、前記中間像の最大像高に対する２〜７．５割の像高において、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることが更に望ましい。
【００３７】
前記第１光学系において拡大側から３枚のレンズがいずれも負メニスカスレンズであり、３枚のレンズのうち少なくとも１枚が非球面レンズであることが望ましい。そして、前記非球面レンズの中間像側の面が以下の条件式（５）を満たす非球面であることが更に望ましい。
ｚ（ｈ１）＞３  …（５）
ただし、
ｈ１：非球面における最軸外主光線の光軸からの高さ、
ｚ（ｈ１）：高さｈ１の位置での光軸方向のサグ量（面頂点基準）、
であり、
その非球面の面形状は、面頂点を原点とし光軸をｚ軸とする直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／｛１＋√（１−ε・ｃ2・ｈ2）｝＋Σ（Ａｊ・ｈj）  …（ＡＳ）
ここで、
ｈ：ｚ軸に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率、
ε：２次曲面パラメータ、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数（Σはｊについて４次から∞次の総和を表す。）、
である。
【００３８】
拡大側に強い負のパワーを持つレンズを並べて配置することで広角化が可能になり、さらに非球面レンズを含むことで効果的に歪曲，像面湾曲等の収差を補正することが可能になる。条件式（５）は非球面形状のサグ量に関する式であり、条件式（５）の下限を下回ると、諸収差を補正しつつ広角化を実現することが難しくなる。したがって、条件式（５）を満たすことにより、広角化と高性能化を共に達成することが可能になる。
【００３９】
前記第１光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い中間像側の正レンズが以下の条件式（６）及び（７）を満たすことが望ましい。
０．６４５＜θｇ＿Ｆ＋０．００１６８２×νｄ＜０．６９５  …（６）
６０＜νｄ＜１００  …（７）
ただし、
θｇ＿Ｆ：レンズ材料の部分分散比、
θｇ＿Ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
νｄ：レンズ材料のアッべ数、
である。
【００４０】
第１光学系での開口絞り付近に配置される正レンズ（後述する図１〜図９中のレンズＬｐに相当する。）に、条件式（６）及び（７）で規定されるような異常分散性を持つ硝材を使用すれば、長波長又は短波長の光の焦点のずれが小さくなるため、軸上色収差を小さく抑えることができる。
【００４１】
以下の条件式（８）を満たすことが望ましい。
ＬＢ１／ＬＢ≦０．５  …（８）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ＬＢ１：第１光学系のレンズバック（すなわち、第１光学系において最も縮小側のレンズ面から中間像面までの空気換算バックフォーカス）、
である。
【００４２】
条件式（８）の上限を上回ると、第１光学系のレンズバックが長くなり、投影光学系が光軸方向に長くなる。また、第１光学系のレンズバックが長くなるにともなって、レンズタイプの特性上前玉レンズの径も増大するため、径方向の小型化も困難になる。前玉レンズの径を抑えようとすると、像面湾曲や歪曲収差が生じるおそれがある。したがって、条件式（８）を満たすことにより、投影光学系の径方向の小型化と像面湾曲や歪曲収差の補正とを両立させることが可能になる。
【００４３】
以下の条件式（９）を満たすことが望ましい。
０．５＜Ｆｎｏ／Ｆｎｏ１＜２．５  …（９）
ただし、
Ｆｎｏ：投影光学系のＦナンバー、
Ｆｎｏ１：第１光学系のＦナンバー、
である。
【００４４】
条件式（９）の上限を上回ると、中間像付近のレンズが大きくなるため、径方向の小型化が難しくなる。径方向に小型化しようとすれば、像面湾曲や歪曲収差が生じるおそれがある。条件式（９）の下限を下回ると、諸収差（例えば、球面収差やコマ収差）を補正するために中間像付近のレンズ枚数が増加する傾向となる。したがって、条件式（９）を満たすことにより、中間像付近での径方向の小型化と像面湾曲や歪曲収差の補正とを両立させることが可能になる。
【００４５】
以下の条件式（１０）を満たすことが望ましい。
｜Ｙ１／ｔａｎθ１｜≧２０  …（１０）
ただし、
Ｙ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【００４６】
条件式（１０）は、製造が容易になる条件範囲を規定している。条件式（１０）の範囲を外れると、第１，第２光学系間の中間像付近に位置するレンズの偏心感度が高くなり、生産性の悪化を招くおそれがある。つまり、軸外の光線が角度をもって中間像付近のレンズに入射するため、第２光学系の性能がレンズのわずかな偏心で低下しやすくなり、片ボケやコマが生じやすくなる。
【００４７】
以下の条件式（１１）を満たすことが望ましい。
｜Ｙ２／ｔａｎθ２｜≧５００  …（１１）
ただし、
Ｙ２：第２光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ２：第２光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【００４８】
条件式（１１）の範囲を外れると、軸外光の角度が大きくなるため、特にダイクロイックプリズムで色合成したり、ＴＩＲ(Total Internal Reflection)プリズムで照明光を取り込んだりする場合に、効率の低下を招くおそれがある。
【００４９】
以下の条件式（１２）を満たすように非球面を有することが望ましい。
１≦ｎ≦７  …（１２）
ただし、
ｎ：非球面数、
である。
【００５０】
条件式（１２）の下限を下回ると、像面性が悪化するため、広画角と長いレンズバックで良好な結像性能を得ることが難しくなる。条件式（１２）の上限を上回ると、非球面が増えすぎて製造性能（例えば、像面湾曲，歪曲収差，球面収差等）が安定しなくなったり、製造コストが高くなったりする傾向となる。
【００５１】
以下の条件式（１３）を満たすように非球面を有することが望ましい。
ｍ＋ｎ≦２８  …（１３）
ただし、
ｍ：レンズ枚数、
ｎ：非球面数、
である。
【００５２】
条件式（１３）の上限を上回ることは、非球面数の増加又はレンズ枚数の増加を意味する。したがって、条件式（１３）の上限を上回ると、非球面数の増加によって製造性能（例えば、像面湾曲，歪曲収差，球面収差等）が安定しなくなったり、レンズ枚数の増加によって製造コストが高くなったりする傾向となる。
【００５３】
以下の条件式（１４）を満たすことが望ましい。
２≦ＬＢ／ｍ≦４  …（１４）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｍ：レンズ枚数、
である。
【００５４】
条件式（１４）の上限を上回ると、レンズバックの長さに対してレンズ枚数が相対的に少なくなるため、像面性や歪曲収差を補正するための非球面を多用することになり、製造性能が安定しなくなる。条件式（１４）の下限を下回ると、レンズ枚数が増えてコストが高くなる傾向となる。
【００５５】
レンズバックＬＢが短いほど非球面数ｎやレンズ枚数ｍは少なくて済むが、条件式（１）や（２）を満たすようなレンズバックＬＢの長い投影光学系で中間像を形成する場合、非球面数ｎやレンズ枚数ｍが多くなってしまう。条件式（１２）〜（１４）のうちの少なくとも１つを満たすようにすれば、製造性能と製造コストとを良好にバランスさせることができる。
【００５６】
前記第１，第２光学系のうちの少なくとも一方の一部がズーミングのために移動することが望ましく、前記第２光学系の一部がズーミングのために移動することが更に望ましい。投影光学系として用いられるズームレンズに関しては、第９の実施の形態（図９，実施例９）を挙げて後述する。
【００５７】
次に、第１〜第９の実施の形態を挙げて、投影光学系ＬＮの具体的な光学構成を説明する。図１〜図８は、第１〜第８の実施の形態を構成する投影光学系ＬＮにそれぞれ対応する光学構成図であり、単焦点レンズである投影光学系ＬＮのレンズ断面形状，レンズ配置，光路等を光学断面で示している。図９は、第９の実施の形態を構成する投影光学系ＬＮにそれぞれ対応する光学構成図であり、ズームレンズである投影光学系ＬＮのレンズ断面形状，レンズ配置，光路等を、望遠端（Ｔ），中間ポジション（Ｍ，中間焦点距離状態），広角端（Ｗ）のそれぞれについて光学断面で示している。なお、投影光学系ＬＮの縮小側には、プリズムＰＲ（例えば、ＴＩＲプリズム，色分解合成プリズム等）、及び画像表示素子のカバーガラスＣＧが位置している。
【００５８】
第１〜第９の実施の形態の投影光学系ＬＮは、拡大側から順に第１光学系ＬＮ１と第２光学系ＬＮ２とからなり、画像表示素子の画像表示面に表示される画像（縮小側像面）ＩＭ２の中間像ＩＭ１を第２光学系ＬＮ２が形成し、その中間像ＩＭ１を第１光学系ＬＮ１が拡大投影する構成になっている。第２光学系ＬＮ２において、最も中間像ＩＭ１側の面は凹面で形成されており、第１〜第８の実施の形態では、第２光学系ＬＮ２において、最軸外主光線が光軸ＡＸと交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメントＬｅが負パワーを有している。また、第１〜第９の実施の形態では、第１光学系ＬＮ１において最軸外主光線が光軸ＡＸと交わる点から最も近い中間像ＩＭ１側の正レンズＬｐが、異常分散性を有する硝材からなっている。
【００５９】
第９の実施の形態（図９）の投影光学系ＬＮは、拡大側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇｒ１と、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇｒ２と、負のパワーを有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇｒ４と、正のパワーを有する第５レンズ群Ｇｒ５と、正のパワーを有する第６レンズ群Ｇｒ６と、の６群で構成されたプロジェクター用ズームレンズであり、第２レンズ群Ｇｒ２，第４レンズ群Ｇｒ４，及び第５レンズ群Ｇｒ５を光軸ＡＸに沿って移動させることによりズーミングを行う構成になっている。つまり、第９の実施の形態は拡大側から順に正正負正正正のパワー配置を有する６群構成のズームレンズであり、第１レンズ群Ｇｒ１，第３レンズ群Ｇｒ３及び第６レンズ群Ｇｒ６が固定群、第２レンズ群Ｇｒ２，第４レンズ群Ｇｒ４，第５レンズ群Ｇｒ５が移動群となっている。第１レンズ群Ｇｒ１のズーム位置が固定になっているので、変倍による光学系全長の変化を抑制することができ、また、移動部品が減少するため変倍機構を簡素化することができる。なお、第６レンズ群Ｇｒ６の縮小側に位置するプリズムＰＲ及びカバーガラスＣＧのズーム位置も固定である。
【００６０】
次に、上記投影光学系ＬＮを備えたプロジェクターの一実施の形態を説明する。図２２に、プロジェクターＰＪの概略構成例を示す。このプロジェクターＰＪは、光源１，照明光学系２，反射ミラー３，プリズムＰＲ，画像表示素子（画像形成素子）４，制御部５，アクチュエーター６，投影光学系ＬＮ等を備えている。制御部５は、プロジェクターＰＪの全体制御を司る部分である。画像表示素子４は、光を変調して画像を生成する画像変調素子（例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス）であり、画像を表示する画像表示面ＩＭ２上には、カバーガラスＣＧが設けられている。
【００６１】
光源１（例えば、キセノンランプ等の白色光源，レーザー光源）から出射した光は、照明光学系２，反射ミラー３及びプリズムＰＲで画像表示素子４に導かれて、画像表示素子４では画像光が形成される。プリズムＰＲは、例えばＴＩＲプリズム（他に色分離合成プリズム等）からなり、照明光と投影光との分離等を行う。画像表示素子４で形成された画像光は、投影光学系ＬＮでスクリーン面ＳＣに向けて拡大投射される。つまり、画像表示素子４に表示された画像ＩＭ２は、第２光学系ＬＮ２で中間像ＩＭ１となった後、第１光学系ＬＮ１でスクリーン面ＳＣに拡大投影される。
【００６２】
プロジェクターＰＪは、上記のように、画像を表示する画像表示素子４と、光源１と、その光源１からの光を画像表示素子４に導く照明光学系２と、画像表示素子４に表示された画像をスクリーン面ＳＣに拡大投影する投影光学系ＬＮと、を備えているが、投影光学系ＬＮが適用可能なプロジェクターはこれに限らない。例えば、画像表示面自身の発光により画像を表示する画像表示素子を用いれば、照明を不要にすることも可能であり、その場合、光源１や照明光学系２を用いずにプロジェクターを構成することが可能である。
【００６３】
投影光学系ＬＮにおいてズーミングやフォーカシングのために移動するレンズ群には、それぞれ光軸ＡＸに沿って拡大側又は縮小側に移動させるアクチュエーター６が接続されている。そしてアクチュエーター６には、移動群の移動制御を行うための制御部５が接続されている。なお、制御部５及びアクチュエーター６については、これを使わず手動でレンズ群を移動させてもよい。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明を実施した投影光学系の構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜９（ＥＸ１〜９）は、前述した第１〜第９の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１〜第９の実施の形態を表す光学構成図（図１〜図９）は、対応する実施例１〜９のレンズ断面形状，レンズ配置，光路等をそれぞれ示している。
【００６５】
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号ｉ，曲率半径ＣＲ（ｍｍ），軸上面間隔ｄ（ｍｍ），ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率ｎｄ，及びｄ線に関するアッベ数νｄを示す。なお、Ｌｐは第１光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い中間像側の正レンズ、Ｌｅは第２光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い拡大側のレンズエレメント、ＳＴは開口絞り、ＩＭ１は中間像面、ＩＭ２は画像表示面をそれぞれ示している。
【００６６】
面番号ｉに＊が付された面は非球面であり、その面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳ）で定義される。非球面データとして、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は０であり、すべてのデータに関してＥ−ｎ＝×１０-nである。
ｚ＝（ｃ・ｈ2）／｛１＋√（１−ε・ｃ2・ｈ2）｝＋Σ（Ａｊ・ｈj）  …（ＡＳ）
ただし、
ｈ：ｚ軸（光軸ＡＸ）に対して垂直な方向の高さ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）、
ｚ：高さｈの位置での光軸ＡＸ方向のサグ量（面頂点基準）、
ｃ：面頂点での曲率（曲率半径ＣＲの逆数）、
ε：２次曲面パラメータ、
Ａｊ：ｊ次の非球面係数（Σはｊについて４次から∞次の総和を表す。）、
である。
【００６７】
各種データとして、全系の焦点距離（ｆ，ｍｍ），像高（Ｙ’，ｍｍ），半画角（ω，°），全系のＦナンバー（Ｆｎｏ），全系のレンズバック（ＬＢ，ｍｍ），第１，第２光学系の焦点距離（ｆ１，ｆ２；ｍｍ），レンズ全長（ＴＬ，ｍｍ）、及び条件式関連データを示す。条件式関連データは、例えば、第１光学系のＦナンバー（Ｆｎｏ１），第１光学系のレンズバック（ＬＢ１，ｍｍ），第１，第２光学系における最軸外主光線の高さ（Ｙ１，Ｙ２；ｍｍ），第１，第２光学系における最軸外主光線が光軸となす角度（θ１，θ２；°），非球面における最軸外主光線の光軸からの高さ（ｈ１，ｍｍ），第１光学系中の正レンズＬＰの部分分散比（θｇ＿Ｆ），第２光学系の倍率（β），第２光学系中のレンズエレメントＬｅのパワー（Ｐｗ）である。レンズバックＬＢは、レンズ最終面から近軸像面ＩＭまでの距離を空気換算長により表記したバックフォーカスであり、レンズ全長は、投影光学系ＬＮの最前面（ｉ＝１）から投影光学系ＬＮの最終面までの距離にレンズバックＬＢを加えたものである。また、像高Ｙ’は画像表示面ＩＭの対角長の半分に相当する。
【００６８】
ズーミングにより変化するデータに関しては、各ズームポジションＴ（ＴＥＬＥ），Ｍ（ＭＩＤＤＬＥ），Ｗ（ＷＩＤＥ）での値を示す。例えば群間隔として、可変面間隔（ｄｉ，ｉ：面番号，ｍｍ）を示し、ズームレンズ群データとして、各レンズ群の焦点距離（ｍｍ）を示す。また、表１に条件式対応値を各実施例について示す。
【００６９】
図１０〜図１７は、実施例１〜実施例８（ＥＸ１〜ＥＸ８）にそれぞれ対応する収差図であり、図１０〜図１７のそれぞれにおいて、（Ａ）は球面収差（ｍｍ）、（Ｂ）は非点収差（ｍｍ）、（Ｃ）は歪曲収差（％）、（Ｄ）は倍率色収差（ｍｍ）、（Ｅ）は中間像ＩＭ１の歪曲収差（％）を示している（Ｈ：入射高さ（ｍｍ），Ｙ’：像高（ｍｍ））。また、図１８〜図２１は実施例９（ＥＸ９）に対応する収差図であり、図１８〜図２１のそれぞれにおいて、（Ａ）は球面収差（ｍｍ）、（Ｂ）は非点収差（ｍｍ）、（Ｃ）は歪曲収差（％）、（Ｄ）は倍率色収差（ｍｍ）を示している（Ｈ：入射高さ（ｍｍ），Ｙ’：像高（ｍｍ））。図１８は望遠端（Ｔ）における実施例９の諸収差（Ａ）〜（Ｄ）を示しており、図１９は中間ポジション（Ｍ，中間焦点距離状態）における実施例９の諸収差（Ａ）〜（Ｄ）を示しており、図２０は広角端（Ｗ）における実施例９の諸収差（Ａ）〜（Ｄ）を示しており、図２１は実施例９の中間像ＩＭ１の歪曲収差（％）を示している。
【００７０】
（Ａ）の球面収差図において、実線ＳＡ−ｅはｅ線（波長５４６．１ｎｍ）に対する球面収差、破線ＳＡ−０．４６は波長４６０ｎｍに対する球面収差、一点鎖線ＳＡ−０．６２は波長６２０ｎｍに対する球面収差、をそれぞれ表している。（Ｂ）の非点収差図において、太線で示すｍｅｒ−ｅ，ｍｅｒ−０．４６，ｍｅｒ−０．６２はメリディオナル像面、細線で示すｓａｇ−ｅ，ｓａｇ−０．４６，ｓａｇ−０．６２はサジタル像面であり、実線ｍｅｒ−ｅ，ｓａｇ−ｅはｅ線、破線ｍｅｒ−０．４６，ｓａｇ−０．４６は波長４６０ｎｍ、一点鎖線ｍｅｒ−０．６２，ｓａｇ−０．６２は波長６２０ｎｍに対する非点収差をそれぞれ表している。（Ｃ），（Ｅ），図２１の歪曲収差図において実線はｅ線に対する歪曲（％）を表しており、（Ｄ）の倍率色収差図において破線は波長４６０ｎｍ、一点鎖線は波長６２０ｎｍに対する倍率色収差をｅ線基準でそれぞれ表している。
【００７１】
実施例１〜４において、第１面から中間像面ＩＭ１の前までが第１光学系ＬＮ１であり、中間像面ＩＭ１の後から第４４面までが第２光学系ＬＮ２である。第１面から第４４面までがレンズユニットからなる投影光学系ＬＮであり、第４５面以降がプリズムＰＲや画像表示素子４（図２２）のカバーガラスＣＧである。
【００７２】
実施例５，６において、第１面から中間像面ＩＭ１の前までが第１光学系ＬＮ１であり、中間像面ＩＭ１の後から第４２面までが第２光学系ＬＮ２である。第１面から第４２面までがレンズユニットからなる投影光学系ＬＮであり、第４３面以降がプリズムＰＲや画像表示素子４（図２２）のカバーガラスＣＧである。
【００７３】
実施例７において、第１面から中間像面ＩＭ１の前までが第１光学系ＬＮ１であり、中間像面ＩＭ１の後から第４８面までが第２光学系ＬＮ２である。第１面から第４８面までがレンズユニットからなる投影光学系ＬＮであり、第４９面以降がプリズムＰＲや画像表示素子４（図２２）のカバーガラスＣＧである。
【００７４】
実施例８において、第１面から中間像面ＩＭ１の前までが第１光学系ＬＮ１であり、中間像面ＩＭ１の後から第５０面までが第２光学系ＬＮ２である。第１面から第５０面までがレンズユニットからなる投影光学系ＬＮであり、第４５面以降がプリズムＰＲや画像表示素子４（図２２）のカバーガラスＣＧである。
【００７５】
実施例９において、第１面から中間像面ＩＭ１の前までが第１光学系ＬＮ１であり、中間像面ＩＭ１の後から第６１面までが第２光学系ＬＮ２である。第１面から第６１面までがレンズユニットからなる投影光学系ＬＮであり、第６２面以降がプリズムＰＲや画像表示素子４（図２２）のカバーガラスＣＧである。第１レンズ群Ｇｒ１が１６枚、第２レンズ群Ｇｒ２が３枚、第３レンズ群Ｇｒ３が２枚、第４レンズ群Ｇｒ４が３枚、第５レンズ群Ｇｒ５が６枚、第６レンズ群Ｇｒ６が１枚の計３１枚構成であり、変倍により第２レンズ群Ｇｒ２，第４レンズ群Ｇｒ４，第５レンズ群Ｇｒ５が移動する。
【００７６】
なお、各実施例を投影光学系ＬＮとしてプロジェクター（例えば液晶プロジェクター）ＰＪに用いる場合、本来はスクリーン面（被投影面）ＳＣが像面であり画像表示面ＩＭ（例えば液晶パネル面）が物体面であるが、各実施例では光学設計上それぞれ縮小系とし、スクリーン面ＳＣ（図２２）を物体面とみなして画像表示面（縮小側像面）ＩＭで光学性能を評価している。そして、得られた光学性能から分かるように、各実施例の投影光学系はプロジェクター用の投射レンズとしてだけでなく、撮像装置（例えばビデオカメラ，デジタルカメラ）用の撮像レンズとしても好適に使用可能である。
【００７７】
実施例１
単位：mm
面データ
i             CR          d          nd       νd
1           58.547      5.739     1.58913    61.25
2           35.184      5.435
3           41.602      4.354     1.58913    61.25
4           25.819      5.350
5*          56.921      2.506     1.51633    64.06
6*          11.331      8.828
7*          42.712      1.317     1.51633    64.06
8*          20.352      9.120
9(Lp)      -34.744      6.295     1.49700    81.61
10         -10.751      0.200
11          79.926      7.457     1.43700    95.10
12         -18.003      1.296
13         -17.901      1.316     1.80518    25.46
14         140.541      0.822
15          66.870      8.860     1.49700    81.61
16         -37.286      0.200
17*         18.777     13.858     1.49700    81.54
18*        -34.706     14.784
19(IM1)         ∞     64.541
20        -157.017      6.771     1.91082    35.25
21         -65.154      0.200
22          26.501     11.613     1.71300    53.94
23          40.966     16.557
24        -330.809      1.534     1.80518    25.46
25          17.740     24.954
26         387.939      2.936     1.80611    40.73
27         -56.989      0.294
28          29.131      3.487     1.80610    33.27
29         117.985     10.894
30(Le)    -948.573      1.039     1.68893    31.16
31          21.756      5.969
32(ST)          ∞     14.583
33         -59.640      1.517     1.80610    33.27
34          57.662      1.515
35          43.945      7.188     1.43700    95.10
36         -26.347      0.200
37          31.780      7.931     1.43700    95.10
38         -33.923      2.690
39         -28.694      1.447     1.91082    35.25
40          48.127      2.042
41          77.418      6.382     1.49700    81.61
42         -40.797      0.200
43          89.028      5.780     1.80518    25.46
44         -56.838     11.000
45              ∞     54.000     1.51680    64.20
46              ∞      5.000
47              ∞      1.050     1.48749    70.44
48              ∞      0.700
49(IM2)         ∞
【００７８】
非球面データ
i           ε          A4             A6             A8
5        1.31275    3.47800E-05   -5.41392E-08    1.28233E-10
6        0.28275   -8.42394E-05    5.96325E-08   -2.23262E-10
7       -9.99999   -4.26553E-05    1.01913E-06   -2.78549E-09
8        5.00000   -2.12060E-05    3.57730E-09    1.26684E-08
17       -3.25098    8.23795E-06   -1.32287E-08    1.86688E-11
18       -5.00000    1.00000E-05   -8.70702E-09    2.01671E-11
【００７９】
各種データ
焦点距離f    -4.28
像高Y'        9.62
半画角ω     66.10
Fno           2.40
Fno1          5.07
LB           52.96
LB1          14.78
Y1          -18.42
θ1          -1.45
Y2            9.50
θ2           0.02
f1            9.67
f2          211.76
h1           12.84
TL          363.96
θg_F         0.54
【００８０】
実施例２
単位：mm
面データ
i             CR          d          nd       νd
1           59.484      4.290     1.58913    61.25
2           36.652      6.775
3           45.982      3.788     1.48749    70.44
4           26.061      5.201
5*          58.885      2.375     1.51633    64.06
6*          11.144      5.838
7*          52.555      1.777     1.51633    64.06
8*          25.011     11.292
9(Lp)     -241.842      5.956     1.49700    81.61
10         -13.327      0.200
11        -505.265      5.936     1.43700    95.10
12         -18.476      1.280
13         -18.402      1.310     1.80518    25.46
14         223.386      0.401
15          65.243      7.496     1.49700    81.61
16         -48.312      0.200
17*         14.786     16.905     1.49700    81.54
18*        -23.464     12.268
19(IM1)         ∞     66.477
20         -66.399      7.524     1.80611    40.73
21         -48.185      0.200
22          29.637      9.984     1.80611    40.73
23          37.341     17.832
24        -314.233      2.284     1.80518    25.46
25          25.857     15.679
26        -570.796      5.339     1.91082    35.25
27         -48.135     35.212
28          30.178      3.879     1.91082    35.25
29         149.510      9.653
30(Le)      96.186      0.996     1.80610    33.27
31          17.332     10.289
32(ST)          ∞     11.879
33         -63.055      1.580     1.90366    31.31
34          54.425      1.481
35          40.811      7.101     1.43700    95.10
36         -25.884      0.200
37          28.514      8.086     1.43700    95.10
38         -34.603      2.680
39         -29.031      1.420     1.91082    35.25
40          43.119      2.310
41          75.264      6.632     1.49700    81.61
42         -38.709      0.200
43         111.017      5.928     1.80518    25.46
44         -49.056     11.000
45              ∞     54.000     1.51680    64.20
46              ∞      5.000
47              ∞      1.050     1.48749    70.44
48              ∞      0.700
49(IM2)         ∞
【００８１】
非球面データ
i           ε          A4             A6             A8
5        0.74460    4.13387E-05   -6.24739E-08    1.23924E-10
6        0.11206   -4.20273E-05   -1.23936E-07    2.10475E-10
7        3.38452    1.86974E-05   -7.04591E-08    2.41937E-10
8        5.00000    5.86556E-05   -3.98638E-07    1.03110E-09
17       -2.77340    7.93795E-06   -1.97806E-08    2.33288E-11
18       -5.00000    1.00000E-05   -1.90550E-08    2.97423E-11
【００８２】
各種データ
焦点距離f    -3.52
像高Y'        9.62
半画角ω     69.90
Fno           2.40
Fno1          5.65
LB           52.96
LB1          12.27
Y1          -19.40
θ1          -1.91
Y2            9.51
θ2           0.01
f1            8.74
f2          193.29
h1           12.48
TL          392.10
θg_F         0.54
【００８３】
実施例３
単位：mm
面データ
i             CR          d          nd       νd
1           61.259      4.674     1.58913    61.25
2           35.941      6.493
3           44.605      4.264     1.58913    61.25
4           25.615      5.697
5*         100.872      2.378     1.51633    64.06
6*          13.480      6.891
7*          52.513      1.644     1.51633    64.06
8*          25.244     11.918
9(Lp)      -82.203      6.618     1.49700    81.61
10         -12.888      0.200
11          85.009      7.325     1.43700    95.10
12         -20.682      1.403
13         -20.256      1.420     1.80518    25.46
14         108.005      0.200
15          49.645      7.546     1.49700    81.61
16         -69.386      0.200
17*         15.078     15.155     1.49700    81.54
18*        -23.914     11.704
19(IM1)         ∞     68.806
20        -125.356      8.704     1.80611    40.73
21         -56.352      0.202
22          26.741     12.366     1.74330    49.22
23          39.114     14.853
24      -31100.839      1.688     1.80518    25.46
25          17.579     28.390
26       -2106.296      3.999     1.91082    35.25
27         -68.829      4.676
28          37.757      2.838     1.91082    35.25
29         111.176     15.506
30(Le)      76.779      1.137     1.80610    33.27
31          27.331      4.589
32(ST)          ∞     15.126
33         -56.891      1.462     1.80610    33.27
34          43.562      1.716
35          38.442      7.351     1.43700    95.10
36         -27.769      0.200
37          29.068      8.409     1.43700    95.10
38         -34.212      3.002
39         -27.139      1.444     1.91082    35.25
40          50.076      2.046
41          82.876      6.479     1.49700    81.61
42         -38.970      0.200
43         113.036      5.751     1.80518    25.46
44         -51.050     11.000
45              ∞     54.000     1.51680    64.20
46              ∞      5.000
47              ∞      1.050     1.48749    70.44
48              ∞      0.700
49(IM2)         ∞
【００８４】
非球面データ
i           ε          A4             A6             A8
5        4.02818    4.89444E-05   -8.92959E-08    1.68946E-10
6        0.39006   -4.76240E-05    2.14519E-09   -1.63440E-10
7        4.81187   -5.61596E-05    4.36035E-07   -7.57896E-10
8        4.99525   -4.12267E-05    8.35554E-08    2.46018E-09
17       -3.19637    9.18931E-06   -1.90003E-08    2.77221E-11
18       -5.00000    9.99327E-06   -8.57158E-09    2.76432E-11
【００８５】
各種データ
焦点距離f    -3.74
像高Y'        9.62
半画角ω     68.80
Fno           2.40
Fno1          5.21
LB           52.96
LB1          11.70
Y1          -18.28
θ1          -1.93
Y2            9.51
θ2           0.01
f1            8.54
f2          236.73
h1           12.86
TL          380.63
θg_F         0.54
【００８６】
実施例４
単位：mm
面データ
i             CR          d          nd       νd
1           54.499      4.973     1.58913    61.25
2           33.922      4.000
3           39.491      4.338     1.58913    61.25
4           24.755      4.456
5*          39.765      3.046     1.51633    64.06
6*          11.519      8.456
7*          49.287      1.449     1.51633    64.06
8*          18.781     10.398
9(Lp)      -26.771      5.597     1.49700    81.61
10         -10.560      0.976
11          71.054      7.243     1.43700    95.10
12         -18.451      3.082
13         -17.681      1.279     1.80518    25.46
14         167.357      0.612
15          62.214     10.531     1.49700    81.61
16         -37.984      3.242
17*         22.927     14.426     1.49700    81.54
18*        -57.014     18.167
19(IM1)         ∞     57.650
20        -158.131      4.473     1.91082    35.25
21         -66.526      0.215
22          26.705     11.019     1.71300    53.94
23          42.024     17.290
24        -453.750      1.493     1.80518    25.46
25          17.710     25.137
26         718.046      4.112     1.80611    40.73
27         -52.015      0.204
28          29.319      3.472     1.80610    33.27
29         126.725     11.120
30(Le)    -259.876      1.061     1.68893    31.16
31          21.823      4.826
32(ST)          ∞     12.973
33         -61.236      1.602     1.80610    33.27
34          57.366      1.574
35          44.510      7.121     1.43700    95.10
36         -25.207      1.193
37          32.665      7.740     1.43700    95.10
38         -33.452      2.606
39         -28.820      1.435     1.91082    35.25
40          48.608      2.074
41          81.611      6.293     1.49700    81.61
42         -40.049      0.697
43          88.984      6.323     1.80518    25.46
44         -57.030     11.000
45              ∞     54.000     1.51680    64.20
46              ∞      5.000
47              ∞      1.050     1.48749    70.44
48              ∞      0.700
49(IM2)         ∞
【００８７】
非球面データ
i           ε          A4             A6             A8
5       -0.85496    3.06830E-05   -2.95755E-08    1.26558E-10
6        0.28808   -8.60720E-05    6.47192E-08   -2.24535E-10
7       -7.80147   -3.67633E-05    1.03547E-06   -3.20019E-09
8        4.99812    1.59315E-05   -2.56076E-07    1.83558E-08
17       -2.67820    7.86312E-06   -1.22323E-08    1.64637E-11
18       -4.99887    9.87186E-06   -1.21852E-08    2.13268E-11
【００８８】
各種データ
焦点距離f    -5.58
像高Y'        9.62
半画角ω     59.90
Fno           2.40
Fno1          5.18
LB           52.96
LB1          18.17
Y1          -19.12
θ1          -1.03
Y2            9.50
θ2           0.03
f1           13.24
f2          205.81
h1           11.92
TL          363.93
θg_F         0.54
【００８９】
実施例５
単位：mm
面データ
i             CR          d          nd       νd
1           45.192      4.306     1.58913    61.25
2           26.770     10.066
3           25.541      2.889     1.80860    40.42
4*          11.217      7.470
5           36.448      1.325     1.72916    54.67
6           10.389      5.990
7           11.786      1.800     1.51633    64.06
8*          12.808     15.169
9(Lp)      161.294      5.837     1.49700    81.61
10         -15.921      1.197
11         218.787      6.807     1.59349    67.00
12         -15.009      0.010
13         -15.009      1.446     1.90366    31.31
14         -34.654     27.025
15         -88.374      5.236     1.74320    49.29
16*        -19.440     16.343
17(IM1)         ∞     21.522
18         -17.271      2.306     1.69680    55.46
19        -123.394      7.390
20         -86.937     13.519     1.78590    43.93
21         -30.851      0.200
22        -190.846      5.409     1.90366    31.31
23         -69.061     29.442
24         -53.481      3.533     1.80810    22.76
25        -105.251      0.200
26          88.578      8.053     1.80611    40.73
27        -133.025     45.362
28(Le)     -34.168      1.557     1.51680    64.20
29         -90.469     18.359
30(ST)          ∞      5.640
31        -105.027      1.494     1.91082    35.25
32          25.889      0.010
33          25.889      7.633     1.59349    67.00
34         -34.514      9.076
35          71.723      6.038     1.49700    81.61
36         -28.737      1.071
37         -38.141      1.374     1.91082    35.25
38          39.510      0.010
39          39.510      6.248     1.59349    67.00
40         -60.296     14.582
41          76.755      5.398     1.78472    25.72
42         -80.988     11.000
43              ∞     54.000     1.51680    64.20
44              ∞      5.000
45              ∞      1.050     1.48749    70.44
46              ∞      0.700
47(IM2)         ∞
【００９０】
非球面データ
i           ε          A4             A6             A8
4        0.12624   -1.08863E-06    8.51319E-09   -1.31530E-10
8        0.79920    1.37778E-04    5.04370E-07    6.17016E-09
16       -0.71471    1.02304E-05    3.83880E-08   -6.82587E-11
【００９１】
各種データ
焦点距離f    -6.13
像高Y'        9.62
半画角ω     57.50
Fno           2.40
Fno1          3.04
LB           52.96
LB1          16.34
Y1          -11.22
θ1          -1.25
Y2            9.53
θ2           0.06
f1            8.42
f2          292.65
h1           10.74
TL          392.30
θg_F         0.54
【００９２】
実施例６
単位：mm
面データ
i             CR          d          nd       νd
1           61.959      5.700     1.58913    61.25
2           33.847     13.177
3           28.340      2.370     1.80860    40.42
4*           9.612      9.182
5           34.787      1.451     1.72916    54.67
6           10.735      5.848
7           12.287      1.800     1.51633    64.06
8*          16.104     12.533
9(Lp)       64.289      7.513     1.49700    81.61
10         -15.126      0.200
11         141.475      9.686     1.59349    67.00
12         -13.117      0.010
13         -13.117      1.193     1.90366    31.31
14         -38.745     18.213
15         -74.148      5.868     1.74320    49.29
16*        -15.080     13.917
17(IM1)         ∞     21.832
18         -17.724      2.434     1.69680    55.46
19        -100.396      7.590
20         -78.005     14.071     1.78590    43.93
21         -31.116      0.204
22        -170.992      5.090     1.90366    31.31
23         -71.145     37.556
24         -52.286      3.253     1.80810    22.76
25        -110.787      0.201
26          82.391      8.537     1.80611    40.73
27        -123.020     43.277
28(Le)     -29.006      1.552     1.51680    64.20
29         -61.684     18.373
30(ST)          ∞     14.087
31         -95.522      1.702     1.91082    35.25
32          27.150      0.010
33          27.150      7.379     1.59349    67.00
34         -32.374      6.469
35          93.107      6.713     1.49700    81.61
36         -27.175      1.051
37         -33.790      1.490     1.91082    35.25
38          48.224      0.010
39          48.224      5.676     1.59349    67.00
40         -67.980      5.165
41          63.038      5.854     1.78472    25.72
42         -82.006     11.000
43              ∞     54.000     1.51680    64.20
44              ∞      5.000
45              ∞      1.050     1.48749    70.44
46              ∞      0.700
47(IM2)         ∞
【００９３】
非球面データ
i           ε          A4             A6             A8
4        0.27160   -3.85848E-05    1.03362E-08   -6.27716E-10
8        2.93163    1.15730E-04    8.11245E-08    7.60309E-09
16       -0.26505    1.62003E-05    9.20255E-08   -2.01263E-10
【００９４】
各種データ
焦点距離f    -4.33
像高Y'        9.62
半画角ω     65.90
Fno           2.40
Fno1          3.21
LB           52.96
LB1          13.92
Y1          -11.71
θ1          -1.25
Y2            9.57
θ2           0.05
f1            6.09
f2          130.11
h1           11.66
TL          392.20
θg_F         0.54
【００９５】
実施例７
単位：mm
面データ
i             CR          d          nd       νd
1           76.385       4.180    1.58913    61.25
2           33.384       8.378
3           47.494       2.802    1.58913    61.25
4           24.371       6.800
5           33.582       3.000    1.58913    61.15
6*          10.943      16.564
7          -28.321       1.364    1.83400    37.34
8           24.874       5.000
9          116.305       7.195    1.80610    33.27
10         -25.623       8.000
11*        -18.114       3.000    1.52510    56.38
12         -16.751       1.000
13          21.580       3.442    1.53172    48.84
14          57.351      17.792
15(Lp)      76.848      10.110    1.60300    65.44
16         -13.604       0.010
17         -13.604       1.229    1.76182    26.61
18          42.507       1.478
19          35.860       8.479    1.49700    81.61
20         -32.923       8.131
21*        111.760       4.700    1.52510    56.38
22         -34.466       5.801
23          86.751       3.747    1.84666    23.78
24        -269.956      11.180
25(IM1)         ∞      37.529
26         -69.506       2.061    1.72825    28.32
27        -299.923       6.472
28         -42.301       2.899    1.84666    23.78
29        -326.909       5.514
30         -67.459       9.582    1.83400    37.34
31         -30.867       0.200
32          45.682       9.667    1.69680    55.46
33        1914.605      53.644
34(Le)     -20.355       1.287    1.75520    27.53
35         -39.953       4.654
36(ST)          ∞      15.518
37         -96.759       1.171    1.91082    35.25
38          26.640       0.010
39          26.640       7.660    1.60300    65.44
40         -35.729       0.200
41          37.053       8.557    1.49700    81.61
42         -28.439       1.897
43         -29.053       1.511    1.91082    35.25
44          35.638       0.010
45          35.638       7.482    1.60300    65.44
46         -69.499       0.588
47         149.202       6.750    1.80810    22.76
48         -39.622      11.000
49              ∞      54.000    1.51680     64.2
50              ∞       5.000
51              ∞       1.050    1.48749    70.44
52              ∞       0.700
53(IM2)         ∞
【００９６】
非球面データ
i           ε          A4             A6             A8
6   -1.96320E-05   -1.06740E-07    2.77818E-10   -1.64302E-12
11    2.82626E-06    2.03951E-08   -3.45541E-11    2.89205E-13
21   -6.48798E-05    5.73537E-08   -2.85311E-10    7.67058E-14
【００９７】
各種データ
焦点距離f    -4.31
像高Y'        9.62
半画角ω     65.90
Fno           2.40
Fno1          3.75
LB           52.96
LB1          11.18
Y1          -13.33
θ1           0.43
Y2            9.48
θ2           0.04
f1            5.94
f2           83.22
h1           11.79
TL          392.21
θg_F         0.54
【００９８】
実施例８
単位：mm
面データ
i             CR          d          nd       νd
1           71.279       4.290    1.58913    61.25
2           35.051       8.517
3           49.485       3.351    1.58913    61.25
4           25.194       7.285
5           36.040       2.800    1.74320    49.29
6*           9.835      15.518
7          -45.873       1.529    1.49700    81.61
8           23.891       3.898
9           33.964       5.967    1.91082    35.25
10         -61.992       1.000
11          12.482       2.000    1.51633    64.06
12*         10.138      16.470
13(Lp)      49.304       6.012    1.49700    81.61
14         -16.349       1.369
15       -4320.936      10.082    1.61800    63.39
16         -11.266       0.010
17         -11.266       1.063    1.78472    25.72
18          40.547       1.454
19          32.896       9.030    1.69350    53.18
20*        -12.062      11.500
21(IM1)         ∞      18.881
22         -13.665       1.832    1.80810    22.76
23        -125.152       4.925
24         -77.478      12.381    1.78590    43.93
25         -26.225       7.106
26         -38.569       5.560    1.69680    55.46
27         -31.990       0.674
28         120.716       8.614    1.80000    29.84
29        -113.185       6.644
30         -51.995       4.260    1.48749    70.44
31         -78.925      57.967
32          46.001       5.786    1.49700    81.61
33         -69.396       0.200
34          25.458       7.810    1.61800    63.39
35         -37.193       0.010
36(Le)     -37.193       1.178    1.75520    27.53
37          13.472      13.312
38(ST)          ∞       8.686
39         -37.978       1.129    1.80611    40.73
40          24.264       0.010
41          24.264       6.255    1.60311    60.69
42        -102.580       1.244
43         101.685       8.396    1.49700    81.61
44         -20.907      12.698
45         -31.761       1.432    1.80611    40.73
46          43.667       0.010
47          43.667       7.514    1.60311    60.69
48         -40.773       3.000
49          63.442       6.204    1.80810    22.76
50         -87.491      11.000
51              ∞      54.000    1.51680     64.2
52              ∞       5.000
53              ∞       1.050    1.48749    70.44
54              ∞       0.700
55(IM2)         ∞
【００９９】
非球面データ
i           ε          A4             A6             A8
6   -3.41665E-02   -9.28345E-07    5.43240E-08   -1.12205E-10
12    1.14204E+00    2.11924E-05    6.52602E-08    8.39248E-10
20    5.45504E-01    1.67316E-04   -2.15894E-07    7.13643E-10
【０１００】
各種データ
焦点距離f    -4.32
像高Y'        9.62
半画角ω     65.80
Fno           2.40
Fno1          2.28
LB           52.96
LB1          12.18
Y1           -8.29
θ1          -1.23
Y2            9.65
θ2          -0.05
f1            4.50
f2          195.16
h1           11.83
TL          390.82
θg_F         0.54
β            0.95
Pw         -0.0281
【０１０１】
実施例９
単位：mm
面データ
i             CR          d          nd       νd
1           69.012       5.200    1.65844    50.85
2           40.721      11.489
3*         101.897       5.000    1.49270    57.49
4*          30.737      12.047
5           79.286       3.000    1.80611    40.73
6           39.270      20.000
7          -30.928       3.000    1.84666    23.78
8          115.236      17.736
9         -228.143      10.000    1.80518    25.46
10         -56.138       0.300
11         422.294      10.000    1.74330    49.22
12         -92.504      72.431
13          48.139       3.000    1.72342    37.99
14          32.697       3.461
15          68.331       3.972    1.43700    95.10
16        -261.896       0.100
17(ST)          ∞      22.021
18(Lp)      47.517       7.000    1.43700    95.10
19        -105.765       0.100
20          51.327       3.000    1.88300    40.80
21          29.323       2.495
22          33.818       9.200    1.43700    95.10
23        -109.091       0.300
24          24.789       8.000    1.43700    95.10
25        -112.054       3.323
26        -166.879       3.000    1.88300    40.80
27          20.446       9.942
28          57.954       6.000    1.43700    95.10
29        -192.422       1.000
30          42.132       6.000    1.43700    95.10
31          93.200       1.000
32          25.382       7.000    1.43700    95.10
33              ∞       5.000
34(IM1)         ∞        可変
35         -31.866       2.500    1.60342    38.01
36          71.282       5.000
37        -114.000       6.000    1.74330    49.22
38         -39.084       8.275
39         208.406      10.000    1.58913    61.25
40         -41.828        可変
41         -36.483       3.000    1.51680    64.20
42          77.850       5.449
43         112.624      13.273    1.43700    95.10
44         -38.175        可変
45         -38.632       3.000    1.51823    58.96
46         166.903       2.500
47(Le)     198.192      18.039    1.43700    95.10
46         -45.119       0.100
47         437.401       8.562    1.43700    95.10
48        -139.113        可変
49          72.201      11.675    1.43700    95.10
50        -490.574       7.282
51          61.366      11.722    1.43700    95.10
52        -164.681       2.800
53        -117.362       3.500    1.51680    64.20
54          34.532      16.000
55         -49.665       3.500    1.51680    64.20
56         139.611       3.250
57          86.409      11.691    1.43700    95.10
58         -56.160      43.273
59         178.899       7.000    1.49700    81.61
60        -426.072        可変
61         156.789       6.500    1.49700    81.61
62              ∞      15.000
63              ∞      85.000    1.51680    64.20
64              ∞       5.000
65              ∞       3.000    1.48749    70.44
66              ∞
67(IM2)         ∞
【０１０２】
非球面データ
i           ε          A4             A6             A8
3    3.79632E+00    1.01159E-05   -9.97306E-09    5.24354E-12
4    1.03901E+00    9.70738E-06   -1.96349E-08    2.13512E-11
【０１０３】
非球面データ
i        A10            A12            A14
3    9.29612E-16   -2.06594E-18    6.78815E-22
4   -5.27747E-14    6.54688E-17   -4.20248E-20
【０１０４】
各種データ
TELE    MIDDLE      WIDE
焦点距離f   -16.99    -15.28    -13.81
像高Y'       15.60
半画角ω      42.6      45.6      48.5
Fno           3.11      2.79      2.51
Fno1          1.91      1.91      1.91
LB           78.50
LB1           5.00
【０１０５】
各種データ
TELE    MIDDLE      WIDE
群間隔
d34         20.530    24.760    29.639
d40         32.859    28.626    23.750
d44          8.650    18.646    29.895
d48          3.343    14.278    22.278
d60         53.969    33.039    13.789
【０１０６】
各種データ
TELE    MIDDLE      WIDE
Y1           -9.67    -10.81    -12.06
θ1           3.61      4.37      5.85
Y2           13.42     13.91     15.18
θ2           1.50      1.15      0.23
h1           20.58     22.24     23.75
β            0.61      0.68      0.76
Pw          0.0041
TL          405.84
θg_F         0.54
【０１０７】
ズームレンズ群データ
群 (面)         焦点距離
1 (  1- 33)       10.52
2 ( 35- 40)       75.60
3 ( 41- 44)     -572.64
4 ( 45- 48)      332.76
5 ( 49- 60)      245.13
6 ( 61- 62)      314.55
【０１０８】
【表１】
2019204128.tif 000003
【符号の説明】
【０１０９】
ＬＮ    投影光学系
ＬＮ１    第１光学系
ＬＮ２    第２光学系
Ｇｒ１〜Ｇｒ６    第１〜第６レンズ群
Ｌｅ    レンズエレメント
Ｌｐ    正レンズ
ＳＴ    開口絞り
ＩＭ１    中間像（中間像面）
ＩＭ２    画像表示面（縮小側像面）
ＰＪ    プロジェクター
ＰＲ    プリズム
ＳＣ    スクリーン面
１    光源
２    照明光学系
３    反射ミラー
４    画像表示素子
５    制御部
６    アクチュエーター
ＡＸ    光軸
【図１】
2019204128.tif 000004
【図２】
2019204128.tif 000005
【図３】
2019204128.tif 000006
【図４】
2019204128.tif 000007
【図５】
2019204128.tif 000008
【図６】
2019204128.tif 000009
【図７】
2019204128.tif 000010
【図８】
2019204128.tif 000011
【図９】
2019204128.tif 000012
【図１０】
2019204128.tif 000013
【図１１】
2019204128.tif 000014
【図１２】
2019204128.tif 000015
【図１３】
2019204128.tif 000016
【図１４】
2019204128.tif 000017
【図１５】
2019204128.tif 000018
【図１６】
2019204128.tif 000019
【図１７】
2019204128.tif 000020
【図１８】
2019204128.tif 000021
【図１９】
2019204128.tif 000022
【図２０】
2019204128.tif 000023
【図２１】
2019204128.tif 000024
【図２２】
2019204128.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月24日(2019.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示面に表示される画像を拡大投影する縮小側にテレセントリックな投影光学系であって、
拡大側から順に第１光学系と第２光学系とからなり、前記第１光学系と前記第２光学系がそれぞれ単レンズのみをレンズエレメントとして含み、前記第２光学系が中間像を形成し、前記第１光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第２光学系において最も中間像側の面が凹面で形成され、
前記第１光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い中間像側の正レンズが以下の条件式（６）及び（７ａ）を満たし、
以下の条件式（１）及び（４ａ）を満たすことを特徴とする投影光学系；
６．０≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（１）
−１０．２６≦ｄｉｓ≦−３  …（４ａ）
０．６４５＜θｇ＿Ｆ＋０．００１６８２×νｄ＜０．６９５  …（６）
６５．５≦νｄ＜１００  …（７ａ）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離、
ｄｉｓ：中間像の歪曲収差（％）、
θｇ＿Ｆ：レンズ材料の部分分散比、
θｇ＿Ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
νｄ：レンズ材料のアッべ数、
である。
【請求項２】
画像表示面に表示される画像を拡大投影する縮小側にテレセントリックな投影光学系であって、
拡大側から順に第１光学系と第２光学系とからなり、前記第１光学系と前記第２光学系がそれぞれ単レンズのみをレンズエレメントとして含み、前記第２光学系が中間像を形成し、前記第１光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第２光学系において最も中間像側の面が凹面で形成され、
前記第１光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い中間像側の正レンズが以下の条件式（６）及び（７ａ）を満たし、
以下の条件式（１）及び（４ｂ）を満たすことを特徴とする投影光学系；
６．０≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（１）
−１５≦ｄｉｓ≦−４．４  …（４ｂ）
０．６４５＜θｇ＿Ｆ＋０．００１６８２×νｄ＜０．６９５  …（６）
６５．５≦νｄ＜１００  …（７ａ）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離、
ｄｉｓ：中間像の歪曲収差（％）、
θｇ＿Ｆ：レンズ材料の部分分散比、
θｇ＿Ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
νｄ：レンズ材料のアッべ数、
である。
【請求項３】
前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることを特徴とする請求項１又は２記載の投影光学系。
【請求項４】
前記中間像の最大像高に対する２〜７．５割の像高において、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることを特徴とする請求項３記載の投影光学系。
【請求項５】
前記第２光学系において最も縮小側に位置するレンズが、ｄ線に関する屈折率ｎｄ：１．７８４７２以上、ｄ線に関するアッベ数νｄ：２５．７２以下の正レンズであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項６】
前記第１光学系において拡大側から３枚のレンズがいずれも負メニスカスレンズであり、３枚のレンズのうち少なくとも１枚が非球面レンズであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項７】
前記第２光学系において縮小側から６枚のレンズが、拡大側から順に、負レンズ，正レンズ，正レンズ，負レンズ，正レンズ及び正レンズからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の投影光学系。
【請求項８】
以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の投影光学系；
ＬＢ１／ＬＢ≦０．５  …（８）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ＬＢ１：第１光学系のレンズバック（すなわち、第１光学系において最も縮小側のレンズ面から中間像面までの空気換算バックフォーカス）、
である。
【請求項９】
以下の条件式（９）を満たすことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の投影光学系；
０．５＜Ｆｎｏ／Ｆｎｏ１＜２．５  …（９）
ただし、
Ｆｎｏ：投影光学系のＦナンバー、
Ｆｎｏ１：第１光学系のＦナンバー、
である。
【請求項１０】
以下の条件式（１０）を満たすことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の投影光学系；
｜Ｙ１／ｔａｎθ１｜≧２０  …（１０）
ただし、
Ｙ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【請求項１１】
以下の条件式（１１）を満たすことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の投影光学系；
｜Ｙ２／ｔａｎθ２｜≧５００  …（１１）
ただし、
Ｙ２：第２光学系の最も画像表示面側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ２：第２光学系の最も画像表示面側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【請求項１２】
以下の条件式（１２）を満たすように非球面を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の投影光学系；
１≦ｎ≦７  …（１２）
ただし、
ｎ：非球面数、
である。
【請求項１３】
以下の条件式（１４）を満たすことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の投影光学系；
２≦ＬＢ／ｍ≦４  …（１４）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｍ：レンズ枚数、
である。
【請求項１４】
前記画像表示面を有する画像表示素子と、前記画像表示面に表示される画像をスクリーン面に拡大投影する請求項１〜１３のいずれか１項に記載の投影光学系と、を備えたことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１５】
前記画像表示面と前記スクリーン面が共に平面であることを特徴とする請求項１４記載のプロジェクター。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明の投影光学系は、画像表示面に表示される画像を拡大投影する縮小側にテレセントリックな投影光学系であって、
拡大側から順に第１光学系と第２光学系とからなり、前記第１光学系と前記第２光学系がそれぞれ単レンズのみをレンズエレメントとして含み、前記第２光学系が中間像を形成し、前記第１光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第２光学系において最も中間像側の面が凹面で形成され、
前記第１光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い中間像側の正レンズが以下の条件式（６）及び（７ａ）を満たし、
以下の条件式（１）及び（４ａ）を満たすことを特徴とする。
６．０≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（１）
−１０．２６≦ｄｉｓ≦−３  …（４ａ）
０．６４５＜θｇ＿Ｆ＋０．００１６８２×νｄ＜０．６９５  …（６）
６５．５≦νｄ＜１００  …（７ａ）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離、
ｄｉｓ：中間像の歪曲収差（％）、
θｇ＿Ｆ：レンズ材料の部分分散比、
θｇ＿Ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
νｄ：レンズ材料のアッべ数、
である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
第２の発明の投影光学系は、画像表示面に表示される画像を拡大投影する縮小側にテレセントリックな投影光学系であって、
拡大側から順に第１光学系と第２光学系とからなり、前記第１光学系と前記第２光学系がそれぞれ単レンズのみをレンズエレメントとして含み、前記第２光学系が中間像を形成し、前記第１光学系が前記中間像を拡大投影し、
前記第２光学系において最も中間像側の面が凹面で形成され、
前記第１光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い中間像側の正レンズが以下の条件式（６）及び（７ａ）を満たし、
以下の条件式（１）及び（４ｂ）を満たすことを特徴とする。
６．０≦ＬＢ／｜ｆ｜  …（１）
−１５≦ｄｉｓ≦−４．４  …（４ｂ）
０．６４５＜θｇ＿Ｆ＋０．００１６８２×νｄ＜０．６９５  …（６）
６５．５≦νｄ＜１００  …（７ａ）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｆ：全系の焦点距離、
ｄｉｓ：中間像の歪曲収差（％）、
θｇ＿Ｆ：レンズ材料の部分分散比、
θｇ＿Ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
νｄ：レンズ材料のアッべ数、
である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第３の発明の投影光学系は、上記第１又は第２の発明において、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第４の発明の投影光学系は、上記第３の発明において、前記中間像の最大像高に対する２〜７．５割の像高において、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることを特徴とする。
第５の発明の投影光学系は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記第２光学系において最も縮小側に位置するレンズが、ｄ線に関する屈折率ｎｄ：１．７８４７２以上、ｄ線に関するアッベ数νｄ：２５．７２以下の正レンズであることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
第７の発明の投影光学系は、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、前記第２光学系において縮小側から６枚のレンズが、拡大側から順に、負レンズ，正レンズ，正レンズ，負レンズ，正レンズ及び正レンズからなることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第８の発明の投影光学系は、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする。
ＬＢ１／ＬＢ≦０．５  …（８）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ＬＢ１：第１光学系のレンズバック（すなわち、第１光学系において最も縮小側のレンズ面から中間像面までの空気換算バックフォーカス）、
である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第９の発明の投影光学系は、上記第１〜第８のいずれか１つの発明において、以下の条件式（９）を満たすことを特徴とする。
０．５＜Ｆｎｏ／Ｆｎｏ１＜２．５  …（９）
ただし、
Ｆｎｏ：投影光学系のＦナンバー、
Ｆｎｏ１：第１光学系のＦナンバー、
である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第１０の発明の投影光学系は、上記第１〜第９のいずれか１つの発明において、以下の条件式（１０）を満たすことを特徴とする。
｜Ｙ１／ｔａｎθ１｜≧２０  …（１０）
ただし、
Ｙ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ１：第１光学系の最も中間像側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第１１の発明の投影光学系は、上記第１〜第１０のいずれか１つの発明において、以下の条件式（１１）を満たすことを特徴とする。
｜Ｙ２／ｔａｎθ２｜≧５００  …（１１）
ただし、
Ｙ２：第２光学系の最も画像表示面側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ２：第２光学系の最も画像表示面側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第１２の発明の投影光学系は、上記第１〜第１１のいずれか１つの発明において、以下の条件式（１２）を満たすように非球面を有することを特徴とする。
１≦ｎ≦７  …（１２）
ただし、
ｎ：非球面数、
である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
第１３の発明の投影光学系は、上記第１〜第１２のいずれか１つの発明において、以下の条件式（１４）を満たすことを特徴とする。
２≦ＬＢ／ｍ≦４  …（１４）
ただし、
ＬＢ：投影光学系のレンズバック（すなわち、投影光学系において最も縮小側のレンズ面から縮小側像面までの空気換算バックフォーカス）、
ｍ：レンズ枚数、
である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第１４の発明のプロジェクターは、前記画像表示面を有する画像表示素子と、前記画像表示面に表示される画像をスクリーン面に拡大投影する上記第１〜第１３のいずれか１つの発明に係る投影光学系と、を備えたことを特徴とする。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
第１５の発明のプロジェクターは、上記第１４の発明において、前記画像表示面と前記スクリーン面が共に平面であることを特徴とする。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
以下の条件式（４），（４ａ）又は（４ｂ）を満たすことが望ましい。
−１５≦ｄｉｓ≦−３  …（４）
−１０．２６≦ｄｉｓ≦−３  …（４ａ）
−１５≦ｄｉｓ≦−４．４  …（４ｂ）
ただし、
ｄｉｓ：中間像の歪曲収差（％）、
である。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
中間像面で歪曲を完全に抑えなくてよいので中間像の収差補正用のレンズを設けずに済み、これがレンズ枚数の削減と投影光学系の小型化につながるため条件式（４），（４ａ）又は（４ｂ）を満たすことが望ましい。条件式（４），（４ａ）又は（４ｂ）の下限を下回ると、前記凹面及びそれより縮小側のレンズで歪曲を補正するのが困難になり、最終像面において良好な結像が困難になる。条件式（４），（４ａ）又は（４ｂ）の上限を上回ると、歪曲・像面湾曲補正用のレンズが必要になり、例えば、像面湾曲と歪曲収差とをバランス良く補正しようとすると、レンズ枚数の増加及び投影光学系の大型化を招くことになる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
上記条件式（４），（４ａ）又は（４ｂ）を満たすために、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることが望ましく、前記中間像の最大像高に対する２〜７．５割の像高において、前記中間像の歪曲収差の符号が切り替わることが更に望ましい。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
前記第１光学系において最軸外主光線が光軸と交わる点から最も近い中間像側の正レンズが以下の条件式（６）及び条件式（７）又は（７ａ）を満たすことが望ましい。
０．６４５＜θｇ＿Ｆ＋０．００１６８２×νｄ＜０．６９５  …（６）
６０＜νｄ＜１００  …（７）
６５．５≦νｄ＜１００  …（７ａ）
ただし、
θｇ＿Ｆ：レンズ材料の部分分散比、
θｇ＿Ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
Ｎｇ：ｇ線に関する屈折率、
ＮＦ：Ｆ線に関する屈折率、
ＮＣ：Ｃ線に関する屈折率、
νｄ：レンズ材料のアッべ数、
である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
第１光学系での開口絞り付近に配置される正レンズ（後述する図１〜図９中のレンズＬｐに相当する。）に、条件式（６）及び条件式（７）又は（７ａ）で規定されるような異常分散性を持つ硝材を使用すれば、長波長又は短波長の光の焦点のずれが小さくなるため、軸上色収差を小さく抑えることができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
以下の条件式（１１）を満たすことが望ましい。
｜Ｙ２／ｔａｎθ２｜≧５００  …（１１）
ただし、
Ｙ２：第２光学系の最も画像表示面側に位置するレンズを通過する最軸外主光線の高さ、
θ２：第２光学系の最も画像表示面側に位置するレンズを通過する最軸外主光線と光軸とのなす角度、
であり、アッパーレイとロウワーレイとの中心を通る光線を主光線とする。