特許 6939469 投写光学系および投写型画像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6939469

(24)【登録日】2021年9月6日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】投写光学系および投写型画像表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20210909BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20210909BHJP

   G02B 13/16 20060101ALI20210909BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/00

   G02B13/18

   G02B13/16

【請求項の数】9

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-226534(P2017-226534)

(22)【出願日】2017年11月27日

(65)【公開番号】特開2019-95684(P2019-95684A)

(43)【公開日】2019年6月20日

【審査請求日】2020年9月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116665

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 和昭

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(72)【発明者】

【氏名】塩川 浩司

【審査官】 殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−０３６３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０６０９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０９５７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０４５５９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０２９３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２１１４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０９７０４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００ − １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ − ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００ − ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

拡大側に位置する拡大側結像面と中間像を共役にする第１レンズユニットと、前記中間像と縮小側に位置する縮小側結像面とを共役にする第２レンズユニットと、からなり、
前記第１レンズユニットは、少なくとも２枚の非球面レンズと、３枚のレンズを接合した接合レンズと、を備え、
前記接合レンズは、前記拡大側結像面の側から前記中間像の側に向かって第１の正レンズ、負レンズ、および、第２の正レンズからなり、
前記第１レンズユニットのレンズエレメント数をＮｕｍ１、前記第２レンズユニットのレンズエレメント数をＮｕｍ２、前記第１の正レンズのｄ線の屈折率をｎ１、アッベ数をνｄ１、前記負レンズのｄ線の屈折率をｎ２、アッベ数をνｄ２、前記第２の正レンズのｄ線の屈折率をｎ３、アッベ数をνｄ３としたときに、以下の条件式（１）から条件式（６）の全てを満足することを特徴とする投写光学系。
Ｎｕｍ２ ≦ ７ ・・（１）
１．５ ≦ Ｎｕｍ１／Ｎｕｍ２ ≦ ２．５ ・・（２）
ｎ２−ｎ１ ＞ ０．１５ ・・・（３）
ｎ２−ｎ３ ＞ ０．２ ・・・（４）
νｄ１−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（５）
νｄ３−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（６）

【請求項2】

請求項１において、
前記第１レンズユニットを構成するレンズエレメントのうち最もレンズ有効径が小さい最小有効径レンズは、前記拡大側結像面の側に凹面を有する負レンズであり、
前記第１レンズユニットの焦点距離をｆ１Ｕ、前記最小有効径レンズの焦点距離をｆ２としたときに、以下の条件式（７）を満足することを特徴とする投写光学系。
−５０ ＜ ｆ２／ｆ１Ｕ ＜ −５ ・・・（７）

【請求項3】

請求項１または２において、
前記第２レンズユニットと前記第１レンズユニットとの間における軸外の光線の主光線は、前記第２レンズユニットの側から前記第１レンズユニットの側に向かって光軸に接近することを特徴とする投写光学系。

【請求項4】

請求項１から３のうちのいずれか一項において、
前記中間像における軸外光の合焦位置は、軸外に向かって前記第２レンズユニットに接近することを特徴とする投写光学系。

【請求項5】

請求項１から４のうちのいずれか一項において、
前記第１レンズユニットは、２枚の非球面レンズを備え、
２枚の前記非球面レンズは、樹脂製であり、それぞれ前記第１レンズユニットの最も前記拡大側結像面の側と、最も前記中間像の側に配置されていることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一方に記載の投写光学系。

【請求項6】

請求項１から５のうちのいずれか一項において、
前記第１レンズユニットのレンズエレメントのうち最も前記拡大側結像面の側に位置する第１レンズユニット第１レンズの隣に位置する第１移動レンズ群と、前記第１移動レンズ群の前記中間像の側で当該第１移動レンズ群の隣に位置する第２移動レンズ群と、を備え、
前記第１移動レンズ群は、第１レンズユニット第１レンズの側から２枚以上の負レンズを備え、
前記第２移動レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを備え、
前記拡大側結像面に対する投写サイズを変更した場合に、前記第１レンズユニット第１レンズを固定し、前記第１移動レンズ群と、前記第２移動レンズ群と、を光軸上で相対的に移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする投写光学系。

【請求項7】

請求項１から６のうちのいずれか一項において、
前記第２レンズユニットのレンズエレメントのうち、最も中間像の側に位置する中間像側レンズ、および、最も縮小側結像面の側に位置する縮小側結像面側レンズは、正レンズであり、
前記中間像側レンズおよび前記縮小側結像面側レンズのそれぞれのｄ線の屈折率をｎｃ１、ｎｃ２、とし、前記縮小側結像面側レンズの部分分散比をθｇ，Ｆとしたときに、以下の条件式（８）から条件式（１０）の全てを満足することを特徴とする投写光学系。
ｎｃ１ ＞ １．８ ・・・（８）
ｎｃ２ ＞ １．８ ・・・（９）
θｇ，Ｆ ＞ ０．５８ ・・・（１０）

【請求項8】

請求項１から７のうちのいずれか一項において、
レンズ全系のｄ線の焦点距離の絶対値を｜ｆ｜、バックフォーカス空気換算値をＢＦ、としたときに以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする投写光学系。
ＢＦ／｜ｆ｜ ＞ ６ ・・・（１１）

【請求項9】

請求項１から請求項８のうちのいずれか一項に記載の投写光学系と、
前記縮小側結像面に画像を表示する画像表示素子と、
を備えることを特徴とする投写型画像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズエレメント数を抑制できる投写光学系、および、かかる投写光学系を備える投写型画像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プロジェクターなどの投写型画像表示装置に組み込むことが可能な投写光学系は特許文献１に記載されている。同文献の投写光学系は、投写型画像表示装置に組み込んだときに、画像表示素子の画像の中間像を光学系の内部で形成して、スクリーンに再結像させる。すなわち、投写光学系は、スクリーン（拡大側結像面）と中間像を共役にする第１レンズユニットと、中間像と縮小側結像面（画像表示素子の画像）とを共役にする第２レンズユニットとを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−２９３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

かかる投写光学系では、その製造コストの抑制や全長を低減するために、レンズエレメント数を抑制することが求められている。

【0005】

本発明の課題は、このような点に鑑みて、レンズエレメント数を抑制することが容易な投写光学系を提供することにある。また、このような投写光学系を組み込んだ投写型画像表示装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の投写光学系は、拡大側に位置する拡大側結像面と中間像を共役にする第１レンズユニットと、前記中間像と縮小側に位置する縮小側結像面とを共役にする第２レンズユニットと、からなり、前記第１レンズユニットは、少なくとも２枚の非球面レンズと、３枚のレンズを接合した接合レンズと、を備え、前記接合レンズは、前記拡大側結像面の側から前記中間像の側に向かって第１の正レンズ、負レンズ、および、第２の正レンズからなり、前記第１レンズユニットのレンズエレメント数をＮｕｍ１、前記第２レンズユニットのレンズエレメント数をＮｕｍ２、前記第１の正レンズのｄ線の屈折率をｎ１、アッベ数をνｄ１、前記負レンズのｄ線の屈折率をｎ２、アッベ数をνｄ２、前記第２の正レンズのｄ線の屈折率をｎ３、アッベ数をνｄ３としたときに、以下の条件式（１）から条件式（６）の全てを満足することを特徴とする。
Ｎｕｍ２ ≦ ７ ・・（１）
１．５ ≦ Ｎｕｍ１／Ｎｕｍ２ ≦ ２．５ ・・（２）
ｎ２−ｎ１ ＞ ０．１５ ・・・（３）
ｎ２−ｎ３ ＞ ０．２ ・・・（４）
νｄ１−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（５）
νｄ３−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（６）

【0007】

本発明は、条件式（１）を満たすので、第２レンズユニットのレンズエレメント数の上限が規定される。従って、第２レンズユニットのレンズエレメント数を抑制しやすい。また、条件式（１）および条件式（２）を満たすので、投写光学系のレンズ全系のレンズエレメント数の上限が規定される。よって、レンズ全系のレンズエレメント数を抑制しやすく、レンズ全系の全長を抑制しやすい。また、条件式（２）を満たすので、第１レンズユニットのエレメント数が第２レンズユニットよりも多くなる。従って、第２レンズユニットのレンズエレメント数を抑制したことによって第２レンズユニットの側で発生した像面湾曲および歪曲収差を、第１レンズユニットの側で補正することが容易となる。また、第１レンズユニットは、少なくとも２枚の非球面レンズを備えるので、第２レンズユニットの側で発生した収差を、第１レンズユニットの側で補正しやすい。さらに、第１レンズユニットは３枚のレンズを接合した接合レンズを備え、接合レンズを構成する３枚のレンズの屈折率が条件式（３）および条件式（４）を満たし、接合レンズを構成する３枚のレンズのアッベ数が条件式（５）および条件式（６）を満たす。ここで、接合レンズを構成する３枚のレンズの屈折率およびアッベ数が条件式（３）〜条件式（６）を満たせば、倍率色収差の補正を良好に補正できる。また、３枚のレンズを接合した接合レンズを備えれば、３枚のレンズを個別に配置する場合と比較して、各レンズエレメントの偏心や倒れを防止できる。これにより、ボケやフレアーが偏在して発生することを抑制できる。

【0008】

本発明において、前記第１レンズユニットを構成するレンズエレメントのうち最もレンズ有効径が小さい最小有効径レンズは、前記拡大側結像面の側に凹面を有する負レンズであり、前記第１レンズユニットの焦点距離をｆ１Ｕ、前記最小有効径レンズの焦点距離をｆ２としたときに、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
−５０ ＜ ｆ２／ｆ１Ｕ ＜ −５ ・・・（７）

【0009】

第１レンズユニット内における最小有効径レンズを拡大側結像面の側に凹面を有する負レンズとすれば、第２レンズユニットの全長や第２レンズユニットを構成する各レンズエレメントのレンズ径の拡大を抑制しながら必要な光量を取り込むことが容易となる。また、条件式（７）を満足すれば、最小有効径レンズのレンズ径の拡大を抑制しながら、フォーカシング時の性能劣化を抑えることが容易となる。すなわち、条件式（７）が下限を超えると、必要な光量を取り込むために最小有効径レンズのレンズ径が大きくなる。また、条件式（７）が下限を超えるとフォーカス時に非点収差の変動が大きくなりやすく、条件式（７）が上限を超えると周辺のコマ収差の補正が困難となる。

【0010】

本発明において、前記第２レンズユニットと前記第１レンズユニットとの間における軸外の光線の主光線は、前記第２レンズユニットの側から前記第１レンズユニットの側に向かって光軸に接近することが望ましい。このようにすれば、第１レンズユニットの側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットの側で補正しやすい。

【0011】

本発明において、前記中間像における軸外光の合焦位置は、軸外に向かって前記第２レンズユニットに接近することが望ましい。このようにすれば、第１レンズユニットの側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットの側で補正しやすい。

【0012】

本発明において、前記第１レンズユニットは、２枚の非球面レンズを備え、２枚の前記非球面レンズは、樹脂製であり、それぞれ前記第１レンズユニットの最も前記拡大側結像面の側と、最も前記中間像の側に配置されていることが望ましい。第１レンズユニットの最も拡大側結像面の側に非球面レンズを配置することにより、歪曲収差を補正することが容易となる。また、第１レンズユニットの最も中間像の側に非球面レンズを配置することにより、像面湾曲の補正が容易となる。また、２枚の非球面レンズのそれぞれを樹脂製とすれば、硝子製のレンズを用いた場合と比較して、投写光学系の製造コストを抑制できる。

【0013】

本発明において、拡大側結像面への投写サイズを変更したときに、拡大側結像面にピントを合わせるためには、前記第１レンズユニットのレンズエレメントのうち最も前記拡大側結像面の側に位置する第１レンズユニット第１レンズの隣に位置する第１移動レンズ群と、前記第１移動レンズ群の前記中間像の側で当該第１移動レンズ群の隣に位置する第２移動レンズ群と、を備え、前記第１移動レンズ群は、第１レンズユニット第１レンズの側から２枚以上の負レンズを備え、前記第２移動レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズを備え、前記拡大側結像面に対する投写サイズを変更した場合に、前記第１レンズユニット第１レンズを固定し、前記第１移動レンズ群と、前記第２移動レンズ群と、を光軸上で相対的に移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする。

【0014】

本発明において、前記第２レンズユニットのレンズエレメントのうち、最も中間像の側に位置する中間像側レンズ、および、最も縮小側結像面の側に位置する縮小側結像面側レンズは、正レンズであり、前記中間像側レンズおよび前記縮小側結像面側レンズのそれぞれのｄ線の屈折率をｎｃ１、ｎｃ２、とし、前記縮小側結像面側レンズの部分分散比をθｇ，Ｆとしたときに、以下の条件式（８）から条件式（１０）の全てを満足することが望ましい。
ｎｃ１ ＞ １．８ ・・・（８）
ｎｃ２ ＞ １．８ ・・・（９）
θｇ，Ｆ ＞ ０．５８ ・・・（１０）

【0015】

条件式（８）および条件式（９）を満たすことにより、中間像側レンズおよび縮小側結像面側レンズの屈折率は比較的高く設定される。従って、第２レンズユニットの枚数を少なくした場合でも中間像を形成しやすい。ここで、中間像側レンズおよび縮小側結像面側レンズの屈折率を高くした場合には、第２レンズユニットで色収差が発生しやすくなる。これに対して、条件式（１０）を満たすように縮小側結像面側レンズの部分分散比を規定すれば、第２レンズユニットにおける倍率色収差および軸上色収差の発生を抑制することが容易となる。

【0016】

本発明において、広角でバックフォーカスの長いレンズ系を構成するためには、レンズ全系のｄ線の焦点距離の絶対値を｜ｆ｜、バックフォーカス空気換算値をＢＦ、としたときに以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
ＢＦ／｜ｆ｜ ＞ ６ ・・・（１０）

【0017】

次に、本発明の投写型画像表示装置は、上記の投写光学系と、前記縮小側結像面に画像を表示する画像表示素子と、を備えることを特徴とする。

【0018】

本発明によれば、投写光学系において、収差を補正しながら、レンズエレメント数を抑制できる。また、投写光学系のレンズエレメント数を抑制できれば、投写光学系の製造コストを抑制することができるので、投写型画像表示装置の製造コストを抑制することが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の投写光学系を備える投写型画像表示装置の概略構成を示す図である。

【図2】実施例１の投写光学系の構成図である。

【図3】実施例１の投写光学系のレンズデータを示す図である。

【図4】実施例１の投写光学系の非球面レンズの非球面データを示す図である。

【図5】実施例１の投写光学系の収差図である。

【図6】実施例２の投写光学系の構成図である。

【図7】実施例２の投写光学系のレンズデータを示す図である。

【図8】実施例２の投写光学系の非球面レンズの非球面データを示す図である。

【図9】実施例２の投写光学系の収差図である。

【図10】実施例３の投写光学系の構成図である。

【図11】実施例３の投写光学系のレンズデータを示す図である。

【図12】実施例３の投写光学系の非球面レンズの非球面データを示す図である。

【図13】実施例３の投写光学系の収差図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に図面を参照して、本発明の実施形態に係る投写光学系およびこれを備える投写型画像表示装置について詳細に説明する。

【0021】

（投写型画像表示装置）
図１は本発明の投写光学系を備えるプロジェクターの概略構成図である。図１に示すように、プロジェクター（投写型画像表示装置）１は、スクリーンＳに投写する画像光を生成する画像光生成光学系２と、画像光を拡大して投写する投写光学系３と、画像光生成光学系２の動作を制御する制御部４とを備える。

【0022】

（画像光生成光学系および制御部）
画像光生成光学系２は、光源１０、第１インテグレーターレンズ１１、第２インテグレーターレンズ１２、偏光変換素子１３、重畳レンズ１４を備える。光源１０は、例えば、超高圧水銀ランプ、固体光源等で構成される。第１インテグレーターレンズ１１および第２インテグレーターレンズ１２は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子をそれぞれ有する。第１インテグレーターレンズ１１は、光源１０からの光束を複数に分割する。第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子は、光源１０からの光束を第２インテグレーターレンズ１２の各レンズ素子の近傍に集光させる。

【0023】

偏光変換素子１３は、第２インテグレーターレンズ１２からの光を所定の直線偏光に変換させる。重畳レンズ１４は、第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子の像を、第２インテグレーターレンズ１２を介して、後述する液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇ、および、液晶パネル１８Ｂの表示領域上で重畳させる。

【0024】

また、画像光生成光学系２は、第１ダイクロイックミラー１５、反射ミラー１６およびフィールドレンズ１７Ｒ、および、液晶パネル１８Ｒを備える。第１ダイクロイックミラー１５は、重畳レンズ１４から入射した光線の一部であるＲ光を反射させ、重畳レンズ１４から入射した光線の一部であるＧ光およびＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー１５で反射されたＲ光は、反射ミラー１６およびフィールドレンズ１７Ｒを経て、液晶パネル１８Ｒへ入射する。液晶パネル１８Ｒは画像表示素子である。液晶パネル１８ＲはＲ光を画像信号に応じて変調することにより、赤色の画像を形成する。

【0025】

さらに、画像光生成光学系２は、第２ダイクロイックミラー２１、フィールドレンズ１７Ｇ、および、液晶パネル１８Ｇを備える。第２ダイクロイックミラー２１は、第１ダイクロイックミラー１５からの光線の一部であるＧ光を反射させ、第１ダイクロイックミラー１５からの光線の一部であるＢ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー２１で反射されたＧ光は、フィールドレンズ１７Ｇを経て、液晶パネル１８Ｇへ入射する。液晶パネル１８Ｇは画像表示素子である。液晶パネル１８ＧはＧ光を画像信号に応じて変調することにより、緑色の画像を形成する。

【0026】

また、画像光生成光学系２は、リレーレンズ２２、反射ミラー２３、リレーレンズ２４、反射ミラー２５、およびフィールドレンズ１７Ｂ、および、液晶パネル１８Ｇを備える。第２ダイクロイックミラー２１を透過したＢ光は、リレーレンズ２２、反射ミラー２３、リレーレンズ２４、反射ミラー２５、およびフィールドレンズ１７Ｂを経て、液晶パネル１８Ｂへ入射する。液晶パネル１８Ｂは画像表示素子である。液晶パネル１８ＢはＢ光を画像信号に応じて変調することにより、青色の画像を形成する。

【0027】

液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇ、および、液晶パネル１８Ｂは、クロスダイクロイックプリズム１９を３方向から囲んでいる。クロスダイクロイックプリズム１９は、光合成用のプリズムであり、各液晶パネル１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂで変調された光を合成して画像光を生成する。

【0028】

ここで、クロスダイクロイックプリズム１９は投写光学系３の一部分を構成する。投写光学系３は、クロスダイクロイックプリズム１９が合成した画像光（各液晶パネル１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが形成した画像）をスクリーンＳに拡大して投写する。

【0029】

制御部４は、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される画像処理部６と、画像処理部６から出力される画像信号に基づいて液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇおよび液晶パネル１８Ｂを駆動する表示駆動部７とを備える。

【0030】

画像処理部６は、外部の機器から入力された画像信号を各色の諧調等を含む画像信号に変換する。表示駆動部７は、画像処理部６から出力された各色の画像信号に基づいて液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇおよび液晶パネル１８を動作させる。これにより、画像処理部６は、画像信号に対応した画像を液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇおよび液晶パネル１８Ｇに表示する。

【0031】

（投写光学系）
次に、投写光学系３を説明する。以下では、プロジェクター１に搭載される投写光学系３の構成例として実施例１〜３を説明する。

【0032】

（実施例１）
図２は実施例１の投写光学系の構成図（光線図）である。図３は実施例１の投写光学系のレンズデータを示す図である。図４は実施例１の投写光学系の非球面レンズの非球面データを示す図である。図２に示すように、本例の投写光学系３Ａは、拡大側結像面であるスクリーンＳと中間像３０を共役にする第１レンズユニットＬＵ１と、中間像３０と縮小側結像面である液晶パネル１８（１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ）とを共役にする第２レンズユニットＬＵ２とからなる。投写光学系３Ａは、１４のレンズエレメントを備える。

【0033】

第１レンズユニットＬＵ１は９つのレンズエレメントを備える。すなわち、第１レンズユニットＬＵ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、第１レンズユニット第１レンズＬ１、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、第１レンズユニット第４レンズＬ４、第１レンズユニット第５レンズＬ５、第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第７レンズＬ７、第１レンズユニット第８レンズＬ８、および、第１レンズユニット第９レンズＬ９を備える。

【0034】

第１レンズユニット第１レンズＬ１はスクリーンＳの側および中間像３０の側の両面に非球面形状を備える非球面レンズである。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は負のパワーを備える負レンズである。さらに、第１レンズユニット第１レンズＬ１は樹脂製である。第１レンズユニット第２レンズＬ２および第１レンズユニット第３レンズＬ３は、それぞれ負レンズである。第１レンズユニット第４レンズＬ４（最小有効径レンズ）は、第１レンズユニットＬＵ１を構成するレンズエレメントの中で最もレンズ有効径が小さい。第１レンズユニット第４レンズＬ４は、負レンズであり、スクリーンＳの側に凹面を備える。第１レンズユニット第５レンズＬ５は、正のパワーを備える正レンズであり、スクリーンＳの側および中間像３０の側の両面が凸形状である。

【0035】

第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第７レンズＬ７、および、第１レンズユニット第８レンズＬ８は、接合されて第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を構成している。第１レンズユニット第６レンズＬ６は正レンズ（第１の正レンズ）であり、第１レンズユニット第７レンズＬ７は負レンズであり、第１レンズユニット第８レンズＬ８は正レンズ（第２の正レンズ）である。第１レンズユニット第９レンズＬ９は、スクリーンＳの側および中間像３０の側の両面に非球面形状を備える非球面レンズである。第１レンズユニット第９レンズＬ９は樹脂製である。第１レンズユニット第９レンズＬ９は正レンズである。

【0036】

第２レンズユニットＬＵ２は５つのレンズエレメントを備える。すなわち、第２レンズユニットＬＵ２は中間像３０の側から液晶パネル１８の側に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１０（中間像側レンズ）、第２レンズユニット第２レンズＬ１１、第２レンズユニット第３レンズＬ１２、第２レンズユニット第４レンズＬ１３、および、第２レンズユニット第５レンズＬ１４（縮小側結像面側レンズ）を備える。第２レンズユニット第５レンズＬ１４と液晶パネル１８との間にはクロスダイクロイックプリズム１９が配置されている。

【0037】

第２レンズユニット第１レンズＬ１０は正レンズである。第２レンズユニット第３レンズＬ１２と第２レンズユニット第４レンズＬ１３とは接合されて第２レンズユニット接合レンズＳＬ２を構成している。第２レンズユニット第５レンズＬ１４は正レンズである。

【0038】

図２に示すように、投写光学系３Ａでは、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニットＬＵ１と第２レンズユニットＬＵ２との間を通過する軸外の光線の主光線は、第２レンズユニットＬＵ２の側から第１レンズユニットＬＵ１の側に向かって光軸に接近する。中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニットＬＵ２に接近する。

【0039】

ここで、投写光学系３ＡでスクリーンＳへの投写サイズを変える場合には、第１レンズユニット第１レンズＬ１を固定した状態で、第１レンズユニット第１レンズＬ１の中間像３０の側の隣に位置する第１移動レンズ群ＭＧ１と、第１移動レンズ群ＭＧ１の中間像３０の側の隣に位置する第２移動レンズ群ＭＧ２とを光軸Ｌ方向に相対移動させて、スクリーンＳにピントを合わせるフォーカシングを行う。

【0040】

第１移動レンズ群ＭＧ１は、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、第１レンズユニット第４レンズＬ４、および、第１レンズユニット第５レンズＬ５からなる。第１移動レンズ群ＭＧ１は、第１レンズユニット第１レンズＬ１の側から２枚の負レンズを備えるものである。すなわち、第１レンズユニット第２レンズＬ２および第１レンズユニット第３レンズＬ３はそれぞれ負レンズである。

【0041】

第２移動レンズ群ＭＧ２は、第１レンズユニット接合レンズＳＬ１、および、第１レンズユニット第９レンズＬ９からなる。第２移動レンズ群ＭＧ２は、少なくとも１枚の正レンズを備えるものである。本例では、第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第８レンズＬ８、第１レンズユニット第９レンズＬ９、が正レンズである。

【0042】

ここで、焦点距離を｜ｆ｜、最大画角（半画角）をω、ＦナンバーをＦＮｏ、有効像円径をφとしたときに、投写光学系３Ａのデータは以下のとおりである。
｜ｆ｜＝２．８５
ω＝７１．３°
ＦＮｏ＝１．９
φ＝１７ｍｍ

【0043】

また、投写光学系３Ａのレンズデータは図３に示すとおりである。図３において、レンズ番号の列は、図２の各レンズに付された符号である。面番号に＊を付した面は非球面である。Ｒは曲率半径である。ｄは軸上面間隔（ｍｍ）（レンズ厚又はレンズ間隔）である。ｎｄは屈折率である。νｄはアッベ数である。軸上面間隔Ａは、スクリーンＳと第１レンズユニット第１レンズＬ１との間の距離である。軸上面間隔Ｂは、第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１移動レンズ群ＭＧ１との間の距離である。軸上面間隔Ｃは、第１移動レンズ群ＭＧ１と第２移動レンズ群ＭＧ２との間の距離である。軸上面間隔Ｄは、第２移動レンズ群ＭＧ２と第２レンズユニットＬＵ２との間の距離である。軸上面間隔Ａは投写サイズにより変化し、軸上面間隔Ｂ、Ｃ、Ｄは投写サイズを変えた場合のフォーカシングにより変化する。

【0044】

投写サイズを変えてフォーカシングを行った場合の軸上面間隔Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは以下の通りである。なお、第１レンズユニット第１レンズＬ１とスクリーンＳとの間の距離である軸上面間隔Ａを５００ｍｍとしたときのフォーカシング後の各レンズエレメントの位置をポジション１とし、軸上面間隔Ａを４００ｍｍとしたときの各レンズエレメントの位置をポジション２とし、軸上面間隔Ａを７００ｍｍとしたときの各レンズエレメントの位置をポジション３とする。
ポジション１ ポジション２ ポジション３
Ａ ５００ ４００ ７００
Ｂ ６．８８９ ７．０１８ ６．７５６
Ｃ ０．３４１ ０．２ ０．４８７
Ｄ ４６．８４５ ４６．８５７ ４６．８３２

【0045】

次に、第１レンズユニット第１レンズＬ１の各非球面（面番号１、２）および第１レンズユニット第９レンズＬ９の各非球面（面番号１５、１６）の非球面データは図４に示すとおりである。図４において、第１レンズユニット第１レンズＬ１の各非球面（面番号１、２）では、非球面形状を規定するための奇数次非球面式の各係数を示す。第１レンズユニット第９レンズＬ９の各非球面（面番号１５、１６）では、非球面形状を規定するための偶数次非球面式の各係数を示す。

【0046】

ここで、本例の投写光学系３Ａは、第１レンズユニットＬＵ１のレンズエレメント数をＮｕｍ１、前記第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数をＮｕｍ２としたときに、以下の条件式（１）および条件式（２）を満足する。
Ｎｕｍ２ ≦ ７ ・・（１）
１．５ ≦ Ｎｕｍ１／Ｎｕｍ２ ≦ ２．５ ・・（２）

【0047】

すなわち、
Ｎｕｍ１＝９、Ｎｕｍ２＝５、であり
１．５ ≦ （Ｎｕｍ１／Ｎｕｍ２＝１．８） ≦ ２．５
である。

【0048】

投写光学系３Ａは、条件式（１）を満たすので、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数の上限が規定される。従って、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数を抑制しやすい。また、条件式（１）および条件式（２）を満たすので、投写光学系３Ａのレンズ全系のレンズエレメント数の上限が規定される。よって、レンズ全系のレンズエレメント数を抑制しやすく、レンズ全系の全長を抑制しやすい。本例では、投写光学系３Ａのレンズ全系のレンズエレメント数は１４である。また、条件式（２）を満たすので、第１レンズユニットＬＵ１のエレメント数が第２レンズユニットＬＵ２よりも多くなる。従って、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数を抑制したことにより第２レンズユニットＬＵ２の側で発生した像面湾曲および歪曲収差を、第１レンズユニットＬＵ１の側で補正することが容易となる。

【0049】

また、第１レンズユニットＬＵ１は、少なくとも２枚の非球面レンズを備える。本例では、第１レンズユニット第１レンズＬ１および第１レンズユニット第９レンズＬ９が非球面レンズである。これにより、第２レンズユニットＬＵ２の側で発生した収差を、第１レンズユニットＬＵ１の側で補正しやすい。また、非球面レンズである第１レンズユニット第１レンズＬ１が、第１レンズユニットＬＵ１の最もスクリーンＳの側に配置されているので、歪曲収差を良好に補正できる。さらに、非球面レンズである第１レンズユニット第９レンズＬ９が、第１レンズユニットＬＵ１の最も中間像３０の側に配置されているので、像面湾曲を良好に補正できる。また、２枚の非球面レンズは、それぞれが樹脂製（プラスチックレンズ）なので、硝子製のレンズを用いた場合と比較して、投写光学系３Ａの製造コストを抑制できる。

【0050】

さらに、本例では、３枚のレンズ（第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第７レンズＬ７、および、第１レンズユニット第８レンズＬ８）を接合した第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を備える。また、第１レンズユニット接合レンズＳＬ１は、第１レンズユニット第６レンズＬ６の屈折率をｎ１、アッベ数をνｄ１、第１レンズユニット第７レンズＬ７の屈折率をｎ２、アッベ数をνｄ２、第１レンズユニット第８レンズＬ８の屈折率をｎ３、アッベ数をνｄ３としたときに、以下の条件式（３）から条件式（６）の全てを満たす。
ｎ２−ｎ１ ＞ ０．１５ ・・・（３）
ｎ２−ｎ３ ＞ ０．２ ・・・（４）
νｄ１−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（５）
νｄ３−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（６）

【0051】

すなわち、条件式（３）から条件式（６）の値は以下のとおりである
ｎ２−ｎ１＝（１．８５４７８−１．６１８０１）＝０．２３６７７ ＞ ０．２
ｎ２−ｎ３＝（１．８５４７８−１．６１８０１）＝０．２３６７７ ＞ ０．２
νｄ１−νｄ２＝（６３．３３−２４．８）＝３８．５３ ＞ ３０
νｄ３−νｄ２（６３．３３−２４．８）＝３８．５３ ＞ ３０

【0052】

第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を構成する３枚のレンズの屈折率およびアッベ数が条件式（３）〜条件式（６）を満たせば、倍率色収差を良好に補正できる。また、投写光学系３Ａは、３枚のレンズを接合した第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を備えるので、３枚のレンズを個別に配置する場合と比較して、各レンズエレメントの偏心や倒れを防止できる。これにより、ボケやフレアーが偏在して発生することを抑制できる。

【0053】

また、本例では、第１レンズユニットＬＵ１を構成するレンズエレメントのうち最もレンズ有効径が小さい第１レンズユニット第４レンズＬ４がスクリーンＳの側に凹面を有する負レンズである。そして、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離をｆ１Ｕ、第１レンズユニット第４レンズＬ４焦点距離をｆ２としたときに、以下の条件式（７）を満足する。
−５０ ＜ ｆ２／ｆ１Ｕ ＜ −５ ・・・（７）

【0054】

すなわち、条件式（７）の値は以下のとおりである
−５０ ＜ ｆ２／ｆ１Ｕ＝（−３５．９０／４．９０）＝−７．３２７ ＜ −５

【0055】

第１レンズユニットＬＵ１の最小有効径レンズである第１レンズユニット第４レンズＬ４をスクリーンＳの側に凹面を有する負レンズとすれば、第２レンズユニットＬＵ２の全長や、第２レンズユニットＬＵ２を構成する各レンズエレメントのレンズ径の拡大を抑制しながら、必要な光量を取り込むことが容易となる。また、条件式（７）を満足すれば、最小有効径レンズである第１レンズユニット第４レンズＬ４のレンズ径の拡大を抑制しながら、フォーカシング時の性能劣化を抑えることが容易となる。すなわち、条件式（７）が下限を超えると、必要な光量を取り込むために最小有効径レンズである第１レンズユニット第４レンズＬ４のレンズ径をより大きくする必要がある。また、条件式（７）が下限を超えるとフォーカス時に非点収差の変動が大きくなりやすい。条件式（７）が上限を超えると周辺のコマ収差の補正が困難となる。

【0056】

さらに、本例では、第２レンズユニットＬＵ２と第１レンズユニットＬＵ１との間における軸外の光線の主光線は、第２レンズユニットＬＵ２の側から第１レンズユニットＬＵ１の側に向かって光軸Ｌに接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正しやすい。また、中間像３０における軸外光の合焦位置は、軸外に向かって第２レンズユニットＬＵ２に接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正することがより容易となる。

【0057】

また、本例では、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメントのうち、最も中間像３０の側に位置する第２レンズユニット第１レンズＬ１０、および、最も液晶パネルの側に位置する第２レンズユニット第５レンズＬ１４は、正レンズである。そして、第２レンズユニット第１レンズＬ１０のｄ線の屈折率をｎｃ１とし、第２レンズユニット第５レンズＬ１４のｄ線の屈折率をｎｃ２、とし、第２レンズユニット第５レンズＬ１４の部分分散比をθｇ，Ｆとしたときに、以下の条件式（８）から条件式（１０）を満足する。
ｎｃ１ ＞ １．８ ・・・（８）
ｎｃ２ ＞ １．８ ・・・（９）
θｇ，Ｆ ＞ ０．５８ ・・・（１０）

【0058】

すなわち、条件式（８）から条件式（１０）の値は以下のとおりである
ｎｃ１＝１．８０６１ ＞ １．８
ｎｃ２＝１．８０６１ ＞ １．８
θｇ，Ｆ＝０．５８８３ ＞ ０．５８

【0059】

条件式（８）、条件式（９）を満たすので、第２レンズユニット第１レンズＬ１０および第２レンズユニット第５レンズＬ１４では、屈折率が比較的高く設定される。従って、第２レンズユニットＬＵ２の枚数を少なくした場合でも、中間像３０を形成しやすい。ここで、第２レンズユニット第１レンズＬ１０および第２レンズユニット第５レンズＬ１４の屈折率を高くした場合には、第２レンズユニットＬＵ２で色収差が発生しやすくなる。これに対して、第２レンズユニット第５レンズＬ１４の部分分散比が条件式（１０）を満たせば、第２レンズユニットＬＵ２で倍率色収差および軸上色収差が発生することを抑制できる。

【0060】

また、本例では、投写光学系３Ａのレンズ全系のｄ線の焦点距離の絶対値を｜ｆ｜、バックフォーカス空気換算値をＢＦ、としたときに以下の条件式（１０）を満足する。
ＢＦ／｜ｆ｜ ＞ ６ ・・・（１１）

【0061】

すなわち、条件式（７）の値は以下のとおりである。
ＢＦ／｜ｆ｜＝（２２．２５／｜２．８５｜）＝７．８ ＞ ６

【0062】

条件式（７）を満たすので、投写光学系３Ａは、半画角が６０°以上の広角でバックフォーカスの長いレンズ系となる。

【0063】

図５の上段の図は投写光学系３Ａのレンズエレメントがポジション１にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）であり、図５の中段の図は投写光学系３Ａのレンズエレメントがポジション２にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）であり、図５の下段の図は投写光学系３Ａのレンズエレメントがポジション３にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図５に示すように、投写光学系３Ａでは、球面収差、非点収差および歪曲収差が良好に補正されている。

【0064】

なお、上記の例では、第１レンズユニットＬＵ１において非球面を備えるレンズは第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズユニット第９レンズＬ９の２枚であるが、第１レンズユニットＬＵでは、これらの２枚のレンズに加えて、他のレンズに非球面を備えてもよい。

【0065】

また、投写光学系３Ａをプロジェクター１に組み込む際には、レンズエレメントの間にミラーを配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げることができる。

【0066】

（実施例２）
図６は実施例２の投写光学系の構成図（光線図）である。図７は実施例２の投写光学系のレンズデータを示す図である。図８は実施例２の投写光学系の非球面レンズの非球面データを示す図である。図６に示すように、本例の投写光学系３Ｂは、拡大側結像面であるスクリーンＳと中間像３０を共役にする第１レンズユニットＬＵ１と、中間像３０と縮小側結像面である液晶パネル１８（１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ）とを共役にする第２レンズユニットＬＵ２とからなる。投写光学系３Ｂは、１４のレンズエレメントを備える。

【0067】

第１レンズユニットＬＵ１は１０のレンズエレメントを備える。すなわち、第１レンズユニットＬＵ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、第１レンズユニット第１レンズＬ１、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、第１レンズユニット第４レンズＬ４、第１レンズユニット第５レンズＬ５、第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第７レンズＬ７、第１レンズユニット第８レンズＬ８、および、第１レンズユニット第９レンズＬ９、第１レンズユニット第１０レンズＬ１０を備える。

【0068】

第１レンズユニット第１レンズＬ１はスクリーンＳの側および中間像３０の側の両面に非球面形状を備える非球面レンズである。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は負のパワーを備える負レンズである。さらに、第１レンズユニット第１レンズＬ１は樹脂製である。第１レンズユニット第２レンズＬ２および第１レンズユニット第３レンズＬ３は、それぞれ負レンズである。第１レンズユニット第４レンズＬ４（最小有効径レンズ）は、第１レンズユニットＬＵ１を構成するレンズエレメントの中で最もレンズ有効径が小さい。第１レンズユニット第４レンズＬ４は、負レンズであり、スクリーンＳの側に凹面を備える。第１レンズユニット第５レンズＬ５は、正のパワーを備える正レンズであり、スクリーンＳの側および中間像３０の側の両面が凸形状である。

【0069】

第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第７レンズＬ７、および、第１レンズユニット第８レンズＬ８は、接合されて第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を構成している。第１レンズユニット第６レンズＬ６は正レンズ（第１の正レンズ）であり、第１レンズユニット第７レンズＬ７は負レンズであり、第１レンズユニット第８レンズＬ８は正レンズ（第２の正レンズ）である。第１レンズユニット第９レンズＬ９は、スクリーンＳの側に凸面を備える正レンズである。第１レンズユニット第１０レンズＬ１０は、スクリーンＳの側および中間像３０の側の両面に非球面形状を備える非球面レンズである。第１レンズユニット第１０レンズＬ１０は樹脂製である。

【0070】

第２レンズユニットＬＵ２は５つのレンズエレメントを備える。すなわち、第２レンズユニットＬＵ２は中間像３０の側から液晶パネル１８の側に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１１（中間像側レンズ）、第２レンズユニット第２レンズＬ１２、第２レンズユニット第３レンズＬ１３、第２レンズユニット第４レンズＬ１４、および、第２レンズユニット第５レンズＬ１５（縮小側結像面側レンズ）を備える。第２レンズユニット第５レンズＬ１５と液晶パネル１８との間にはクロスダイクロイックプリズム１９が配置されている。

【0071】

第２レンズユニット第１レンズＬ１１は正レンズである。第２レンズユニット第２レンズＬ１２は中間像３０の側および液晶パネル１８の側の両面に非球面形状を備える非球面レンズである。第２レンズユニット第３レンズＬ１３と第２レンズユニット第４レンズＬ１４とは接合されて第２レンズユニット接合レンズＳＬ２を構成している。第２レンズユニット第５レンズＬ１５は正レンズである。

【0072】

図６に示すように、投写光学系３Ｂでは、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニットＬＵ１と第２レンズユニットＬＵ２との間を通過する軸外の光線の主光線は、第２レンズユニットＬＵ２の側から第１レンズユニットＬＵ１の側に向かって光軸に接近する。中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニットＬＵ２に接近する。

【0073】

ここで、投写光学系３ＢでスクリーンＳへの投写サイズを変える場合には、第１レンズユニット第１レンズＬ１を固定した状態で、第１レンズユニット第１レンズＬ１の中間像３０の側の隣に位置する第１移動レンズ群ＭＧ１と、第１移動レンズ群ＭＧ１の中間像３０の側の隣に位置する第２移動レンズ群ＭＧ２とを光軸Ｌ方向に相対移動させて、スクリーンＳにピントを合わせるフォーカシングを行う。

【0074】

第１移動レンズ群ＭＧ１は、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、第１レンズユニット第４レンズＬ４、および、第１レンズユニット第５レンズＬ５からなる。第１移動レンズ群ＭＧ１は、第１レンズユニット第１レンズＬ１の側から２枚の負レンズを備えるものである。すなわち、第１レンズユニット第２レンズＬ２および第１レンズユニット第３レンズＬ３はそれぞれ負レンズである。

【0075】

第２移動レンズ群ＭＧ２は、第１レンズユニット接合レンズＳＬ１、第１レンズユニット第９レンズＬ９および、第１レンズユニット第１０レンズＬ１０からなる。第２移動レンズ群ＭＧ２は、少なくとも１枚の正レンズを備えるものである。本例では、第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第８レンズＬ８、第１レンズユニット第９レンズＬ９、第１レンズユニット第１０レンズＬ１０が正レンズである。

【0076】

ここで、焦点距離を｜ｆ｜、最大画角（半画角）をω、ＦナンバーをＦＮｏ、有効像円径をφとしたときに、投写光学系３Ｂのデータは以下のとおりである。
｜ｆ｜＝２．８
ω＝７１．９°
ＦＮｏ＝１．７
φ＝１７ｍｍ

【0077】

また、投写光学系３Ｂのレンズデータは図７に示すとおりである。図７において、レンズ番号の列は、図６の各レンズに付された符号である。面番号に＊を付した面は非球面である。Ｒは曲率半径である。ｄは軸上面間隔（ｍｍ）（レンズ厚又はレンズ間隔）である。ｎｄは屈折率である。νｄはアッベ数である。軸上面間隔Ａは、スクリーンＳと第１レンズユニット第１レンズＬ１との間の距離である。軸上面間隔Ｂは、第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１移動レンズ群ＭＧ１との間の距離である。軸上面間隔Ｃは、第１移動レンズ群ＭＧ１と第２移動レンズ群ＭＧ２との間の距離である。軸上面間隔Ｄは、第２移動レンズ群ＭＧ２と第２レンズユニットＬＵ２との間の距離である。軸上面間隔Ａは投写サイズにより変化し、軸上面間隔Ｂ、Ｃ、Ｄは投写サイズを変えた場合のフォーカシングにより変化する。

【0078】

投写サイズを変えてフォーカシングを行った場合の軸上面間隔Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは以下の通りである。なお、第１レンズユニット第１レンズＬ１とスクリーンＳとの間の距離である軸上面間隔Ａを５００ｍｍとしたときのフォーカシング後の各レンズエレメントの位置をポジション１とし、軸上面間隔Ａを４００ｍｍとしたときの各レンズエレメントの位置をポジション２とし、軸上面間隔Ａを７００ｍｍとしたときの各レンズエレメントの位置をポジション３とする。
ポジション１ ポジション２ ポジション３
Ａ ５００ ４００ ７００
Ｂ ９．０２９ ９．０６６ ８．９６４
Ｃ ０．８５５ ０．８ ０．９３
Ｄ ４７．６２７ ４７．６４５ ４７．６１７

【0079】

次に、第１レンズユニット第１レンズＬ１の各非球面（面番号１、２）および第１レンズユニット第１０レンズＬ１０の各非球面（面番号１５、１６）の非球面データは図８に示すとおりである。図８において、第１レンズユニット第１レンズＬ１の各非球面（面番号１、２）では、非球面形状を規定するための奇数次非球面式の各係数を示す。第１レンズユニット第１０レンズＬ１０の各非球面（面番号１７、１８）、第２レンズユニット第２レンズＬ１２の各非球面（面番号２１、２２）では、非球面形状を規定するための偶数次非球面式の各係数を示す。

【0080】

ここで、本例の投写光学系３Ｂは、第１レンズユニットＬＵ１のレンズエレメント数をＮｕｍ１、前記第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数をＮｕｍ２としたときに、以下の条件式（１）および条件式（２）を満足する。
Ｎｕｍ２ ≦ ７ ・・（１）
１．５ ≦ Ｎｕｍ１／Ｎｕｍ２ ≦ ２．５ ・・（２）

【0081】

すなわち、
Ｎｕｍ１＝１０、Ｎｕｍ２＝５、であり
１．５ ≦ （Ｎｕｍ１／Ｎｕｍ２＝２） ≦ ２．５
である。

【0082】

投写光学系３Ｂは、条件式（１）を満たすので、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数の上限が規定される。従って、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数を抑制しやすい。また、条件式（１）および条件式（２）を満たすので、投写光学系３Ｂのレンズ全系のレンズエレメント数の上限が規定される。よって、レンズ全系のレンズエレメント数を抑制しやすく、レンズ全系の全長を抑制しやすい。本例では、投写光学系３Ｂのレンズ全系のレンズエレメント数は１４である。また、条件式（２）を満たすので、第１レンズユニットＬＵ１のエレメント数が第２レンズユニットＬＵ２よりも多くなる。従って、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数を抑制したことにより第２レンズユニットＬＵ２の側で発生した像面湾曲および歪曲収差を、第１レンズユニットＬＵ１の側で補正することが容易となる。

【0083】

また、第１レンズユニットＬＵ１は、少なくとも２枚の非球面レンズを備える。本例では、第１レンズユニット第１レンズＬ１および第１レンズユニット第１０レンズＬ１０が非球面レンズである。これにより、第２レンズユニットＬＵ２の側で発生した収差を、第１レンズユニットＬＵ１の側で補正しやすい。また、非球面レンズである第１レンズユニット第１レンズＬ１が、第１レンズユニットＬＵ１の最もスクリーンＳの側に配置されているので、歪曲収差を良好に補正できる。さらに、非球面レンズである第１レンズユニット第１０レンズＬ１０が、第１レンズユニットＬＵ１の最も中間像３０の側に配置されているので、像面湾曲を良好に補正できる。また、２枚の非球面レンズは、それぞれが樹脂製（プラスチックレンズ）なので、硝子製のレンズを用いた場合と比較して、投写光学系３Ｂの製造コストを抑制できる。

【0084】

さらに、本例では、３枚のレンズ（第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第７レンズＬ７、および、第１レンズユニット第８レンズＬ８）を接合した第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を備える。また、第１レンズユニット接合レンズＳＬ１は、第１レンズユニット第６レンズＬ６の屈折率をｎ１、アッベ数をνｄ１、第１レンズユニット第７レンズＬ７の屈折率をｎ２、アッベ数をνｄ２、第１レンズユニット第８レンズＬ８の屈折率をｎ３、アッベ数をνｄ３としたときに、以下の条件式（３）から条件式（６）の全てを満たす。
ｎ２−ｎ１ ＞ ０．１５ ・・・（３）
ｎ２−ｎ３ ＞ ０．２ ・・・（４）
νｄ１−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（５）
νｄ３−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（６）

【0085】

すなわち、条件式（３）から条件式（６）の値は以下のとおりである
ｎ２−ｎ１＝（１．８０５１８−１．６２３）＝０．１８２１８ ＞ ０．１５
ｎ２−ｎ３＝（１．８０５１８−１．４９７０１）＝０．３０８１７ ＞ ０．２
νｄ１−νｄ２＝（５８．１７−２５．４３）＝３２．７４ ＞ ３０
νｄ３−νｄ２（８１．５５−２５．４３）＝５６．１２ ＞ ３０

【0086】

第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を構成する３枚のレンズの屈折率およびアッベ数が条件式（３）〜条件式（６）を満たせば、倍率色収差を良好に補正できる。また、投写光学系３Ｂは、３枚のレンズを接合した第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を備えるので、３枚のレンズを個別に配置する場合と比較して、各レンズエレメントの偏心や倒れを防止できる。これにより、ボケやフレアーが偏在して発生することを抑制できる。

【0087】

また、本例では、第１レンズユニットＬＵ１を構成するレンズエレメントのうち最もレンズ有効径が小さい第１レンズユニット第４レンズＬ４がスクリーンＳの側に凹面を有する負レンズである。そして、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離をｆ１Ｕ、第１レンズユニット第４レンズＬ４焦点距離をｆ２としたときに、以下の条件式（７）を満足する。
−５０ ＜ ｆ２／ｆ１Ｕ ＜ −５ ・・・（７）

【0088】

すなわち、条件式（７）の値は以下のとおりである
−５０ ＜ ｆ２／ｆ１Ｕ＝（−３３．５／４．４）＝−７．６１４ ＜ −５

【0089】

第１レンズユニットＬＵ１の最小有効径レンズである第１レンズユニット第４レンズＬ４をスクリーンＳの側に凹面を有する負レンズとすれば、第２レンズユニットＬＵ２の全長や、第２レンズユニットＬＵ２を構成する各レンズエレメントのレンズ径の拡大を抑制しながら、必要な光量を取り込むことが容易となる。また、条件式（７）を満足すれば、最小有効径レンズである第１レンズユニット第４レンズＬ４のレンズ径の拡大を抑制しながら、フォーカシング時の性能劣化を抑えることが容易となる。すなわち、条件式（７）が下限を超えると、必要な光量を取り込むために最小有効径レンズである第１レンズユニット第４レンズＬ４のレンズ径をより大きくする必要がある。また、条件式（７）が下限を超えるとフォーカス時に非点収差の変動が大きくなりやすい。条件式（７）が上限を超えると周辺のコマ収差の補正が困難となる。

【0090】

さらに、本例では、第２レンズユニットＬＵ２と第１レンズユニットＬＵ１との間における軸外の光線の主光線は、第２レンズユニットＬＵ２の側から第１レンズユニットＬＵ１の側に向かって光軸Ｌに接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正しやすい。また、中間像３０における軸外光の合焦位置は、軸外に向かって第２レンズユニットＬＵ２に接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正することがより容易となる。

【0091】

また、本例では、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメントのうち、最も中間像３０の側に位置する第２レンズユニット第１レンズＬ１１、および、最も液晶パネルの側に位置する第２レンズユニット第５レンズＬ１５は、正レンズである。そして、第２レンズユニット第１レンズＬ１１のｄ線の屈折率をｎｃ１とし、第２レンズユニット第５レンズＬ１５のｄ線の屈折率をｎｃ２、とし、第２レンズユニット第５レンズＬ１５の部分分散比をθｇ，Ｆとしたときに、以下の条件式（８）から条件式（１０）を満足する。
ｎｃ１ ＞ １．８ ・・・（８）
ｎｃ２ ＞ １．８ ・・・（９）
θｇ，Ｆ ＞ ０．５８ ・・・（１０）

【0092】

すなわち、条件式（８）から条件式（１０）の値は以下のとおりである
ｎｃ１＝１．９２２８６ ＞ １．８
ｎｃ２＝１．９２２８６ ＞ １．８
θｇ，Ｆ＝０．６３８８ ＞ ０．５８

【0093】

条件式（８）、条件式（９）を満たすので、第２レンズユニット第１レンズＬ１１および第２レンズユニット第５レンズＬ１５では、屈折率が比較的高く設定される。従って、第２レンズユニットＬＵ２の枚数を少なくした場合でも、中間像３０を形成しやすい。ここで、第２レンズユニット第１レンズＬ１１および第２レンズユニット第５レンズＬ１５の屈折率を高くした場合には、第２レンズユニットＬＵ２で色収差が発生しやすくなる。これに対して、第２レンズユニット第５レンズＬ１５の部分分散比が条件式（１０）を満たせば、第２レンズユニットＬＵ２で倍率色収差および軸上色収差が発生することを抑制できる。

【0094】

また、本例では、投写光学系３Ｂのレンズ全系のｄ線の焦点距離の絶対値を｜ｆ｜、バックフォーカス空気換算値をＢＦ、としたときに以下の条件式（１０）を満足する。
ＢＦ／｜ｆ｜ ＞ ６ ・・・（１１）

【0095】

すなわち、条件式（７）の値は以下のとおりである。
ＢＦ／｜ｆ｜＝（２２．２４／｜２．８｜）＝７．９ ＞ ６

【0096】

条件式（７）を満たすので、投写光学系３Ｂは、半画角が６０°以上の広角でバックフォーカスの長いレンズ系となる。

【0097】

図９の上段の図は投写光学系３Ｂのレンズエレメントがポジション１にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）であり、図９の中段の図は投写光学系３Ｂのレンズエレメントがポジション２にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）であり、図９の下段の図は投写光学系３Ｂのレンズエレメントがポジション３にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図９に示すように、投写光学系３Ｂでは、球面収差、非点収差および歪曲収差が良好に補正されている。

【0098】

なお、上記の例では、第１レンズユニットＬＵ１において非球面を備えるレンズは第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズユニット第１０レンズＬ１０の２枚であるが、第１レンズユニットＬＵ１では、これらの２枚のレンズに加えて、他のレンズに非球面を備えてもよい。

【0099】

また、投写光学系３Ｂをプロジェクター１に組み込む際には、レンズエレメントの間にミラーを配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げることができる。

【0100】

（実施例３）
図１０は実施例３の投写光学系の構成図（光線図）である。図１１は実施例３の投写光学系のレンズデータを示す図である。図１２は実施例３の投写光学系の非球面レンズの非球面データを示す図である。図１０に示すように、本例の投写光学系３Ｃは、拡大側結像面であるスクリーンＳと中間像３０を共役にする第１レンズユニットＬＵ１と、中間像３０と縮小側結像面である液晶パネル１８（１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ）とを共役にする第２レンズユニットＬＵ２とからなる。投写光学系３Ｃは、１４のレンズエレメントを備える。

【0101】

第１レンズユニットＬＵ１は９つのレンズエレメントを備える。すなわち、第１レンズユニットＬＵ１は、スクリーンＳの側から中間像３０の側に向かって、第１レンズユニット第１レンズＬ１、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、第１レンズユニット第４レンズＬ４、第１レンズユニット第５レンズＬ５、第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第７レンズＬ７、第１レンズユニット第８レンズＬ８、および、第１レンズユニット第９レンズＬ９を備える。

【0102】

第１レンズユニット第１レンズＬ１はスクリーンＳの側および中間像３０の側の両面に非球面形状を備える非球面レンズである。また、第１レンズユニット第１レンズＬ１は負のパワーを備える負レンズである。さらに、第１レンズユニット第１レンズＬ１は樹脂製である。第１レンズユニット第２レンズＬ２および第１レンズユニット第３レンズＬ３は、それぞれ負レンズである。第１レンズユニット第４レンズＬ４（最小有効径レンズ）は、第１レンズユニットＬＵ１を構成するレンズエレメントの中で最もレンズ有効径が小さい。第１レンズユニット第４レンズＬ４は、負レンズであり、スクリーンＳの側に凹面を備える。第１レンズユニット第５レンズＬ５は、正のパワーを備える正レンズであり、スクリーンＳの側および中間像３０の側の両面が凸形状である。

【0103】

第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第７レンズＬ７、および、第１レンズユニット第８レンズＬ８は、接合されて第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を構成している。第１レンズユニット第６レンズＬ６は正レンズ（第１の正レンズ）であり、第１レンズユニット第７レンズＬ７は負レンズであり、第１レンズユニット第８レンズＬ８は正レンズ（第２の正レンズ）である。第１レンズユニット第９レンズＬ９は、スクリーンＳの側および中間像３０の側の両面に非球面形状を備える非球面レンズである。第１レンズユニット第９レンズＬ９は樹脂製である。第１レンズユニット第９レンズＬ９は正レンズである。

【0104】

第２レンズユニットＬＵ２は５つのレンズエレメントを備える。すなわち、第２レンズユニットＬＵ２は中間像３０の側から液晶パネル１８の側に向かって第２レンズユニット第１レンズＬ１０（中間像側レンズ）、第２レンズユニット第２レンズＬ１１、第２レンズユニット第３レンズＬ１２、第２レンズユニット第４レンズＬ１３、および、第２レンズユニット第５レンズＬ１４（縮小側結像面側レンズ）を備える。第２レンズユニット第５レンズＬ１４と液晶パネル１８との間にはクロスダイクロイックプリズム１９が配置されている。

【0105】

第２レンズユニット第１レンズＬ１０は正レンズである。第２レンズユニット第３レンズＬ１２と第２レンズユニット第４レンズＬ１３とは接合されて第２レンズユニット接合レンズＳＬ２を構成している。第２レンズユニット第５レンズＬ１４は正レンズである。

【0106】

図１０に示すように、投写光学系３Ｃでは、中間像３０を間に挟んだ両側に位置する第１レンズユニットＬＵ１と第２レンズユニットＬＵ２との間を通過する軸外の光線の主光線は、第２レンズユニットＬＵ２の側から第１レンズユニットＬＵ１の側に向かって光軸に接近する。中間像３０における軸外光の合焦位置Ｐは、軸外に向かって第２レンズユニットＬＵ２に接近する。

【0107】

ここで、投写光学系３ＣでスクリーンＳへの投写サイズを変える場合には、第１レンズユニット第１レンズＬ１を固定した状態で、第１レンズユニット第１レンズＬ１の中間像３０の側の隣に位置する第１移動レンズ群ＭＧ１と、第１移動レンズ群ＭＧ１の中間像３０の側の隣に位置する第２移動レンズ群ＭＧ２とを光軸Ｌ方向に相対移動させて、スクリーンＳにピントを合わせるフォーカシングを行う。

【0108】

第１移動レンズ群ＭＧ１は、第１レンズユニット第２レンズＬ２、第１レンズユニット第３レンズＬ３、第１レンズユニット第４レンズＬ４、および、第１レンズユニット第５レンズＬ５からなる。第１移動レンズ群ＭＧ１は、第１レンズユニット第１レンズＬ１の側から２枚の負レンズを備えるものである。すなわち、第１レンズユニット第２レンズＬ２および第１レンズユニット第３レンズＬ３はそれぞれ負レンズである。

【0109】

第２移動レンズ群ＭＧ２は、第１レンズユニット接合レンズＳＬ１、および、第１レンズユニット第９レンズＬ９からなる。第２移動レンズ群ＭＧ２は、少なくとも１枚の正レンズを備えるものである。本例では、第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第８レンズＬ８、第１レンズユニット第９レンズＬ９、が正レンズである。

【0110】

ここで、焦点距離を｜ｆ｜、最大画角（半画角）をω、ＦナンバーをＦＮｏ、有効像円径をφとしたときに、投写光学系３Ｃのデータは以下のとおりである。
｜ｆ｜＝２．８５
ω＝７０．５５°
ＦＮｏ＝２
φ＝１６．３

【0111】

また、投写光学系３Ｃのレンズデータは図１１に示すとおりである。図１１において、レンズ番号の列は、図１０の各レンズに付された符号である。面番号に＊を付した面は非球面である。Ｒは曲率半径である。ｄは軸上面間隔（ｍｍ）（レンズ厚又はレンズ間隔）である。ｎｄは屈折率である。νｄはアッベ数である。軸上面間隔Ａは、スクリーンＳと第１レンズユニット第１レンズＬ１との間の距離である。軸上面間隔Ｂは、第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１移動レンズ群ＭＧ１との間の距離である。軸上面間隔Ｃは、第１移動レンズ群ＭＧ１と第２移動レンズ群ＭＧ２との間の距離である。軸上面間隔Ｄは、第２移動レンズ群ＭＧ２と第２レンズユニットＬＵ２との間の距離である。軸上面間隔Ａは投写サイズにより変化し、軸上面間隔Ｂ、Ｃ、Ｄは投写サイズを変えた場合のフォーカシングにより変化する。

【0112】

投写サイズを変えてフォーカシングを行った場合の軸上面間隔Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは以下の通りである。なお、第１レンズユニット第１レンズＬ１とスクリーンＳとの間の距離である軸上面間隔Ａを５００ｍｍとしたときのフォーカシング後の各レンズエレメントの位置をポジション１とし、軸上面間隔Ａを４００ｍｍとしたときの各レンズエレメントの位置をポジション２とし、軸上面間隔Ａを７００ｍｍとしたときの各レンズエレメントの位置をポジション３とする。
ポジション１ ポジション２ ポジション３
Ａ ５００ ４００ ７００
Ｂ ９．６９０ ９．８３６ ９．５００
Ｃ ２．１５６ ２．０００ ２．３６０
Ｄ ４０．８７０ ４０．８８０ ４０．８５６

【0113】

次に、第１レンズユニット第１レンズＬ１の各非球面（面番号１、２）および第１レンズユニット第９レンズＬ９の各非球面（面番号１５、１６）の非球面データは図１２に示すとおりである。図１２において、第１レンズユニット第１レンズＬ１の各非球面（面番号１、２）では、非球面形状を規定するための奇数次非球面式の各係数を示す。第１レンズユニット第９レンズＬ９の各非球面（面番号１５、１６）では、非球面形状を規定するための偶数次非球面式の各係数を示す。

【0114】

ここで、本例の投写光学系３Ｃは、第１レンズユニットＬＵ１のレンズエレメント数をＮｕｍ１、前記第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数をＮｕｍ２としたときに、以下の条件式（１）および条件式（２）を満足する。
Ｎｕｍ２ ≦ ７ ・・（１）
１．５ ≦ Ｎｕｍ１／Ｎｕｍ２ ≦ ２．５ ・・（２）

【0115】

すなわち、
Ｎｕｍ１＝９、Ｎｕｍ２＝５、であり
１．５ ≦ （Ｎｕｍ１／Ｎｕｍ２＝１．８） ≦ ２．５
である。

【0116】

投写光学系３Ｃは、条件式（１）を満たすので、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数の上限が規定される。従って、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数を抑制しやすい。また、条件式（１）および条件式（２）を満たすので、投写光学系３Ｃのレンズ全系のレンズエレメント数の上限が規定される。よって、レンズ全系のレンズエレメント数を抑制しやすく、レンズ全系の全長を抑制しやすい。本例では、投写光学系３Ｃのレンズ全系のレンズエレメント数は１４である。また、条件式（２）を満たすので、第１レンズユニットＬＵ１のエレメント数が第２レンズユニットＬＵ２よりも多くなる。従って、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメント数を抑制したことにより第２レンズユニットＬＵ２の側で発生した像面湾曲および歪曲収差を、第１レンズユニットＬＵ１の側で補正することが容易となる。

【0117】

また、第１レンズユニットＬＵ１は、少なくとも２枚の非球面レンズを備える。本例では、第１レンズユニット第１レンズＬ１および第１レンズユニット第９レンズＬ９が非球面レンズである。これにより、第２レンズユニットＬＵ２の側で発生した収差を、第１レンズユニットＬＵ１の側で補正しやすい。また、非球面レンズである第１レンズユニット第１レンズＬ１が、第１レンズユニットＬＵ１の最もスクリーンＳの側に配置されているので、歪曲収差を良好に補正できる。さらに、非球面レンズである第１レンズユニット第９レンズＬ９が、第１レンズユニットＬＵ１の最も中間像３０の側に配置されているので、像面湾曲を良好に補正できる。また、２枚の非球面レンズは、それぞれが樹脂製（プラスチックレンズ）なので、硝子製のレンズを用いた場合と比較して、投写光学系３Ｃの製造コストを抑制できる。

【0118】

さらに、本例では、３枚のレンズ（第１レンズユニット第６レンズＬ６、第１レンズユニット第７レンズＬ７、および、第１レンズユニット第８レンズＬ８）を接合した第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を備える。また、第１レンズユニット接合レンズＳＬ１は、第１レンズユニット第６レンズＬ６の屈折率をｎ１、アッベ数をνｄ１、第１レンズユニット第７レンズＬ７の屈折率をｎ２、アッベ数をνｄ２、第１レンズユニット第８レンズＬ８の屈折率をｎ３、アッベ数をνｄ３としたときに、以下の条件式（３）から条件式（６）の全てを満たす。
ｎ２−ｎ１ ＞ ０．１５ ・・・（３）
ｎ２−ｎ３ ＞ ０．２ ・・・（４）
νｄ１−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（５）
νｄ３−νｄ２ ＞ ３０ ・・・（６）

【0119】

すなわち、条件式（３）から条件式（６）の値は以下のとおりである
ｎ２−ｎ１＝（１．８５４７８−１．６１８０１）＝０．２３６７７ ＞ ０．２
ｎ２−ｎ３＝（１．８５４７８−１．６１８０１）＝０．２３６７７ ＞ ０．２
νｄ１−νｄ２＝（６３．３３−２４．８）＝３８．５３ ＞ ３０
νｄ３−νｄ２（６３．３３−２４．８）＝３８．５３ ＞ ３０

【0120】

第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を構成する３枚のレンズの屈折率およびアッベ数が条件式（３）〜条件式（６）を満たせば、倍率色収差を良好に補正できる。また、投写光学系３Ｃは、３枚のレンズを接合した第１レンズユニット接合レンズＳＬ１を備えるので、３枚のレンズを個別に配置する場合と比較して、各レンズエレメントの偏心や倒れを防止できる。これにより、ボケやフレアーが偏在して発生することを抑制できる。

【0121】

また、本例では、第１レンズユニットＬＵ１を構成するレンズエレメントのうち最もレンズ有効径が小さい第１レンズユニット第４レンズＬ４がスクリーンＳの側に凹面を有する負レンズである。そして、第１レンズユニットＬＵ１の焦点距離をｆ１Ｕ、第１レンズユニット第４レンズＬ４焦点距離をｆ２としたときに、以下の条件式（７）を満足する。
−５０ ＜ ｆ２／ｆ１Ｕ ＜ −５ ・・・（７）

【0122】

すなわち、条件式（７）の値は以下のとおりである
−５０ ＜ ｆ２／ｆ１Ｕ＝（−６９．０９／４）＝−１７．２７２ ＜ −５

【0123】

第１レンズユニットＬＵ１の最小有効径レンズである第１レンズユニット第４レンズＬ４をスクリーンＳの側に凹面を有する負レンズとすれば、第２レンズユニットＬＵ２の全長や、第２レンズユニットＬＵ２を構成する各レンズエレメントのレンズ径の拡大を抑制しながら、必要な光量を取り込むことが容易となる。また、条件式（７）を満足すれば、最小有効径レンズである第１レンズユニット第４レンズＬ４のレンズ径の拡大を抑制しながら、フォーカシング時の性能劣化を抑えることが容易となる。すなわち、条件式（７）が下限を超えると、必要な光量を取り込むために最小有効径レンズである第１レンズユニット第４レンズＬ４のレンズ径をより大きくする必要がある。また、条件式（７）が下限を超えるとフォーカス時に非点収差の変動が大きくなりやすい。条件式（７）が上限を超えると周辺のコマ収差の補正が困難となる。

【0124】

さらに、本例では、第２レンズユニットＬＵ２と第１レンズユニットＬＵ１との間における軸外の光線の主光線は、第２レンズユニットＬＵ２の側から第１レンズユニットＬＵ１の側に向かって光軸Ｌに接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正しやすい。また、中間像３０における軸外光の合焦位置は、軸外に向かって第２レンズユニットＬＵ２に接近する。これにより、第１レンズユニットＬＵ１の側で発生する歪曲収差を、第２レンズユニットＬＵ２の側で補正することがより容易となる。

【0125】

また、本例では、第２レンズユニットＬＵ２のレンズエレメントのうち、最も中間像３０の側に位置する第２レンズユニット第１レンズＬ１０、および、最も液晶パネルの側に位置する第２レンズユニット第５レンズＬ１４は、正レンズである。そして、第２レンズユニット第１レンズＬ１０のｄ線の屈折率をｎｃ１とし、第２レンズユニット第５レンズＬ１４のｄ線の屈折率をｎｃ２、とし、第２レンズユニット第５レンズＬ１４の部分分散比をθｇ，Ｆとしたときに、以下の条件式（８）から条件式（１０）を満足する。
ｎｃ１ ＞ １．８ ・・・（８）
ｎｃ２ ＞ １．８ ・・・（９）
θｇ，Ｆ ＞ ０．５８ ・・・（１０）

【0126】

すなわち、条件式（８）から条件式（１０）の値は以下のとおりである。
ｎｃ１＝１．８４６６６ ＞ １．８
ｎｃ２＝１．８０６１０ ＞ １．８
θｇ，Ｆ＝０．５８８３ ＞ ０．５８

【0127】

条件式（８）、条件式（９）を満たすので、第２レンズユニット第１レンズＬ１０および第２レンズユニット第５レンズＬ１４では、屈折率が比較的高く設定される。従って、第２レンズユニットＬＵ２の枚数を少なくした場合でも、中間像３０を形成しやすい。ここで、第２レンズユニット第１レンズＬ１０および第２レンズユニット第５レンズＬ１４の屈折率を高くした場合には、第２レンズユニットＬＵ２で色収差が発生しやすくなる。これに対して、第２レンズユニット第５レンズＬ１４の部分分散比が条件式（１０）を満たせば、第２レンズユニットＬＵ２で倍率色収差および軸上色収差が発生することを抑制できる。

【0128】

また、本例では、投写光学系３Ｃのレンズ全系のｄ線の焦点距離の絶対値を｜ｆ｜、バックフォーカス空気換算値をＢＦ、としたときに以下の条件式（１０）を満足する。
ＢＦ／｜ｆ｜ ＞ ６ ・・・（１１）

【0129】

すなわち、条件式（７）の値は以下のとおりである。
ＢＦ／｜ｆ｜＝（２６．２６２／｜２．８５｜）＝９．２ ＞ ６

【0130】

条件式（７）を満たすので、投写光学系３Ｃは、半画角が６０°以上の広角でバックフォーカスの長いレンズ系となる。

【0131】

図１３の上段の図は投写光学系３Ｃのレンズエレメントがポジション１にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）であり、図１３の中段の図は投写光学系３Ｃのレンズエレメントがポジション２にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）であり、図１３の下段の図は投写光学系３Ｃのレンズエレメントがポジション３にある場合の収差図（球面収差、非点収差および歪曲収差）である。図１３に示すように、投写光学系３Ｃでは、球面収差、非点収差および歪曲収差が良好に補正されている。

【0132】

なお、上記の例では、第１レンズユニットＬＵ１において非球面を備えるレンズは第１レンズユニット第１レンズＬ１と第１レンズユニット第９レンズＬ９の２枚であるが、第１レンズユニットＬＵでは、これらの２枚のレンズに加えて、他のレンズに非球面を備えてもよい。

【0133】

また、投写光学系３Ｃをプロジェクター１に組み込む際には、レンズエレメントの間にミラーを配置して、これらの間の光路（光軸Ｌ）を折り曲げることができる。

【符号の説明】

【0134】

１…プロジェクター（投写型画像表示装置）、２…画像光生成光学系、３・３Ａ・３Ｂ・３Ｃ…投写光学系、４…制御部、６…画像処理部、７…表示駆動部、１０…光源、１１…第１インテグレーターレンズ、１２…第２インテグレーターレンズ、１３…偏光変換素子、１４…重畳レンズ、１５…ダイクロイックミラー、１６…反射ミラー、１７Ｒ…フィールドレンズ、１７Ｇ…フィールドレンズ、１７Ｂ…フィールドレンズ、１８Ｒ…液晶パネル（縮小側結像面）、１８Ｇ…液晶パネル（縮小側結像面）、１８Ｂ…液晶パネル（縮小側結像面）、１９…クロスダイクロイックプリズム、２１…ダイクロイックミラー、２２…リレーレンズ、２３…反射ミラー、２４…リレーレンズ、２５…反射ミラー、３０…中間像、Ｌ１〜Ｌ１５…レンズ、ＬＵ１…第１レンズユニット、ＬＵ２…第２ンズユニット、ＭＧ１…第１移動レンズ群、ＭＧ２…第２移動レンズ群、Ｐ…合焦位置、Ｓ…スクリーン（拡大側結像面）、ＳＬ１…第１レンズユニット接合レンズ、ＳＬ２…第２レンズユニット接合レンズ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】