(57)【要約】【課題】照明光学系の小型化が可能な投写光学系、小型化、低コスト化が図られた投写システム及び投写型表示装置を提供すること。【解決手段】共役距離の短い方から順に、共役距離の長い方に凸面を向けた平凸レンズ素子を含む第１レンズ群及び非球面を有するレンズ素子を少なくとも２枚含み、正のパワーを有する第２レンズ群からなる投写レンズ系と、非球面ミラーとからなり、全素子の光軸上の空気間隔の中で、第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔が１番長く、第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の空気間隔が２番目に長くなるように、各素子が配置され、条件：０．４４＜ｔG1G2／ｆG1＜０．４８及び１．７０＜ｔG2AM／ｆG1＜２．００（ｔG1G2、ｔG2AM：各々第１レンズ群と第２レンズ群、第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔、ｆG1：第１レンズ群の焦点距離）を満足する投写光学系、投写システム及び投写型表示装置。【選択図】図１
2009271372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共役距離の短い方から順に、
共役距離の長い方に凸面を向けた平凸レンズ素子を含む第１レンズ群及び
非球面を有するレンズ素子を少なくとも２枚含み、正のパワーを有する第２レンズ群
からなる投写レンズ系と、
非球面ミラーと
からなり、
全素子の光軸上の空気間隔の中で、前記第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔が１番長く、前記第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の空気間隔が２番目に長くなるように、各素子が配置され、
以下の条件（１）及び（２）を満足する、投写光学系：
０．４４＜ｔG1G2／ｆG1＜０．４８    ・・・（１）
１．７０＜ｔG2AM／ｆG1＜２．００    ・・・（２）
ここで、
ｔG1G2：第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の空気間隔、
ｔG2AM：第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔、
ｆG1：第１レンズ群の焦点距離
である。
【請求項２】
第２レンズ群が、共役距離の短い方から順に、
正のパワーを有するレンズ素子と、
２枚のレンズ素子が接合した、正のパワーを有する２枚接合レンズ素子と、
両凸形状のレンズ素子を挟んで３枚のレンズ素子が接合した、正のパワーを有する３枚接合レンズ素子と
を含む、請求項１に記載の投写光学系。
【請求項３】
照明光学系と、
前記照明光学系から放射された光により照明され、光学像を形成する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子により形成された光学像を投写する投写手段と
を備え、
前記投写手段が、請求項１又は２に記載の投写光学系である、投写システム。
【請求項４】
照明光学系と空間光変調素子との間に、該照明光学系から放射された光を青色、緑色又は赤色に時間的に分割して照射させる時分割照射手段をさらに備え、
前記空間光変調素子が、前記時分割照射手段によって時間的に変化する青色、緑色又は赤色に対応した光学像を形成する、請求項３に記載の投写システム。
【請求項５】
請求項４に記載の投写システムと、
前記投写システム中の投写手段により投写された光学像を映し出す透過型スクリーンと
を備える、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、投写システム及び投写型表示装置に関する。さらに詳しくは、空間光変調素子により形成された光学像をスクリーン上に拡大投写するプロジェクター、特にビデオプロジェクターやプロジェクションテレビに好適な投写光学系、並びに該投写光学系を備えた投写システム及び投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロジェクションテレビでは、プロジェクターが筺体内に収められ、透過型スクリーンに空間光変調素子が形成した像が拡大投写される。このようなプロジェクションテレビを薄型化するために、投写レンズには広角レンズを用い、平面ミラーで光路を折り曲げることで、できる限り筺体の奥行きを小さくする構成が採用されている。
【０００３】
前記のごとき広角レンズ及び平面ミラーを備えたプロジェクションテレビは、ある程度の薄型化が可能であるが、近年、その要求は徐々に高まってきている。そこで、さらに筺体の奥行きを小さくし、より薄型のプロジェクションテレビを実現するために、非球面ミラーを用いることが提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
特許文献１には、画像情報を照明光に与えて光画像信号として送信する送信手段と、光画像信号を受光し、画像情報に基づく画像を表示する表示手段と、光画像信号を反射する反射面を有する反射部及び光画像信号を反射部へ投影する屈折面を有する屈折光学部から構成される投影光学手段とを備え、表示手段が投影光学手段を介して光画像信号を受光するとともに、反射面及び屈折面の少なくとも１面が非球面形状、特に反射面が非球面ミラーである画像表示装置が開示されている。このように、特許文献１に開示の画像表示装置では、投影光学手段に備えられた反射面及び屈折面の少なくとも１面が非球面形状、特に反射面が非球面ミラーであることから、該画像表示装置の薄型化が実現されている。
【特許文献１】特開２００４−１３３４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の画像表示装置では、投影光学手段において、最も共役距離が短いほうのレンズ近傍に絞りが配置されているため、空間光変調素子を照明する照明光学系が大型化するといった欠点があり、結果として画像表示装置全体の小型化には限界がある。
【０００６】
本発明は、照明光学系の小型化が可能な投写光学系を提供すること、並びに該投写光学系を備え、特に奥行きが小さく、小型化、低コスト化が図られた投写システム及び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】
【０００７】
前記目的の１つは、以下の投写光学系により達成される。すなわち、本発明は、
共役距離の短い方から順に、
共役距離の長い方に凸面を向けた平凸レンズ素子を含む第１レンズ群及び
非球面を有するレンズ素子を少なくとも２枚含み、正のパワーを有する第２レンズ群
からなる投写レンズ系と、
非球面ミラーと
からなり、
全素子の光軸上の空気間隔の中で、前記第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔が１番長く、前記第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の空気間隔が２番目に長くなるように、各素子が配置され、
以下の条件（１）及び（２）：
０．４４＜ｔG1G2／ｆG1＜０．４８    ・・・（１）
１．７０＜ｔG2AM／ｆG1＜２．００    ・・・（２）
（ここで、
ｔG1G2：第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の空気間隔、
ｔG2AM：第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔、
ｆG1：第１レンズ群の焦点距離
である）
を満足する投写光学系
に関する。
【０００８】
さらに前記目的の１つは、以下の投写システムにより達成される。すなわち、本発明は、
照明光学系と、
前記照明光学系から放射された光により照明され、光学像を形成する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子により形成された光学像を投写する投写手段と
を備え、
前記投写手段が前記投写光学系である、投写システム
に関する。
【０００９】
さらに前記目的の１つは、以下の投写型表示装置により達成される。すなわち、本発明は、
照明光学系と、
前記照明光学系から放射された光により照明され、光学像を形成する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子により形成された光学像を投写する投写手段と
を備え、
前記投写手段が前記投写光学系であり、
前記照明光学系と空間光変調素子との間に、該照明光学系から放射される光を青色、緑色又は赤色に時間的に分割して照射させる時分割照射手段をさらに備え、
前記空間光変調素子が、前記時分割照射手段によって時間的に変化する青色、緑色又は赤色に対応した光学像を形成する、投写システムと、
前記投写システム中の投写手段により投写された光学像を映し出す透過型スクリーンと
を備える、投写型表示装置
に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の投写光学系は、共役距離の短い側でテレセントリックな構成であるので、投写レンズ系の広角化が実現され、該投写光学系を備えた投写システム及び投写型表示装置では、空間光変調素子を照明する照明光学系を小さく構成することが可能となり、特に奥行きが小さく、充分に小型化が達成され、しかも低コスト化が図られた投写システム及び投写型表示装置が提供され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施の形態１〜４）
実施の形態１〜４に係る、投写レンズ系と非球面ミラーとを備えた投写光学系について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、実施の形態１に係る投写光学系の構成を示す素子の配置図である。図３は、実施の形態２に係る投写光学系の構成を示す素子の配置図である。図５は、実施の形態３に係る投写光学系の構成を示す素子の配置図である。図７は、実施の形態４に係る投写光学系の構成を示す素子の配置図である。
【００１３】
図１、３、５及び７に示すように、実施の形態１〜４に係る投写光学系は、いずれも共役距離の短い側に配置された投写レンズ系と、共役距離の長い側に配置された非球面ミラーＭとからなる。実施の形態１〜４に係る投写光学系の投写レンズ系は、共役距離の短い方から順に、共役距離の長い方に凸面を向けた平凸レンズ素子を含む第１レンズ群Ｇ１と、非球面を有するレンズ素子を少なくとも２枚含み、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２とで構成される。なお、投写光学系よりも共役距離の短い側には、後述する投写システムを構成する空間光変調素子Ｂも併せて示す。該空間光変調素子Ｂは、本実施の形態１〜４においては、反射型の空間光変調素子である。また、各レンズ群の符号に付された記号（＋）は、各レンズ群が正のパワーであることを示す。
【００１４】
実施の形態１〜４に係る投写光学系を備えた投写システムにおいて、照明光学系（図示せず）からの光は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間から第１レンズ群Ｇ１を通して空間光変調素子Ｂに向かって照明される。照明光学系からの光によって照明された空間光変調素子Ｂは、光学像を形成し、該光学像は、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２を順に透過し、非球面ミラーＭで反射され、スクリーン（図示せず）上に映し出される。
【００１５】
図１、３、５及び７に示すように、実施の形態１〜４に係る投写光学系において、第１レンズ群Ｇ１は、共役距離の長い方に凸面を向けた（空間光変調素子Ｂ側が平面で構成された）平凸レンズ素子Ｌ１で構成され、空間光変調素子Ｂ側でテレセントリックな光学系を実現する。照明光学系も第１レンズ群Ｇ１を透過してフィールドレンズとして作用し、自身の小型化に有利に作用する。
【００１６】
また図１、３、５及び７に示すように、実施の形態１〜４に係る投写光学系において、非球面ミラーＭは、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２で構成される投写レンズ系よりも共役距離の長い側に配置されており、その光軸近傍の領域を使用しない構成である。そのため、非球面ミラーＭの形状を示す非球面式は１次の非球面係数を含んでいる。よって非球面ミラーＭは、光軸近傍では歪で不連続な形状となっている。
【００１７】
図１に示すように、実施の形態１に係る投写光学系において、第２レンズ群Ｇ２は、共役距離の短い方（空間光変調素子Ｂ側）から順に、両凸レンズ素子Ｌ２、両凸レンズ素子Ｌ３と共役距離の短い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ４との２枚接合レンズ素子、共役距離の短い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ５と両凸レンズ素子Ｌ６と共役距離の短い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ７との３枚接合レンズ素子、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ８、共役距離の長い方に凸面を向けた正メニスカスレンズ素子Ｌ９、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ１０、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ１１、及び共役距離の長い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ１２で構成される。これらのうち、レンズ素子Ｌ８、Ｌ１１及びＬ１２は、その両面が非球面である。
【００１８】
図３に示すように、実施の形態２に係る投写光学系において、第２レンズ群Ｇ２は、共役距離の短い方（空間光変調素子Ｂ側）から順に、両凸レンズ素子Ｌ２、両凸レンズ素子Ｌ３と共役距離の短い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ４との２枚接合レンズ素子、共役距離の短い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ５と両凸レンズ素子Ｌ６と共役距離の短い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ７との３枚接合レンズ素子、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ８、共役距離の長い方に凸面を向けた正メニスカスレンズ素子Ｌ９、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ１０、及び共役距離の長い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ１１で構成される。これらのうち、レンズ素子Ｌ８及びＬ１１は、その両面が非球面である。
【００１９】
図５に示すように、実施の形態３に係る投写光学系において、第２レンズ群Ｇ２は、共役距離の短い方（空間光変調素子Ｂ側）から順に、両凸レンズ素子Ｌ２、両凸レンズ素子Ｌ３と共役距離の短い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ４との２枚接合レンズ素子、共役距離の短い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ５と両凸レンズ素子Ｌ６と共役距離の短い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ７との３枚接合レンズ素子、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ８、共役距離の長い方に凸面を向けた正メニスカスレンズ素子Ｌ９、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ１０、及び共役距離の長い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ１１で構成される。これらのうち、レンズ素子Ｌ８及びＬ１１は、その両面が非球面である。
【００２０】
図７に示すように、実施の形態４に係る投写光学系において、第２レンズ群Ｇ２は、共役距離の短い方（空間光変調素子Ｂ側）から順に、両凸レンズ素子Ｌ２、両凸レンズ素子Ｌ３と共役距離の短い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ４との２枚接合レンズ素子、共役距離の短い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ５と両凸レンズ素子Ｌ６と共役距離の短い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ７との３枚接合レンズ素子、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ８、共役距離の長い方に凸面を向けた正メニスカスレンズ素子Ｌ９、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ１０、共役距離の長い方に凸面を向けた負メニスカスレンズ素子Ｌ１１、及び共役距離の長い方に凹面を向けた平凹レンズ素子Ｌ１２で構成される。これらのうち、レンズ素子Ｌ８、Ｌ１１及びＬ１２は、その両面が非球面である。
【００２１】
なお、実施の形態１〜４に係る投写光学系において、第２レンズ群Ｇ２はいずれも、共役距離の短い方から順に、正のパワーを有するレンズ素子と、２枚のレンズ素子が接合した、正のパワーを有する２枚接合レンズ素子と、両凸形状のレンズ素子を挟んで３枚のレンズ素子が接合した、正のパワーを有する３枚接合レンズ素子とを含む構成である。このような投写光学系では、軸上色収差がより良好に補正され、また第２レンズ群よりも共役距離の長い側に非球面ミラーが配置されているので、倍率色収差も良好に補正され、さらに色収差の小さい投写光学系となり得る。
【００２２】
一般に、照明光学系を小型化するには、投写光学系の光路を適切にすることが重要である。投写光学系の主光線が空間光変調素子に向かって大きくなるようでは、空間光変調素子よりも照明光学系側の光路が大きくなり過ぎる。特に反射型の空間光変調素子の場合は、該空間光変調素子の直後は、投写光と照明光とを分離する必要があり、集光手段を配置することができないため、空間光変調素子より離して配置することになり、照明光学系が大きくなる。
【００２３】
空間光変調素子側で主光線を光軸と平行、すなわちテレセントリックにすることで、照明光学系を小さくすることができる。さらに空間光変調素子の近傍にフィールドレンズを配置することが、照明光学系にとっても、投写光学系にとっても小型化に有利に作用する。
【００２４】
したがって、本発明の投写光学系では、空間光変調素子側でテレセントリックな光学系となるように第１レンズ群をフィールドレンズとして配置し、全素子の光軸上の空気間隔の中で、該第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の空気間隔が２番目に長くなるように、第１レンズ群に対して第２レンズ群を配置し、照明光学系からの光は、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔から導入する。また該第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔が１番長くなるように、第２レンズ群に対して非球面ミラーを配置し、例えばこの空気間隔の中に折り返しの平面ミラーを配置して、投写光学系を備えた投写システムのセット奥行きの短縮及び投写システム全体の小型化を図る。
【００２５】
前記のように、本発明の投写光学系において、投写レンズ系を構成する第１レンズ群及び第２レンズ群と、非球面ミラーとは、全素子の光軸上の空気間隔の中で、第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔が１番長く、第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の空気間隔が２番目に長くなるように配置され、かつ以下の条件（１）及び（２）：
０．４４＜ｔG1G2／ｆG1＜０．４８    ・・・（１）
１．７０＜ｔG2AM／ｆG1＜２．００    ・・・（２）
（ここで、
ｔG1G2：第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の空気間隔、
ｔG2AM：第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔、
ｆG1：第１レンズ群の焦点距離
である）
を満足する。
【００２６】
前記条件（１）は、投写光学系において、第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の空気間隔と、第１レンズ群の焦点距離との関係を規定する条件である。条件（１）の下限を下回ると、該投写光学系を備えた投写システムにおいて、照明光学系の光路と、投写レンズ系の第２レンズ群とが干渉し、均一に照明することができなくなる。逆に条件（１）の上限を上回ると、第２レンズ群が大きくなり過ぎて、良好な収差補正ができなくなる。
【００２７】
なお、投写光学系が以下の条件（１）’及び（１）’’の少なくとも１つを満足する場合には、前記効果がさらに奏功され得る。
０．４５＜ｔG1G2／ｆG1    ・・・（１）’
ｔG1G2／ｆG1＜０．４７    ・・・（１）’’
【００２８】
前記条件（２）は、投写光学系において、第２レンズ群と非球面ミラーとの光軸上の空気間隔と、第１レンズ群の焦点距離との関係を規定する条件である。条件（２）の下限を下回ると、例えば折り返しの平面ミラーを配置することができなくなり、投写光学系を備えた投写システムのセット奥行きが大きくなる。逆に条件（２）の上限を上回ると、非球面ミラーが大きくなり、その作成が困難となってコストも上昇する。
【００２９】
なお、投写光学系が以下の条件（２）’及び（２）’’の少なくとも１つを満足する場合には、前記効果がさらに奏功され得る。
１．７５＜ｔG2AM／ｆG1    ・・・（２）’
ｔG2AM／ｆG1＜１．９５    ・・・（２）’’
【００３０】
以下に、具体例として数値実施例１〜４を示す。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「ｍｍ」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数である。さらに、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
【数１】
2009271372.tif 000003
ここで、κは円錐定数、Ａｉはｉ次の非球面係数である。
【００３１】
図２Ａ〜２Ｅは、実施の形態１に係る投写光学系の横収差図である。図４Ａ〜４Ｅは、実施の形態２に係る投写光学系の横収差図である。図６Ａ〜６Ｅは、実施の形態３に係る投写光学系の横収差図である。図８Ａ〜８Ｅは、実施の形態４に係る投写光学系の横収差図である。
【００３２】
図２Ａ、図４Ａ、図６Ａ及び図８Ａは０．２画角の横収差、図２Ｂ、図４Ｂ、図６Ｂ及び図８Ｂは０．４画角の横収差、図２Ｃ、図４Ｃ、図６Ｃ及び図８Ｃは０．７画角の横収差、図２Ｄ、図４Ｄ、図６ＤＡ及び図８Ｄは０．９画角の横収差、並びに図２Ｅ、図４Ｅ、図６Ｅ及び図８Ｅは１．０画角の横収差を各々示す。図２Ａ〜２Ｅ、図４Ａ〜４Ｅ、図６Ａ〜６Ｅ及び図８Ａ〜８Ｅの各横収差図において、左側がタンジェンシャル面方向での横収差、右側がサジタル面方向での横収差であり、該タンジェンシャル面は光軸と主光線とを含む平面である。また各横収差図において、横軸は主光線に対する入射光線高さを表す。
【００３３】
（数値実施例１）
数値実施例１の投写光学系は、図１に示した実施の形態１に係る投写光学系（ただし、空間光変調素子Ｂも併せて示す）に対応する。数値実施例１の投写光学系の面データを表１に、非球面データを表２に、各種データを表３に示す。
【００３４】
表  １（面データ）
面番号    r         d         nd        νd
0         ∞              0.74526
1         ∞      4.7     1.48749     70.40
2         ∞     14.7
3         ∞      6.1     1.83400     37.30
4    -90.053     49.7
5     49.841      9.4     1.49700     81.60
6   -632.618      0.5
7     55.298      9.3     1.48749     70.40
8   -139.106      1.6     1.80610     33.30
9         ∞      0.9
10     39.743      1.9     1.80610     33.30
11     23.491     14.0     1.48749     70.40
12    -71.360      2.3     1.80610     40.70
13         ∞     19.1
14*   -17.985      5.4     1.53160     55.78
15*   -31.460      3.8
16   -125.233     25.2     1.71736     29.50
17    -45.660     36.8
18    -31.330      4.7     1.77250     49.60
19    -51.197      2.8
20*   -28.230     10.0     1.53160     55.78
21*   -34.466     44.7
22*        ∞      9.3     1.53160     55.78
23*   256.775    202.1
24*        ∞   -220.0      MIRROR
【００３５】
表  ２（非球面データ）
14面
A4=1.0502072E-005, A6=3.7524565E-008, A8=3.3630484E-010,
A10=-3.6122592E-013
15面
A4=4.024462E-006, A6=4.3640525E-009, A8=1.3782499E-010,
A10=-2.8106178E-013
20面
A3=0.00019604498, A4=9.0405596E-006, A5=1.7572043E-007,
A6=-8.4750449E-009, A8=-1.0186379E-011, A10=2.0732362E-014
21面
A3=0.00015411035, A4=8.5207789E-006, A5=6.6746992E-008,
A6=-3.1994131E-009, A8=-5.763933E-012, A10=5.7311472E-015
22面
A3=4.1429476E-006, A4=-9.6532965E-006, A5=-4.8202329E-010,
A6=1.259492E-009, A7=1.6167447E-013, A8=6.564991E-013, A10=-1.3213634E-016,
A12=2.6001645E-022, A14=-1.491467E-024
23面
A3=-5.2449854E-005, A4=-8.6554823E-006, A5=4.0144094E-008,
A6=1.9089055E-009, A7=-2.7468821E-012, A8=-4.4409995E-013,
A10=-4.9781758E-017, A12=5.5347478E-020, A14=1.3624601E-023,
A16=-7.3038281E-027
24面
A1=0.16420613, A2=0.0052687722, A3=3.7078364E-005,
A4=-1.2593602E-006, A5=-5.8562945E-009, A6=4.0535021E-010, A7=-3.7866364E-012,
A8=-2.1871E-015, A9=1.9772523E-016, A10=-5.2855316E-019, A11=-2.9668905E-021,
A12=-2.9706514E-024, A13=6.4777662E-026, A14=4.5452594E-028,
A15=5.0432211E-031, A16=-1.3895553E-032, A17=-9.0947671E-035,
A18=6.2743898E-038, A19=4.9079148E-039, A20=-1.4393974E-041
【００３６】
表  ３（各種データ）
Ｆナンバー   2.5
半画角      76.6
【００３７】
（数値実施例２）
数値実施例２の投写光学系は、図３に示した実施の形態２に係る投写光学系（ただし、空間光変調素子Ｂも併せて示す）に対応する。数値実施例２の投写光学系の面データを表４に、非球面データを表５に、各種データを表６に示す。
【００３８】
表  ４（面データ）
面番号    r         d         nd        νd
0                         0.74526
1         ∞      4.7     1.48749     70.40
2         ∞     14.7
3         ∞      6.1     1.83400     37.30
4    -90.053     49.7
5     52.276      9.5     1.49700     81.60
6   -258.695      0.5
7     59.597      9.3     1.48749     70.40
8   -170.461      1.6     1.80610     33.30
9         ∞      0.9
10     41.062      1.9     1.80610     33.30
11     23.220     14.0     1.48749     70.40
12    -49.191      2.3     1.80610     40.70
13         ∞     16.2
14*   -21.705      5.4     1.53160     55.78
15*   -33.534      9.0
16   -176.576     25.2     1.71736     29.50
17    -45.314     31.5
18    -27.827      4.7     1.77250     49.60
19    -60.299     46.2
20*        ∞      9.3     1.53160     55.78
21*   306.556    204.9
22*        ∞   -220.0      MIRROR
【００３９】
表  ５（非球面データ）
14面
A4=1.0249308E-005, A6=1.8712421E-008, A8=1.0547678E-010,
A10=-2.2429349E-013
15面
A4=6.0701057E-006, A6=9.4661666E-009, A8=2.5215022E-011,
A10=-7.1782745E-014
20面
A4=-8.3524771E-006, A6=-1.5847829E-010, A8=3.90525E-013,
A10=8.0514139E-017
21面
A3=-2.4983198E-006, A4=-7.3298517E-006, A5=-2.7821597E-010,
A6=1.3997748E-009, A7=1.8904013E-012, A8=-2.3391218E-013, A10=-1.5214375E-017,
A12=9.9013039E-021, A14=-4.6174028E-024, A16=2.4272002E-027
22面
A1=0.16952613, A2=0.0049871702, A3=3.821644E-005,
A4=-1.26201E-006, A5=-5.8444042E-009, A6=4.0544239E-010, A7=-3.7862418E-012,
A8=-2.1877226E-015, A9=1.9770377E-016, A10=-5.2868806E-019,
A11=-2.967288E-021, A12=-2.9727398E-024, A13=6.4777149E-026,
A14=4.5460877E-028, A15=5.0514547E-031, A16=-1.3889427E-032,
A17=-9.0913904E-035, A18=6.2859331E-038, A19=4.9074653E-039,
A20=-1.4409056E-041
【００４０】
表  ６（各種データ）
Ｆナンバー   2.5
半画角      76.7
【００４１】
（数値実施例３）
数値実施例３の投写光学系は、図５に示した実施の形態３に係る投写光学系（ただし、空間光変調素子Ｂも併せて示す）に対応する。数値実施例３の投写光学系の面データを表７に、非球面データを表８に、各種データを表９に示す。
【００４２】
表  ７（面データ）
面番号    r         d           nd        νd
0         ∞                0.74526
1         ∞      4.7       1.48749     70.40
2         ∞     14.7
3         ∞      6.1       1.83400     37.30
4    -88.000     49.7
5     47.608      5.0       1.49700     81.60
6   -730.008      0.5
7     55.360      8.0       1.48749     70.40
8   -130.538      1.6       1.80610     33.30
9         ∞      0.9
10     40.664      1.9       1.80610     33.30
11     23.142     14.0       1.48749     70.40
12    -55.706      2.3       1.80610     40.70
13         ∞     17.8
14*   -18.362      5.4       1.53160     55.78
15*   -27.904      2.7
16   -202.082     25.0       1.71736     29.50
17    -45.008     35.3
18    -26.914      4.7       1.77250     49.60
19    -78.705     41.7
20*        ∞      9.3       1.53160     55.78
21*  5822.872    185.6
22*        ∞   -220.0        MIRROR
【００４３】
表  ８（非球面データ）
14面
A4=1.1365159E-005, A6=5.2864254E-008, A8=1.9573328E-010,
A10=-1.1807796E-013
15面
A4=6.5797654E-006, A6=1.7830851E-008, A8=8.5451171E-011,
A10=-1.7925078E-013
20面
A4=-1.0038116E-005, A6=-8.5563172E-010, A8=7.9542971E-013,
A10=2.5833615E-016, A12=-5.1636918E-020
21面
A3=-3.3323731E-006, A4=-8.1802064E-006, A5=-1.3417171E-008,
A6=1.0124025E-009, A7=2.5591949E-011, A8=-5.6638229E-013, A10=-1.5994263E-016,
A12=6.3156115E-020, A14=3.0165138E-023, A16=-1.3282249E-026
22面
A1=0.17816818, A2=0.0047189032, A3=4.0650649E-005,
A4=-1.2691462E-006, A5=-5.8541318E-009, A6=4.0537164E-010, A7=-3.7865572E-012,
A8=-2.1875234E-015, A9=1.9771681E-016, A10=-5.2857053E-019,
A11=-2.9666004E-021, A12=-2.9701501E-024, A13=6.4779893E-026,
A14=4.5453929E-028, A15=5.0436979E-031, A16=-1.3894142E-032,
A17=-9.0951554E-035, A18=6.2720093E-038, A19=4.9077648E-039,
A20=-1.4395225E-041
【００４４】
表  ９（各種データ）
Ｆナンバー   2.5
半画角      76.6
【００４５】
（数値実施例４）
数値実施例４の投写光学系は、図７に示した実施の形態４に係る投写光学系（ただし、空間光変調素子Ｂも併せて示す）に対応する。数値実施例４の投写光学系の面データを表１０に、非球面データを表１１に、各種データを表１２に示す。
【００４６】
表  １０（面データ）
面番号    r         d           nd        νd
0         ∞                0.74526
1         ∞      4.7       1.48749     70.40
2         ∞     14.7
3         ∞      6.1       1.83400     37.30
4    -91.000     49.7
5     49.891      9.3       1.49700     81.60
6   -621.443      0.5
7     55.296      9.4       1.48749     70.40
8   -139.229      1.6       1.80610     33.30
9         ∞      0.9
10     39.740      1.9       1.80610     33.30
11     23.495     14.0       1.48749     70.40
12    -71.459      2.3       1.80610     40.70
13         ∞     19.1
14*   -17.982      5.4       1.53160     55.78
15*   -31.445      3.8
16   -125.096     25.2       1.71736     29.50
17    -45.666     36.8
18    -31.339      4.7       1.77250     49.60
19    -51.207      2.8
20*   -28.233     10.0       1.53160     55.78
21*   -34.482     44.7
22*        ∞      9.3       1.53160     55.78
23*   255.282    203.5
24*        ∞   -220.0        MIRROR
【００４７】
表  １１（非球面データ）
14面
A4=1.0505477E-005, A6=3.7431831E-008, A8=3.3663565E-010,
A10=-3.577593E-013
15面
A4=4.0242746E-006, A6=4.4123128E-009, A8=1.3790999E-010,
A10=-2.8039089E-013
20面
A3=0.00019554185, A4=9.0355059E-006, A5=1.7589003E-007,
A6=-8.4678559E-009, A8=-1.0179693E-011, A10=2.0712393E-014
21面
A3=0.00015374024, A4=8.5173597E-006, A5=6.6744774E-008,
A6=-3.1996467E-009, A8=-5.7635903E-012, A10=5.7349679E-015
22面
A3=4.0007007E-006, A4=-9.6574609E-006, A5=-5.440695E-010,
A6=1.2591439E-009, A7=1.6271526E-013, A8=6.5667924E-013, A10=-1.3201548E-016,
A12=3.0542582E-022, A14=-1.4785367E-024
23面
A3=-5.2589659E-005, A4=-8.6564348E-006, A5=4.0179607E-008,
A6=1.9091704E-009, A7=-2.7530948E-012, A8=-4.4434198E-013,
A10=-4.9891583E-017, A12=5.5305393E-020, A14=1.3607171E-023,
A16=-7.3075104E-027
24面
A1=0.16352557, A2=0.0052713894, A3=3.7083085E-005,
A4=-1.2593458E-006, A5=-5.8562385E-009, A6=4.0535033E-010, A7=-3.7866366E-012,
A8=-2.1871048E-015, A9=1.9772519E-016, A10=-5.2855334E-019,
A11=-2.9668913E-021, A12=-2.970654E-024, A13=6.4777657E-026,
A14=4.5452596E-028, A15=5.0432237E-031, A16=-1.3895552E-032,
A17=-9.0947669E-035, A18=6.2743838E-038, A19=4.9079138E-039,
A20=-1.4393985E-041
【００４８】
表  １２（各種データ）
Ｆナンバー   2.5
半画角      76.6
【００４９】
以下の表１３に、各数値実施例の投写光学系における条件（１）及び（２）の対応値を示す。
【００５０】
表  １３（条件の対応値）
条件            実施例１    実施例２    実施例３    実施例４
（１）ｔG1G2／ｆG1     0.463       0.463       0.474       0.458
（２）ｔG2AM／ｆG1     1.884       1.909       1.772       1.877
【００５１】
（実施の形態５）
図９は、実施の形態５に係る投写システムの概略光学構成図である。図９において、投写システムは、前記実施の形態１〜４のいずれかに係る投写光学系Ａと、光学像を形成する空間光変調素子Ｂと、照明光学系Ｃとで構成される。なお、図９中の面Ｐは、投写システムで投写された画像のフォーカス面であり、投写光学系Ａの非球面ミラーＭも図示している。また、図１、３、５及び７に示す実施の形態１〜４に係る投写光学系では、前記したように、空間光変調素子Ｂが反射型の空間光変調素子であり、照明光学系は投写光学系の第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置されているが、本実施の形態５に係る投写システムでは、空間光変調素子Ｂとして透過型の空間光変調素子を用い、投写光学系Ａと照明光学系Ｃとの間に、該透過型の空間光変調素子Ｂを配置しており、照明光学系Ｃから放射される光の照明により、空間光変調素子Ｂにより形成された光学像は、投写光学系Ａによってフォーカス面Ｐに拡大投写される。
【００５２】
このように、実施の形態５では、実施の形態１〜４のいずれかに係る投写光学系を投写手段に用いることによって、ゴーストの発生やコントラストの低下の少ない画面が得られ、特に奥行きが小さく小型化が図られた投写システムが実現される。
【００５３】
（実施の形態６）
図１０は、実施の形態６に係る投写システムの概略光学構成図である。図１０において、投写システムは、前記実施の形態１〜４のいずれかに係る投写光学系Ａと、光学像を形成する空間光変調素子Ｂと、照明光学系Ｃと、時分割照射手段Ｄとで構成される。なお、図１０中の面Ｐは、投写システムで投写された画像のフォーカス面であり、投写光学系Ａの非球面ミラーＭも図示している。また、図１、３、５及び７に示す実施の形態１〜４に係る投写光学系では、前記したように、空間光変調素子Ｂが反射型の空間光変調素子であり、照明光学系は投写光学系の第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置されているが、本実施の形態６に係る投写システムでは、空間光変調素子Ｂとして透過型の空間光変調素子を用い、投写光学系Ａと照明光学系Ｃとの間に、該透過型の空間光変調素子Ｂを配置している。
【００５４】
実施の形態６に係る投写システムにおいて、時分割照射手段Ｄは、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルターを回転させることで、照明光学系Ｃから放射された光を青色、緑色又は赤色に時間的に分割して照射させるカラーホイールであり、空間光変調素子Ｂは、該時分割照射手段Ｄによって時間的に変化する青色、緑色又は赤色に対応した光学像を形成し、空間光変調素子Ｂにより形成された光学像は、投写光学系Ａによってフォーカス面Ｐに拡大投写される。
【００５５】
このように、実施の形態６では、実施の形態１〜４のいずれかに係る投写光学系を投写手段に用いることによって、ゴーストの発生やコントラストの低下の少ない画面が得られ、特にフォーカス面（スクリーン）までの投写距離が短くコンパクトな、例えばビデオプロジェクター等の投写システムが実現される。
【００５６】
（実施の形態７）
図１１は、実施の形態７に係る投写型表示装置の概略構成図である。図１１において、投写型表示装置は、実施の形態６に係る投写システムＥと、透過型スクリーンＩと、筐体Ｊとで構成される。なお、図１１中のＭは、投写システムＥを構成する投写手段（実施の形態１〜４のいずれかに係る投写光学系）中の非球面ミラーであり、該投写システムＥ中の投写手段により投写された光学像は、透過型スクリーンＩに映し出される。
【００５７】
このように、実施の形態７では、所定の投写光学系の構成によって照明光学系が小型化された、実施の形態６に係る投写システムが用いられているので、ゴーストの発生やコントラストの低下が少なく、大きな投写画面が得られ、しかもコンパクトな、例えばプロジェクションテレビ等の投写型表示装置が実現される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る投写光学系は、例えばビデオプロジェクター等の投写システムに好適であり、また該投写システムは、例えばプロジェクションテレビ等の投写型表示装置等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施の形態１（数値実施例１）に係る投写光学系の構成を示す素子の配置図
【図２Ａ】実施の形態１に係る投写光学系の、０．２画角の横収差図
【図２Ｂ】実施の形態１に係る投写光学系の、０．４画角の横収差図
【図２Ｃ】実施の形態１に係る投写光学系の、０．７画角の横収差図
【図２Ｄ】実施の形態１に係る投写光学系の、０．９画角の横収差図
【図２Ｅ】実施の形態１に係る投写光学系の、１．０画角の横収差図
【図３】実施の形態２（数値実施例２）に係る投写光学系の構成を示す素子の配置図
【図４Ａ】実施の形態２に係る投写光学系の、０．２画角の横収差図
【図４Ｂ】実施の形態２に係る投写光学系の、０．４画角の横収差図
【図４Ｃ】実施の形態２に係る投写光学系の、０．７画角の横収差図
【図４Ｄ】実施の形態２に係る投写光学系の、０．９画角の横収差図
【図４Ｅ】実施の形態２に係る投写光学系の、１．０画角の横収差図
【図５】実施の形態３（数値実施例３）に係る投写光学系の構成を示す素子の配置図
【図６Ａ】実施の形態３に係る投写光学系の、０．２画角の横収差図
【図６Ｂ】実施の形態３に係る投写光学系の、０．４画角の横収差図
【図６Ｃ】実施の形態３に係る投写光学系の、０．７画角の横収差図
【図６Ｄ】実施の形態３に係る投写光学系の、０．９画角の横収差図
【図６Ｅ】実施の形態３に係る投写光学系の、１．０画角の横収差図
【図７】実施の形態４（数値実施例４）に係る投写光学系の構成を示す素子の配置図
【図８Ａ】実施の形態４に係る投写光学系の、０．２画角の横収差図
【図８Ｂ】実施の形態４に係る投写光学系の、０．４画角の横収差図
【図８Ｃ】実施の形態４に係る投写光学系の、０．７画角の横収差図
【図８Ｄ】実施の形態４に係る投写光学系の、０．９画角の横収差図
【図８Ｅ】実施の形態４に係る投写光学系の、１．０画角の横収差図
【図９】実施の形態５に係る投写システムの概略光学構成図
【図１０】実施の形態６に係る投写システムの概略光学構成図
【図１１】実施の形態７に係る投写型表示装置の概略構成図
【符号の説明】
【００６０】
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｍ    非球面ミラー
Ａ    投写光学系
Ｂ    空間光変調素子
Ｃ    照明光学系
Ｄ    時分割照射手段
Ｅ    投写システム
Ｉ    透過型スクリーン
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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