(57)【要約】【課題】射出側の光学系の大型化を抑制しつつ高画質を達成できる投写レンズ及びこれを組み込んだプロジェクターを提供すること。【解決手段】投写レンズ４０は、拡大側から順に、第１光学系４１と、第２光学系４２と、第３光学系４３とを備え、中間像ＩＩの少なくとも一部が第２光学系４２に掛かるように結像する。【選択図】図２
2015215478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡大側から順に、第１の光学系と、第２の光学系と、第３の光学系とを備える投写レンズであって、
中間像の少なくとも一部が前記第２の光学系に掛かるように結像する、投写レンズ。
【請求項２】
前記第２の光学系は、少なくともひとつのレンズを有し、前記中間像の少なくとも一部は、前記レンズに掛かるように結像している、請求項１に記載の投写レンズ。
【請求項３】
前記第２の光学系に設けられた前記レンズは、非球面レンズである、請求項２に記載の投写レンズ。
【請求項４】
前記第１の光学系は、凹面ミラーを含み、
前記第３の光学系は、少なくとも１枚のレンズからなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の投写レンズ。
【請求項５】
前記第１の光学系は、正のパワーをもつ１枚の凹面ミラーからなり、
前記第２の光学系は、単レンズからなり、
前記第３の光学系は、複数のレンズで構成されている、請求項２及び３のいずれか一項に記載の投写レンズ。
【請求項６】
前記第２の光学系と、前記第３の光学系とを合わせて正のパワーを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の投写レンズ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の投写レンズと、
前記投写レンズの光路前段に設けられた像形成光学部と、を備える、プロジェクター。
【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投影するプロジェクターへの組み込みに適した投写レンズ及びこれを組み込んだプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクター用の投写レンズとして、ライトバルブからの順で、屈折系で構成され正のパワーを有する第１の光学系と、反射面で構成され正のパワーを有する第２の光学系とを備え、第１の光学系と反射面との間に結像した中間像を反射面によって拡大投写するものが公知となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような投写レンズにおいて、例えば高像高（光軸から離れた周辺）の位置での光学性能を向上させるためには、射出側のミラーを大型化し、周辺光のミラー面での光線束を広げてミラー面で結像性能を制御する必要がある。つまり、射出側のミラーの大型化を抑えつつ周辺で高画質を達成することが容易でなかった。そのため、上記投写レンズを用いた場合、プロジェクターの大型化を招いていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１６６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、射出側の光学系の大型化を抑制しつつ高画質を達成できる投写レンズ及びこれを組み込んだプロジェクター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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る投写レンズは、拡大側から順に、第１の光学系と、第２の光学系と、第３の光学系とを備える投写レンズであって、中間像の少なくとも一部が第２の光学系に掛かるように結像する。なお、中間像の少なくとも一部が第２の光学系に掛かるとは、第２の光学系を構成する光学素子の内部において、中間像の少なくとも一部が結像されていることを意味する。
【０００７】
上記投写レンズによれば、中間像の少なくとも一部が第２の光学系に掛かるように結像するので、第２の光学系によって中間像の結像状態や中間像からの光射出状態を効果的に制御することができる。これにより、例えば光軸から離れた周辺において、第２の光学系によって光線の制御が容易となり、拡大側又は射出側の第１の光学系をあまり大きくすることなく周辺で高画質を達成することができる。
【０００８】
本発明の具体的な一側面によれば、第２の光学系は、少なくともひとつ（１枚）のレンズを有し、中間像の少なくとも一部は、レンズに掛かるように結像している。この場合、レンズの入射面と射出面との双方によって、中間像に近い領域での光線の状態を各像高毎に調整でき、結像性能をより向上させることができる。なお、レンズは光路上に省スペースで配置することができ、中間像をレンズに掛かるように結像させることが比較的容易となる。
【０００９】
本発明の別の側面によれば、第２の光学系に設けられたレンズは、非球面レンズである。
【００１０】
本発明のさらに別の側面によれば、第１の光学系は、凹面ミラーを含み、第３の光学系は、少なくとも１枚のレンズからなる。つまり、第３の光学系のレンズや第２の光学系によって形成される中間像は、凹面ミラーを含む第１の光学系によって拡大投写される。
【００１１】
本発明のさらに別の側面によれば、第１の光学系は、正のパワーをもつ１枚の凹面ミラーからなり、第２の光学系は、単レンズからなり、第３の光学系は、複数のレンズで構成されている。第３の光学系等によって、所望の位置に中間像を結像でき、正のパワーの凹面ミラーによって、結像された中間像を拡大投写することができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面によれば、第２の光学系と、第３の光学系とを合わせて正のパワーを有する。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係るプロジェクターは、上述した投写レンズと、投写レンズの光路前段に設けられた像形成光学部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の投写レンズを組み込んだプロジェクターの概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の投写レンズの断面図である。
【図３】本発明の効果を説明するための模式図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、投写レンズ内に形成される中間像について結像位置を説明する概念図である。
【図５】第２実施形態の投写レンズの断面図である。
【図６】第３実施形態の投写レンズの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
以下に図面を参照して、第１実施形態に係る投写レンズ及びこれを組み込んだプロジェクターについて詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、第１実施形態の投写レンズを組み込んだプロジェクター２は、画像光を投写する光学系部分５０と、光学系部分５０の動作を制御する回路装置８０とを備える。
【００１７】
光学系部分５０において、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及び第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のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレーターレンズ１２のレンズ素子は、重畳レンズ１４と協働して、第１インテグレーターレンズ１１のレンズ素子の像を後述する液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇ、及び液晶パネル１８Ｂに形成する。
【００１８】
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と協働して液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇ、及び液晶パネル１８Ｂの表示領域上で重畳させる。
【００１９】
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Ｒ光を反射させ、Ｇ光及び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及びフィールドレンズ１７Ｒを経て、光変調素子又は表示素子である液晶パネル１８Ｒへ入射する。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、Ｒ色の画像を形成する。
【００２０】
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Ｇ光を反射させ、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、表示素子である液晶パネル１８Ｇへ入射する。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、Ｇ色の画像を形成する。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、リレーレンズ２４、反射ミラー２３、反射ミラー２５、及びフィールドレンズ１７Ｂを経て、表示素子である液晶パネル１８Ｂへ入射する。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、Ｂ色の画像を形成する。
【００２１】
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とし、投写レンズ４０へ射出する。
【００２２】
投写レンズ４０は、各液晶パネル１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂによって変調されクロスダイクロイックプリズム１９で合成された画像光を不図示のスクリーン上に拡大投写する。投写レンズ４０は、屈折系４０ａと反射系４０ｂとを備え、屈折系４０ａによって中間像を形成し、反射系４０ｂによって中間像をスクリーン（不図示）上に拡大投写する。
【００２３】
以上の光学系部分５０において、クロスダイクロイックプリズム１９と投写レンズ４０は、各液晶パネル１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂによって形成された画像をスクリーン上に拡大投写するための投写光学系５２を構成する。なお、投写レンズ４０は、単独でも投写光学系５２として機能し得うるので、投写レンズ４０単独で投写光学系５２と呼ぶこともある。以上のような投写光学系５２の光路前段に設けられた液晶パネル１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂ、ダイクロイックミラー１５，２１、偏光変換素子１３、インテグレーターレンズ１１，１２、光源１０等は、像形成光学部５１として機能する。
【００２４】
回路装置８０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８１と、画像処理部８１の出力に基づいて光学系部分５０に設けた液晶パネル１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂを駆動する表示駆動部８２と、画像処理部８１および表示駆動部８２の動作を統括的に制御する主制御部８８とを備える。
【００２５】
画像処理部８１は、入力された外部画像信号を各色の諧調等を含む画像信号に変換する。なお、画像処理部８１は、外部画像信号に対して歪補正や色補正等の各種画像処理を行うこともできる。
【００２６】
表示駆動部８２は、画像処理部８１から出力された画像信号に基づいて液晶パネル１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂを動作させて、当該画像信号に対応した画像を液晶パネル１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂに形成させることができる。
【００２７】
以下、図２を参照して、第１実施形態に係る投写レンズ４０及び投写光学系５２について具体的に説明する。
【００２８】
第１実施形態の投写レンズ４０は、拡大側から順に、すなわち光の進行方向の反対側から順に、第１光学系４１と、第２光学系４２と、第３光学系４３とを有する。第１光学系４１は、正のパワーをもつ１枚の凹面ミラー４１ａからなる。第２光学系４２は、単レンズ４２ａからなる。第３光学系４３は、複数のレンズＬ１〜Ｌ１５で構成されている。ここで、レンズＬ１０とレンズＬ１１との間に絞りＳを設けている。第３光学系４３と第２光学系４２とは、合わせて正のパワーを有するものとなっている。これにより、第３光学系４３と第１光学系４１との間に中間像ＩＩが形成される。この中間像ＩＩは、第２光学系４２と交差している。つまり、この中間像ＩＩの一部は、第２光学系４２すなわち単レンズ４２ａに掛かるように結像する。
【００２９】
以上において、第１光学系４１は、図１の反射系４０ｂに対応し、第２光学系４２及び第３光学系４３は、図１の屈折系４０ａに対応する。
また、第１光学系４１の凹面ミラー４１ａは、非球面のミラーであり、第２光学系４２の単レンズ４２ａは、入出射面が非球面のレンズである。
【００３０】
液晶パネル１８（１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂ）から出た光ＬＩは、クロスダイクロイックプリズム１９を通り、第３光学系４３に入射する。第３光学系４３から出射した光ＬＩは、第２光学系４２を通過する。図２に太い線で示すように、液晶パネル１８とスクリーン（不図示）とに共役な位置に中間像ＩＩが生成され、その中間像ＩＩの一部は、第２光学系４２の単レンズ４２ａ内で結像している。さらに、第２光学系４２を経た光ＬＩは、第１光学系４１の凹面ミラー４１ａに入射する。凹面ミラー４１ａで反射された光ＬＩは、凹面ミラー４１ａに近い領域ＣＡで一旦集光し、図２の左上方向に存在する不図示のスクリーンに向かう。
【００３１】
第１光学系４１は、正のパワーを有していればよく、非球面ミラーに限らず、自由曲面ミラー等とすることができる。自由曲面ミラーを採用する場合、光軸ずらし等の偏芯光学系を採用することが可能になり、より小型化を実現できる。
【００３２】
第２光学系４２の単レンズ４２ａは、非球面レンズであり、非球面式の性質上、高次の非球面係数を制御することにより、高像高部（周辺部）の光学性能又は特性を向上させることができる。しかも、中間像ＩＩを単レンズ４２ａと交差させている。つまり、中間像ＩＩの一部を単レンズ４２ａ内で結像させている。特に、中間像ＩＩの単レンズ４２ａと交差する部位を光軸ＯＡから比較的離れた周辺部としている。これにより、高像高部の光ＬＩが単レンズ４２ａ上又はその近傍で結像するため、高像高部の光ＬＩの周辺光線ＭＬの制御が容易になる。ここで、周辺光線ＭＬとは、液晶パネル１８のある一点から射出された発散光のうち、主光線ＰＬから離れて進む周辺部の光線のことである。
【００３３】
図３を用いて上記構成の効果を説明する。図３において、光線ＭＬ１１および光線ＭＬ１２は、中間像ＩＩの点ＩＭ１を通過した周辺光線であり、光線ＭＬ２１および光線ＭＬ２２は、中間像ＩＩの点ＩＭ２を通過した周辺光線である。また、中間像ＩＩと単レンズ４２ａとの距離が比較的短い場合の単レンズ４２ａの光入射面の位置をＩＬ１で示し、中間像ＩＩと単レンズ４２ａとの距離が比較的長い場合の単レンズ４２ａの光入射面の位置をＩＬ２で示す。単レンズ４２ａの光入射面が位置ＩＬ２に配置されている場合、光線ＭＬ１１と光線ＭＬ２２とが、互いに重なった状態で単レンズ４２ａに入射する。そのため、光線ＭＬ１１と光線ＭＬ２２双方を良好に制御できるように単レンズ４２ａを設計することは困難である。一方、単レンズ４２ａの光入射面が位置ＩＬ１に配置されている場合、光線ＭＬ１１と光線ＭＬ２２とは、互いに重ならない状態で単レンズ４２ａに入射する。そのため、光線ＭＬ１１と光線ＭＬ２２との双方を良好に制御できるように単レンズ４２ａを設計することは容易である。図３では、中間像ＩＩが単レンズ４２ａの光入射側に形成されている場合を例にとって効果を説明したが、中間像ＩＩが単レンズ４２ａの光射出側に形成されている場合でも同様な効果が得られる。このように本発明によれば、高像高部においては、単レンズ４２ａの近傍に中間像ＩＩが結像するため、周辺光線ＭＬの光路を各像高毎に制御できる。これにより、投写レンズ４０の結像性能を大きく向上させることができる。つまり、中間像ＩＩのうち高像高部の光ＬＩに対応する周辺部分を通る光線を比較的小さな凹面ミラー４１ａで拡大投写しても、比較的良好な画質とすることができる。
【００３４】
第２光学系４２の単レンズ４２ａは、非球面レンズに限らず、自由曲面レンズとすることもできる。この場合、高像高部の光ＬＩに対して収差を低減しやすくなり、スクリーン上での結像状態をより細かく制御することができる。また、単レンズ４２ａは、硝子製であってもよいが、プラスチック製とすることができる。硝子を採用した場合は、複雑な非球面形状であっても温度や外力による変形が少なく、安定した投写性能を実現できる。またプラスチックを採用した場合には、変曲点を持ったような複雑な面形状を実現でき、光線を細かくコントロールすることができる。
【００３５】
第３光学系４３を構成するレンズについては、特に制限がなく、球面レンズ、非球面レンズ等を組み合わせたものとでき、材料も、硝子、プラスチック等を使用することができ、ハイブリッドレンズを組み込むこともできる。第３光学系４３には、フォーカス機能を組み込むことができ、ズーム機能を組み込んでもよい。
【００３６】
図４（Ａ）及び４（Ｂ）は、図２の中間像ＩＩについて結像位置を説明する概念図である。物体面のある一点から出た光線は、コマ収差のために、一点に集光しない。そこで、物体面のある一点から出た光線のうち主光線ＰＬを含む断面において、物体面のある一点から出た光線のうち第１の最外周辺光線ＭＬ１と主光線ＰＬとの交点を交点Ｃ１とし、第２の最外周辺光線ＭＬ２と主光線ＰＬとの交点を交点Ｃ２としたとき、交点Ｃ１と交点Ｃ２とを結ぶ線分を、結像点又は結像区間とする。しかし、第１実施形態の投写レンズ４０のように近接投写型のレンズでは、一般に非点収差が発生し、主光線ＰＬの周りの結像特性が必ずしも一様でない。そこで、主光線ＰＬの周りにおいて適当な角度間隔で複数の断面ＣＳを設定し、各断面ＣＳにおける交点Ｃ１と交点Ｃ２とを決定する。そして、各断面における結像区間の総てを含む区間を、物体面のある一点から出た光線の結像点又は結像区間ＳＧであるとする。つまり、図２に示す中間像ＩＩは、正確には図４（Ｂ）に示す結像区間ＳＧに対応する厚さを持つ層状の領域（図２および図４（Ｃ）中に点線で示す領域ＡＩ）である。
【００３７】
〔実施例１〕
以下、第１実施形態の投写レンズ４０の具体的な実施例１について説明する。なお、実施例１の投写レンズは、第１実施形態として図２に示した投写レンズ４０と同一の構成となっている。
【００３８】
実施例１の投写レンズを構成するレンズ面のデータを以下の表１に示す。なお、表１等の面番号欄において、「ＯＢＪ」は、物体面すなわち液晶パネル１８（１８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂ）の像形成面を意味し、「ＩＭＧ」は、スクリーン面を意味する。「Ａ１」〜「Ａ５」は、非球面であることを意味し、「Ｒ」は、反射面であることを意味する。さらに、材質欄において、「BSC7_HOYA」は材料名を示し、数値は屈折率を示す。表１を含む以下の表において、１０のべき乗数（例えば５．２６×１０−０６）をＥを用いて表すものとする（例えば５．２６Ｅ−０６）。
〔表１〕
面番号     曲率半径        面間隔           材質
OBJ           ∞            8.61
1             ∞           28               BSC7_HOYA
2             ∞            0
3          44.9251387       6.897839265     510675.7422
4         -40.83785115      0.1
5         205.1776916       2.753965095     841341.2394
6         -80.2887044       0.1
7          39.73653581      5.410892773     498629.8007
8         -28.80349717      0.95            903658.3132
9          21.6086473       0.1
10         18.2665586       3.634495115     499009.811
11        101.510395        0.1
12         24.14316058      4.251114935     516719.7706
13        -35.14178797      0.95            903658.3132
14         21.44831415      0.634029708
15         25.47484704      3.279635252     521482.6394
16        -45.16342785      0.1
17         42.41693436      3.449810278     846663.2378
18        -19.00035397      0.95            770581.4527
19         35.08857597      0.706759391
20            ∞           12.5
21       -132.3304113       2.619715974     641330.6053
22        -36.94907212     29.45805351
23        112.8294494       6               535413.6264
24       -278.9969506       8.229649576
25         37.26421737      7.5622595       503442.8002
26        148.2760882      15.97475348
27(A1)    -27.31869925      3               530000.558
28(A2)     48.73381972      1.793386933
29         51.81426746      1.8             825739.2558
30         36.23859035     24.00123751
31(A3)   -443.087773        3.5             530000.5583
32(A4)  -2713.091897       76
33(A5)R   -51.02384029   -700
IMG           ∞            0
【００３９】
実施例１の投写レンズに含まれる５つの非球面（Ａ１〜Ａ５）のデータを以下の表２に示す。
〔表２〕
非球面1(A1)      非球面2(A2)       非球面3(A3)
曲率半径            -27.31869925      48.73381972     -443.087773
コーニック定数(K)     0.007126797     -9.738831238     -47.525705
4次の係数(A)         -5.26E-06        -2.24E-05         -1.49E-07
6次の係数(B)          6.12E-08         4.54E-08         -2.66E-09
8次の係数(C)         -3.45E-11        -4.80E-11          2.46E-12
10次の係数(D)        -2.69E-13        -5.89E-14         -2.66E-15
12次の係数(E)         7.12E-16         1.93E-16         -6.68E-19
14次の係数(F)        -5.10E-19        -1.25E-19         -5.52E-22
16次の係数(G)         0                0                 0
18次の係数(H)         0                0                 0
20次の係数(J)         0                0                 0
非球面4(A4)      非球面5(A5)
曲率半径          -2713.091897       -51.02384029
コーニック定数(K)  4438.48311         -3.27911843
4次の係数(A)         -1.13E-06        -1.80E-06
6次の係数(B)         -6.60E-10         5.57E-10
8次の係数(C)          1.35E-12        -1.51E-13
10次の係数(D)        -1.14E-15         1.89E-17
12次の係数(E)        -1.35E-19         1.25E-21
14次の係数(F)        -8.21E-23        -4.11E-25
16次の係数(G)         0               -1.22E-28
18次の係数(H)         0                3.99E-32
20次の係数(J)         0               -2.95E-36
【００４０】
〔第２実施形態〕
以下に、第２実施形態に係る投写レンズについて詳細に説明する。第２実施形態の投写レンズは、第１実施形態の投写レンズの一部を変更したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の投写レンズと同様である。第２実施形態に係る投写レンズも図１に示すようなプロジェクター２に組み込まれる。
【００４１】
図５に示すように、第２実施形態の投写レンズ４０は、拡大側から順に、第１光学系４１と、第２光学系４２と、第３光学系４３とを有する。第１光学系４１は、正のパワーをもつ１枚の凹面ミラー４１ａからなる。第２光学系４２は、単レンズ４２ａからなる。第３光学系４３は、複数のレンズＬ１〜Ｌ１４で構成されている。ここで、レンズＬ１０とレンズＬ１１との間に絞りＳを設けている。第３光学系４３と第２光学系４２とは、合わせて正のパワーを有するものとなっている。これにより、第３光学系４３と第１光学系４１との間に中間像ＩＩが形成される。この中間像ＩＩは、第２光学系４２と交差している。つまり、中間像ＩＩの一部は、第２光学系４２すなわち単レンズ４２ａに掛かるように結像する。
【００４２】
本実施形態の場合、高像高部の光ＬＩに対応する周辺部分を通る光線に対する第２光学系４２の単レンズ４２ａの補正機能を高めている。つまり、単レンズ４２ａの非球面の高次項をコントロ一ルするべく、高像高部に対応する周辺部２４２ｂに大きな屈折力を持たせるように最適化すれば、高像高部の光ＬＩを光軸ＯＡ側に選択的に傾けることができる。これにより、第１光学系４１を小さくすることが可能になる。図２の第１実施形態と比較すると、図５の第２実施形態の場合、単レンズ４２ａを通過した高像高部の光ＬＩが光軸ＯＡに対して小さな角度を成し、高像高部の光ＬＩが第１光学系４１の凹面ミラー４１ａに入射する位置が上側（光軸ＯＡ側）へ移動していることが分かる。
【００４３】
〔実施例２〕
以下、第２実施形態の投写レンズ４０の具体的な実施例２について説明する。なお、実施例２の投写レンズは、第２実施形態として図５に示した投写レンズ４０と同一の構成となっている。
【００４４】
実施例２の投写レンズを構成するレンズ面のデータを以下の表３に示す。
〔表３〕
面番号     曲率半径        面間隔           材質
OBJ           ∞            8.61000061
1             ∞           28               BSC7_HOYA
2             ∞            0
3         170.21750         5.585263399     532252.5872
4         -36.82843         0.1
5          76.45250         4.17832378      841033.2395
6         -77.07972         1.265128234
7          45.54452         7.514762513     496997.8161
8         -24.82226         0.8             903658.3132
9          26.88543         0.100000489
10         18.12040         6.934542005     496997.8161
11        -38.53388         0.100001124
12         74.94208         2.467373508     503423.7591
13        -51.84830         0.800002432     903658.3132
14         12.74071         0.09999561
15         13.00893         4.503237211     526837.7426
16         49.79540         0.100000157
17         20.84594         5.582928463     840557.2396
18        -13.23204         3.288956333     882571.2911
19         29.55437         3.242161005
20            ∞            6.248005218
21        -39.14650         2.939895522     689838.3725
22        -20.30724         7.480724043
23         74.26183         8.300870204     498204.813
24       -146.08367        13.58393899
25         38.13901         9.805111625     496999.8161
26         69.84795        21.57563334
27(A1)    -28.62165         2.999936958     530000.558
28(A2)     46.23319        32.95071695
29(A3)   -481.56501         3.992507517     530000.5583
30(A4)   -551.24566        51.99999843
31(A5)R   -42.39773      -700
IMG           ∞            0
【００４５】
実施例２の投写レンズに含まれる５つの非球面（Ａ１〜Ａ５）のデータを以下の表４に示す。
〔表４〕
非球面1(A1)      非球面2(A2)       非球面3(A3)
曲率半径            -28.62165         46.23319        -481.56501 
コーニック定数(K)     7.13817E-02     -1.85154E+01       2.82369E+02
4次の係数(A)         -7.84326E-06     -2.23171E-05      -1.46471E-05
6次の係数(B)          6.14670E-08      4.49498E-08      -3.22740E-09
8次の係数(C)         -3.02553E-11     -5.19342E-11       1.05726E-11
10次の係数(D)        -2.75904E-13     -6.50785E-14       4.94039E-15
12次の係数(E)         6.53476E-16      1.80504E-16       6.67398E-19
14次の係数(F)        -6.84011E-19     -1.46460E-19      -5.74448E-21
16次の係数(G)        -4.87290E-22     -3.18628E-23      -7.96107E-24
18次の係数(H)        -9.33533E-25      1.39105E-26      -4.59968E-27
20次の係数(J)         4.64902E-27      1.37583E-28       6.09067E-30
非球面4(A4)     非球面5(A5)
曲率半径           -551.24566        -42.39773  
コーニック定数(K)     2.71971E+02     -2.51886E+00
4次の係数(A)         -1.39666E-05     -1.92557E-06
6次の係数(B)          2.06535E-09      5.40812E-10
8次の係数(C)          3.16348E-12     -1.52423E-13
10次の係数(D)         1.04710E-16      1.88848E-17
12次の係数(E)         1.89454E-18      1.07931E-21
14次の係数(F)         2.22696E-21     -6.44930E-25
16次の係数(G)         9.66930E-25     -2.98012E-28
18次の係数(H)        -8.80068E-28     -2.85036E-32
20次の係数(J)        -3.24536E-30      4.04138E-35
【００４６】
〔第３実施形態〕
以下に、第３実施形態に係る投写レンズについて詳細に説明する。第３実施形態の投写レンズは、第１実施形態の投写レンズの一部を変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態の投写レンズと同様である。第３実施形態に係る投写レンズも図１に示すようなプロジェクター２に組み込まれる。
【００４７】
図６に示すように、第３実施形態の投写レンズ４０は、拡大側から順に、第１光学系３４１と、第２光学系４２と、第３光学系４３とを有する。第１光学系３４１は、複数のレンズＬ３１〜Ｌ３７で構成され、全体として正のパワーをもつ。第２光学系４２は、単レンズ３４２ａからなる。第３光学系４３は、複数のレンズＬ１〜Ｌ９で構成されている。第３光学系４３は、正のパワーを有し、第２光学系４２の単レンズ３４２ａの内部に中間像ＩＩを形成する。中間像ＩＩは単レンズ３４２ａに掛かるように結像する、と言うことができる。
【００４８】
本実施形態の場合、第１光学系３４１がレンズＬ３１〜Ｌ３７からなる屈折系である。第１光学系３４１を上記のようにレンズ系で構成する場合、光ＬＩの出射方向を液晶パネル１８の光出射面と揃えることが可能になり、製品として投写光学系の配置の自由度が増す。
【００４９】
〔実施例３〕
以下、第３実施形態の投写レンズ４０の具体的な実施例３について説明する。なお、実施例３の投写レンズは、第３実施形態として図６に示した投写レンズ４０と同一の構成となっている。
【００５０】
実施例３の投写レンズを構成するレンズ面のデータを以下の表５に示す。
〔表５〕
面番号     曲率半径        面間隔           材質
IMG           ∞            1.0E+13
1          38.75973329      5               487490.7041
2          25.37400419      7.582113204
3          25.09133148      4.570916838     487490.7041
4(A1)      18.58142987      7.339716844
5(A2)     169.8597464       3.297975102     644662.3496
6          20.25285549      8.316833886
7          45.75188138      2.774096144     569379.5302
8          13.46658539      9.000138792     487490.7041
9(A3)     -13.95149435      0.358095771
10(A4)    -17.27643119      8.864567267     656975.4341
11(A5)    -14.40017095      0.1
12(A6)    143.3104999       5.475408179     726262.2885
13        -14.99336031      2.291627378
14        -31.24335638     19               568777.6304
15        -37.94084066     25.27849485
16        -68.71394209      5.400854569     755201.2758
17     -17607.18479         5.678722472
18        -97.94481242     16.28735493      719554.2918
19        -38.21288975     15.76247393
20        255.6234943      19               608009.6098
21        -90.15833271     40.31689758
22         79.75147216      7.991108312     679910.4464
23       2478.776853       25.9639
24          7.713744407     3.044437352     513791.5751
25          6.412273392     3.111815376
26        516.2923149       7.07266982      487490.7041
27         -6.805850903     7.87270055      704892.4115
28(A7)     85.19163614      2
29(A8)    -22.25480115     10.812905        755201.2758
30(A9)    -17.13920579      0.249698268
31(A10)    39.36171896      7.031956168     755201.2758
32        -34.76790849      3.059604453
33            ∞           21               BSC7_HOYA
34            ∞            5.5046
OBJ           ∞            0
【００５１】
実施例３の投写レンズに含まれる１０の非球面（Ａ１〜Ａ１０）のデータを以下の表６に示す。
〔表６〕
非球面1(A1)      非球面2(A2)       非球面3(A3)
曲率半径            169.85975         20.25286         -17.27643
コーニック定数(K)     0                0                 0
4次の係数(A)          1.43227E-04      3.79579E-05       3.10012E-04
6次の係数(B)         -4.97123E-07      2.64971E-09      -2.13195E-06
8次の係数(C)          1.69863E-09      7.60452E-10       6.35894E-09
10次の係数(D)        -1.02117E-12     -7.36060E-12       5.76148E-11
非球面4(A4)      非球面5(A5)       非球面6(A6)
曲率半径            -14.40017        143.31050         143.31050
コーニック定数(K)     0                0                 0
4次の係数(A)         -5.16299E-05      8.16559E-05       8.16559E-05
6次の係数(B)          2.45010E-06     -6.98385E-07      -6.98385E-07
8次の係数(C)         -1.40788E-08      2.56384E-09       2.56384E-09
10次の係数(D)         3.27447E-11     -8.16718E-12      -8.16718E-12
非球面7(A7)      非球面8(A8)       非球面9(A9)
曲率半径            -22.25480        -17.13921          39.36172
コーニック定数(K)     0                0                 0
4次の係数(A)          3.52817E-05      3.08930E-05       1.64128E-06
6次の係数(B)          5.99905E-07      1.72176E-08       2.05939E-08
8次の係数(C)         -5.07093E-09      3.07558E-10      -7.21022E-11
10次の係数(D)         6.41582E-12     -2.95802E-12       2.23387E-13
非球面10(A10)
曲率半径             39.36172
コーニック定数(K)     0
4次の係数(A)          1.64128E-06
6次の係数(B)          2.05939E-08
8次の係数(C)         -7.21022E-11
10次の係数(D)         2.23387E-13
【００５２】
この発明は、上記の実施形態又は実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【００５３】
例えば、第２光学系４２を複数のレンズで構成することができ、或いは第２光学系４２の単レンズ４２ａ等に代えて反射ミラーを用いることができる。
【００５４】
また、投写レンズ４０による拡大投射の対象は、液晶パネルに限らず、デジタル・マイクロミラー・デバイス等の光変調素子によって形成された画像でもよい。
【符号の説明】
【００５５】
２…プロジェクター、  １０…光源、  １５，２１…ダイクロイックミラー、  １８…液晶パネル、  １８Ｇ，１８Ｒ，１８Ｂ…液晶パネル、  １９…クロスダイクロイックプリズム、  ４０…投写レンズ、  ４１…第１光学系、  ４１ａ…凹面ミラー、  ４２…第２光学系、  ４２ａ…単レンズ、  ４３…第３光学系、  ５０…光学系部分、  ５１…像形成光学部、  ５２…投写光学系、  ８０…回路装置、  ８１…画像処理部、  ８２…表示駆動部、  ８８…主制御部、  Ｌ１-Ｌ１５…レンズ、  Ｌ３１-Ｌ３７…レンズ、  ＬＩ…光、  ＭＬ…周辺光線、  ＯＡ…光軸、  ＰＬ…主光線、  ＳＧ…結像区間
【図１】
2015215478.tif 000003
【図２】
2015215478.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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