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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024121179
(43)【公開日】2024-09-06
(54)【発明の名称】リレー光学系、およびプロジェクター
(51)【国際特許分類】
G02B 13/16 20060101AFI20240830BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240830BHJP
G03B 21/00 20060101ALI20240830BHJP
G03B 21/14 20060101ALI20240830BHJP
【ＦＩ】
G02B13/16
G02B13/18
G03B21/00 E
G03B21/14 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023028140
(22)【出願日】2023-02-27
(71)【出願人】
【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】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
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】守国 栄時
(72)【発明者】
【氏名】秦野 加奈
【テーマコード（参考）】
2H087
2K203
【Ｆターム（参考）】
2H087KA06
2H087KA07
2H087LA27
2H087NA02
2H087PA07
2H087PA08
2H087PA19
2H087PB09
2H087PB10
2H087QA02
2H087QA03
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA14
2H087QA21
2H087QA25
2H087QA32
2H087QA34
2H087QA41
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA41
2H087RA42
2H087RA45
2H087RA48
2K203FA03
2K203FA22
2K203FA34
2K203FA42
2K203GA33
2K203GA34
2K203GA36
2K203HA02
2K203HA13
2K203HA14
2K203HA67
2K203HA68
2K203HA74
2K203HA75
2K203HB17
2K203MA32
(57)【要約】
【課題】光学特性が良好でコンパクトなリレー光学系を提供すること。
【解決手段】リレー光学系は、拡大側結像面と、拡大側結像面を縮小した縮小側結像面とを結ぶ。リレー光学系は、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群、絞りと少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群、および複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群を備える。第１レンズ群のレンズ枚数と第３レンズ群のレンズ枚数とは、同じ枚数である。拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群の複数のレンズの各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群の複数のレンズの各レンズパワーの配列と同じである。リレー光学系の拡大側および縮小側は、それぞれ、テレセントリックである。
【選択図】図１
【解決手段】リレー光学系は、拡大側結像面と、拡大側結像面を縮小した縮小側結像面とを結ぶ。リレー光学系は、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群、絞りと少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群、および複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群を備える。第１レンズ群のレンズ枚数と第３レンズ群のレンズ枚数とは、同じ枚数である。拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群の複数のレンズの各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群の複数のレンズの各レンズパワーの配列と同じである。リレー光学系の拡大側および縮小側は、それぞれ、テレセントリックである。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
拡大側結像面と、前記拡大側結像面を縮小した縮小側結像面とを結ぶリレー光学系において、
拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群、絞りと少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群、および複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群を備え、
前記第１レンズ群のレンズ枚数と前記第３レンズ群のレンズ枚数とは、同じ枚数であり、
前記拡大側から前記縮小側に向かって配列された前記第１レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列は、前記縮小側から前記拡大に向かって配列された前記第３レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列と同じであり、
前記拡大側および前記縮小側は、それぞれ、テレセントリックであることを特徴とするリレー光学系。
拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群、絞りと少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群、および複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群を備え、
前記第１レンズ群のレンズ枚数と前記第３レンズ群のレンズ枚数とは、同じ枚数であり、
前記拡大側から前記縮小側に向かって配列された前記第１レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列は、前記縮小側から前記拡大に向かって配列された前記第３レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列と同じであり、
前記拡大側および前記縮小側は、それぞれ、テレセントリックであることを特徴とするリレー光学系。
【請求項2】
前記第１レンズ群は、前記拡大側から前記縮小側に向かって順に、２枚の正レンズ、接合レンズを有し、
前記第３レンズ群は、前記縮小側から前記拡大側に向かって順に、２枚の正レンズ、接合レンズを有することを特徴とする請求項１に記載のリレー光学系。
前記第３レンズ群は、前記縮小側から前記拡大側に向かって順に、２枚の正レンズ、接合レンズを有することを特徴とする請求項１に記載のリレー光学系。
【請求項3】
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群のレンズのうち、最も有効径が小さいレンズは、非球面形状を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のリレー光学系。
【請求項4】
前記第２レンズ群は、前記絞りと１枚の前記負レンズとからなることを特徴とする請求項１に記載のリレー光学系。
【請求項5】
前記リレー光学系において、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと前記拡大側結像面および前記縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、レンズと前記拡大側結像面および前記縮小側結像面の他方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のリレー光学系。
Ｄ１＜Ｌ１
Ｄ２＜Ｌ２
Ｄ１＜Ｌ１
Ｄ２＜Ｌ２
【請求項6】
前記リレー光学系において、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと前記拡大側結像面および前記縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、２つのレンズのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のリレー光学系。
Ｄ１＜Ｌ１
Ｄ２＜Ｌ２
Ｄ１＜Ｌ１
Ｄ２＜Ｌ２
【請求項7】
前記最も大きな空気間隔に配置された第１平面ミラーと、前記２番目に大きな空気間隔に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記最も大きな空気間隔は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間設けられ、
前記２番目に大きな空気間隔は、前記第３レンズ群および前記縮小側結像面の間に設けられることを特徴とする請求項５に記載のリレー光学系。
前記最も大きな空気間隔は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間設けられ、
前記２番目に大きな空気間隔は、前記第３レンズ群および前記縮小側結像面の間に設けられることを特徴とする請求項５に記載のリレー光学系。
【請求項8】
前記最も大きな空気間隔に配置された第１平面ミラーと、前記２番目に大きな空気間隔に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記最も大きな空気間隔は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間設けられ、
前記２番目に大きな空気間隔は、前記第１レンズ群の内部に設けられることを特徴とする請求項６に記載のリレー光学系。
前記最も大きな空気間隔は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間設けられ、
前記２番目に大きな空気間隔は、前記第１レンズ群の内部に設けられることを特徴とする請求項６に記載のリレー光学系。
【請求項9】
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸と前記縮小側結像面の光軸とは、平行であり、
前記拡大側結像面に入射する光線の入射方向は、前記縮小側結像面に入射する入射方向と反対方向であることを特徴とする請求項７または８に記載のリレー光学系。
前記拡大側結像面の光軸と前記縮小側結像面の光軸とは、平行であり、
前記拡大側結像面に入射する光線の入射方向は、前記縮小側結像面に入射する入射方向と反対方向であることを特徴とする請求項７または８に記載のリレー光学系。
【請求項10】
請求項１に記載されたリレー光学系を備えるプロジェクターにおいて、
光源と、
前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、
前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、
前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、
前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、
前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、
前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、
を有し、
前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、
前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第３レンズ群および前記縮小側結像面の間に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、
前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とするプロジェクター。
光源と、
前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、
前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、
前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、
前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、
前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、
前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、
を有し、
前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、
前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第３レンズ群および前記縮小側結像面の間に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、
前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とするプロジェクター。
【請求項11】
請求項１に記載されたリレー光学系を備えるプロジェクターにおいて、
光源と、
前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、
前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、
前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、
前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、
前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、
前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、
を有し、
前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、
前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第１レンズ群の内部に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、
前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とするプロジェクター。
光源と、
前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、
前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、
前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、
前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、
前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、
前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、
を有し、
前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、
前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第１レンズ群の内部に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、
前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リレー光学系、およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【0002】
拡大側結像面と、拡大側結像面を変倍した縮小側結像面とを結ぶ光学系は、特許文献１に記載されている。同文献の第１投写光学ユニットは、両側がテレセントリックであり、第１次結像面と、第１次結像面を縮小した物体面とを結ぶ光学系である。第１投写光学ユニットは、正のパワーを有する第１レンズ群、負のパワーを有する第２レンズ群、および正のパワーを有する第３レンズ群を備える。第１レンズ群は、４枚のレンズで構成されている。第２レンズ群は、開口絞りと５枚のレンズで構成されている。第３レンズ群は、３枚のレンズで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－３３０４１０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の光学系では、光学特性を改善しようとすると、レンズ全長が長くなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の課題を解決するために、本発明のリレー光学系は、拡大側結像面と、前記拡大側結像面を縮小した縮小側結像面とを結ぶリレー光学系において、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群、絞りと少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群、および複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群を備え、前記第１レンズ群のレンズ枚数と前記第３レンズ群のレンズ枚数とは、同じ枚数であり、前記拡大側から前記縮小側に向かって配列された前記第１レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列は、前記縮小側から前記拡大に向かって配列された前記第３レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列と同じであり、前記拡大側および前記縮小側は、それぞれ、テレセントリックであることを特徴とする。
【0006】
本発明のプロジェクターは、上記リレー光学系を備えるプロジェクターにおいて、光源と、前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、を有し、前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第３レンズ群および前記縮小側結像面の間に配置された第２平面ミラーと、を備え、前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とする。
【0007】
本発明のプロジェクターは、上記リレー光学系を備えるプロジェクターにおいて、光源と、前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、を有し、前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第１レンズ群の内部に配置された第２平面ミラーと、を備え、前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態１のリレー光学系を用いたプロジェクターの要部の概略図である。
【図2】実施形態１のリレー光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
【図3】比較例のリレー光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
【図4】実施形態２のリレー光学系を用いたプロジェクターの要部の概略図である。
【図5】実施形態２のリレー光学系６Ａの縮小側のＭＴＦを示す図である。
【図6】実施形態３のリレー光学系を用いたプロジェクターの要部の概略図である。
【図7】実施形態３のリレー光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
【図8】実施形態４のリレー光学系の光線図である。
【図9】実施形態４のリレー光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態に係るリレー光学系およびプロジェクターを説明する。
【0010】
［実施形態１］
図１は、実施形態１のリレー光学系６を用いたプロジェクター１００の要部の概略図である。図１に示すように、プロジェクター１００は、光源１と、光源１からの出射光を均一化する照明光学系２と、照明光学系２からの出射光を各色光に分離する分離光学系３と、分離光学系３で分離された各色光に対して変調して投写画像を形成する複数の光変調素子７と、反射ミラー１１と、複数の光変調素子７のうち１つで変調された色光の光束幅を縮小するリレー光学系６と、光変調素子７で変調された各色光を合成した合成光を出射する色合成プリズム８と、色合成プリズム８から出射した合成光を投写する投写光学系９と、光変調素子７を制御する制御部１０とを有する。
図１は、実施形態１のリレー光学系６を用いたプロジェクター１００の要部の概略図である。図１に示すように、プロジェクター１００は、光源１と、光源１からの出射光を均一化する照明光学系２と、照明光学系２からの出射光を各色光に分離する分離光学系３と、分離光学系３で分離された各色光に対して変調して投写画像を形成する複数の光変調素子７と、反射ミラー１１と、複数の光変調素子７のうち１つで変調された色光の光束幅を縮小するリレー光学系６と、光変調素子７で変調された各色光を合成した合成光を出射する色合成プリズム８と、色合成プリズム８から出射した合成光を投写する投写光学系９と、光変調素子７を制御する制御部１０とを有する。
【0011】
ここで、以下の説明では、便宜上、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸とする。また、分離光学系３の第１光軸Ｎに沿った方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向において、照明光学系２からの出射光が出射する方向を第１方向Ｘ１とし、その反対方向を第２方向Ｘ２とする。Ｙ軸方向において、色合成プリズム８から合成光が出射する方向を第３方向Ｙ１とし、その反対方向を第４方向Ｙ２とする。
【0012】
光源１は、例えば、超高圧水銀ランプ、固体光源等で構成される。本形態では、光源１は、出射光ＬＤとして白色光を出射する。
【0013】
照明光学系２は、マルチレンズ２１、偏光ビームスプリッタ２２、マルチレンズ２３、およびリレーレンズ２４を備える。マルチレンズ２１は、光源１からの出射光ＬＤを複数に分割する。偏光ビームスプリッタ２２は、マルチレンズ２１から出射した出射光ＬＤの偏光方向を変換する。マルチレンズ２３は、偏光ビームスプリッタ２２から出射した出射光ＬＤをリレーレンズ２４の近傍に集光させる。リレーレンズ２４は、マルチレンズ２３から入射した出射光ＬＤを拡大して、分離光学系３に向けて出射する。
【0014】
分離光学系３は、第１方向Ｘ１に向かって順に、第１ダイクロイックミラー３１、および第２ダイクロイックミラー３２を備える。第１ダイクロイックミラー３１、および第２ダイクロイックミラー３２は、分離光学系３の第１光軸Ｎに沿って配置されている。照明光学系２からの出射光ＬＤの光軸は、第１光軸Ｎと一致する。
【0015】
第１ダイクロイックミラー３１は、出射光ＬＤを、第１色光ＬＢと他の色光ＬＣとに分離する。第１ダイクロイックミラー３１は、第１色光ＬＢを第４方向Ｙ２に反射し、他の色光ＬＣを第１方向Ｘ１に向けて透過する。第２ダイクロイックミラー３２は、他の色光ＬＣを、第２色光ＬＧと第３色光ＬＲとに分離する。第２ダイクロイックミラー３２は、第３色光ＬＲを第３方向Ｙ１に反射し、第２色光ＬＧを第１方向Ｘ１に向けて透過する。本形態では、第１色光ＬＢは、青色光を含む第１波長帯である。第２色光ＬＧは、緑色を含む第２波長帯である。第３色光ＬＲは、赤色を含む第３波長帯である。第１波長帯は、例えば、４２０ｎｍ～５００ｎｍである。第２波長帯は、例えば、５００ｎｍ～６００ｎｍである。第３波長帯は、例えば、６００ｎｍ～６８０ｎｍである。他の色光ＬＣの波長帯は、例えば、５００ｎｍ～６８０ｎｍである。
【0016】
ここで、第２ダイクロイックミラー３２の第３方向Ｙ１には、第２ダイクロイックミラー３２で分離された第３色光ＬＲを第１方向Ｘ１に向けて反射する反射ミラー１４が配置されている。第２ダイクロイックミラー３２の第１方向Ｘ１には、第２ダイクロイックミラー３２で分離された第２色光ＬＧを第３方向Ｙ１に向けて反射する反射ミラー１５が配置されている。第２ダイクロイックミラー３２と反射ミラー１４との間、および第２ダイクロイックミラー３２と反射ミラー１５との間には、それぞれ、レンズ１２が配置されている。反射ミラー１４の第１方向Ｘ１および反射ミラー１５の第３方向Ｙ１には、それぞれ、レンズ１３が配置されている。レンズ１２およびレンズ１３は、分離光学系３で分離された第２色光ＬＧおよび第３色光ＬＲを光変調素子７の近傍に集光させる。
【0017】
反射ミラー１１は、第１ダイクロイックミラー３１の第４方向Ｙ２に配置されている。反射ミラー１１は、第１ダイクロイックミラー３１で分離された第１色光ＬＢを第１方向Ｘ１に向けて反射する。ここで、プロジェクター１００は、反射ミラー１１と第１ダイクロイックミラー３１との間に、リレーレンズ１９を備える。リレーレンズ１９は、第１ダイクロイックミラー３１からの第１色光ＬＢが第１光変調素子７１に均一に照射するように、第１色光ＬＢの結像位置を調整する。本形態では、リレーレンズ１９は、１枚のレンズからなる。なお、リレーレンズ１９は、複数のレンズで構成されてもよい。
【0018】
光変調素子７は、液晶パネルである。光変調素子７は、第１色光ＬＢに対して変調する第１光変調素子７１と、第２色光ＬＧに対して変調する第３光変調素子７２と、第３色光ＬＲに対して変調する第４光変調素子７３とを備える。第１光変調素子７１、第３光変調素子７２および第４光変調素子７３は、それぞれ、入射側偏光板７５と出射側偏光板７６とを備える。なお、第３光変調素子７２および第４光変調素子７３は、本発明の「第２光変調素子」に相当する。
【0019】
第１光変調素子７１は、第１ダイクロイックミラー３１の第１方向Ｘ１に配置されている。第１光変調素子７１の光軸Ｎ１は、Ｘ軸に沿った方向に延びる。第１光変調素子７１の光軸Ｎ１は、分離光学系３の第１光軸Ｎと平行である。
【0020】
第３光変調素子７２は、色合成プリズム８の第２面部８２と対向する位置に配置されている。第４光変調素子７３は、色合成プリズム８の第３面部８３と対向する位置に配置されている。
【0021】
第１光変調素子７１の有効面積は、第３光変調素子７２および第４光変調素子７３の有効面積より大きい。ここで、有効面積とは、光変調素子の有効表示領域の面積を示す。本形態では、第１光変調素子７１は、有効表示領域の対角寸法が１．０３インチの液晶パネルであり、第３光変調素子７２および第４光変調素子７３は、有効表示領域の対角寸法が０．６７インチの液晶パネルである。
【0022】
リレー光学系６は、拡大側結像面６０Ａと、拡大側結像面６０Ａを縮小した縮小側結像面６０Ｂとを結ぶ。第１光変調素子７１は拡大側結像面６０Ａに配置され、リレー光学系６は、第１光変調素子７１で変調された第１色光ＬＢの光束幅を縮小側結像面６０Ｂで縮小する。すなわち、リレー光学系６は、変倍する光学系である。本形態では、リレー光学系６は、第１光変調素子７１で変調された第１色光ＬＢの１．０３インチの光束幅を、縮小側結像面６０Ｂで０．６７インチの光束幅に縮小する。第１光変調素子７１の光軸Ｎ１と拡大側結像面６０Ａの光軸Ｍ１とは、一致する。縮小側結像面６０Ｂは、色合成プリズム８の第１面部８１と対向する位置に配置されている。縮小側結像面６０Ｂおよび色合成プリズム８の第１面部８１の空気換算距離は、第３光変調素子７２および色合成プリズム８の第２面部８２の空気換算距離と同じである。また、縮小側結像面６０Ｂおよび色合成プリズム８の第１面部８１の空気換算距離は、第４光変調素子７３および色合成プリズム８の第３面部８３の空気換算距離と同じである。
【0023】
ここで、プロジェクター１００は、縮小側結像面６０Ｂと第１面部８１との間に配置された偏光板５を有する。偏光板５と第１光変調素子７１の出射側偏光板７６とは、第１色光ＬＢに含まれる偏光成分のうち同一方向の直線偏光成分を透過させる。すなわち、第１光変調素子７１の出射側偏光板７６が第１色光ＬＢのＳ偏光を透過させる場合には、偏光板５はＳ偏光を透過させ、第１光変調素子７１の出射側偏光板７６が第１色光ＬＢのＰ偏光を透過させる場合には、偏光板５はＰ偏光を透過させる。
【0024】
色合成プリズム８は、第１色光ＬＢが入射する第１面部８１、第２色光ＬＧが入射する第２面部８２、第３色光ＬＲが入射する第３面部８３および合成光ＬＥが出射する第４面部８４を備える。第１面部８１と第３面部８３とは、Ｘ軸方向で対向する。第２面部８２と第４面部とは、Ｙ軸方向で対向する。色合成プリズム８は、リレー光学系６で光束幅が縮小された第１色光ＬＢ、第３光変調素子７２で変調された第２色光ＬＧ、および第４光変調素子７３で変調された第３色光ＬＲを合成した合成光ＬＥを、第４面部８４から第３方向Ｙ１に出射する。ここで、色合成プリズム８の第１面部８１に入射する第１色光ＬＢの光束幅は、色合成プリズム８の第２面部８２に入射する第２色光ＬＧおよび色合成プリズム８の第３面部８３に入射する第３色光ＬＲの光束幅と同じである。
【0025】
投写光学系９は、色合成プリズム８から出射した合成光ＬＥをスクリーンに投写する。投写光学系９は、複数枚のレンズを備える。制御部１０は、ビデオ信号等の外部画像信号に基づいて光変調素子７を動作させる。
【0026】
（リレー光学系の詳細）
図１に示すように、リレー光学系６は、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、絞り６５と少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、を備える。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３は、リレー光学系６の第２光軸Ｍに沿って配置されている。
図１に示すように、リレー光学系６は、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、絞り６５と少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、を備える。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３は、リレー光学系６の第２光軸Ｍに沿って配置されている。
【0027】
第１レンズ群Ｇ１は、４枚のレンズＬ１～レンズＬ４からなる。Ｌ１～レンズＬ４は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ１は、正のパワーを有する。レンズＬ１は、拡大側および縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ２は、正のパワーを有する。レンズＬ２は、拡大側の面に凸形状を備え、縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ３は、正のパワーを有する。レンズＬ３は、拡大側の面に凸形状を備え、縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ４は、負のパワーを有する。レンズＬ４は、拡大側の面に凸形状を備え、縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ３およびレンズＬ４は、接合された接合レンズＬ２１である。
【0028】
第２レンズ群Ｇ２は、２枚のレンズＬ５～Ｌ６と絞り６５とからなる。レンズＬ５、レンズＬ６および絞り６５は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ５は、正のパワーを有する。レンズＬ５は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ５は、拡大側および縮小側の面に、非球面形状を備える。レンズＬ６（負レンズ）は、負のパワーを有する。レンズＬ６は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ６は、拡大側および縮小側の面に、非球面形状を備える。ここで、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３のレンズのうち、レンズＬ６の有効半径は、最も小さい。
【0029】
第３レンズ群Ｇ３は、レンズＬ７～レンズＬ１０の４枚のレンズからなる。レンズＬ７～レンズＬ１０は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ７は、負のパワーを有する。レンズＬ７は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ８は、正のパワーを有する。レンズＬ８は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ９は、正のパワーを有する。レンズＬ９は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ１０は、正のパワーを有する。レンズＬ１０は、拡大側の面に凸形状を備え、縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ７およびレンズＬ８は、接合された接合レンズＬ２２である。
【0030】
第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数と第３レンズ群Ｇ３のレンズ枚数とは、同じ枚数の４枚である。拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ１０～Ｌ７の各レンズパワーの配列と同じである。具体的には、第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、拡大側から縮小側に向かって順に、正正正負である。第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ１０～Ｌ７の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大側に向かって順に、正正正負である。
【0031】
リレー光学系６は、拡大側結像面６０Ａと第１レンズ群Ｇ１との間に配置された第１平面ミラー６６と、第３レンズ群Ｇ３および縮小側結像面６０Ｂの間に配置された第２平面ミラー６７とを備える。第１平面ミラー６６は、平面形状を備える。第１平面ミラー６６は、第１レンズ群Ｇ１の第４方向Ｙ２方向に配置されている。第２平面ミラー６７は、平面形状を備える。第２平面ミラー６７は、第３レンズ群Ｇ３の第３方向Ｙ１に配置されている。第１平面ミラー６６および第２平面ミラー６７は、それぞれ、光線を９０°屈曲させる。
【0032】
第１光変調素子７１により変調された第１色光ＬＢは、第１方向Ｘ１に向かって進む。第１光変調素子７１から第１平面ミラー６６に到達した第１色光ＬＢは、第１平面ミラー６６により、第３方向Ｙ１に向かって反射される。第１平面ミラー６６で反射された第１色光ＬＢは、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３を透過して、第２平面ミラー６７に到達する。第２平面ミラー６７に到達した第１色光ＬＢは、第２平面ミラー６７により、第２方向Ｘ２に向かって反射される。第２平面ミラー６７で反射された第１色光ＬＢは、縮小側結像面６０Ｂに到達する。
【0033】
拡大側結像面６０Ａの光軸Ｍ１と縮小側結像面６０Ｂの光軸Ｍ２とは、平行である。拡大側結像面６０Ａに入射する第１色光ＬＢの入射方向は、第１方向Ｘ１である。縮小側結像面６０Ｂから出射する第１色光ＬＢの出射方向は、第２方向Ｘ２である。すなわち、拡大側結像面６０Ａに入射する第１色光ＬＢの入射方向は、縮小側結像面６０Ｂから出射する第１色光ＬＢの出射方向とは反対方向である。
【0034】
拡大側結像面６０Ａおよび縮小側結像面６０Ｂは、色合成プリズム８の第１面部８１に対して同じ側の第１方向Ｘ１に位置する。すなわち、第１光変調素子７１および縮小側結像面６０Ｂは、色合成プリズム８の第１面部８１に対して同じ側の第１方向Ｘ１に位置する。
【0035】
リレー光学系６の拡大側および縮小側は、それぞれ、テレセントリックである。リレー光学系６の拡大側がテレセントリックとは、第１レンズ群Ｇ１と拡大側結像面６０Ａとの間を通過する各光束の中心光線が、光軸Ｍ１と平行または光軸Ｍ１と略平行となっていることをいう。リレー光学系６の縮小側がテレセントリックとは、第３レンズ群Ｇ３と縮小側結像面６０Ｂとの間を通過する各光束の中心光線が、光軸Ｍ２と平行または光軸Ｍ２と略平行となっていることをいう。本形態では、各光束の中心光線と光軸Ｍ１，Ｍ２とが成す角度は±５．２°以内である。
【0036】
リレー光学系６の縮小側結像面６０Ｂの最大像高をＹｂとし、リレー光学系６の全長をＴＬとし、リレー光学系６のレンズ長をＬＡとし、リレー光学系６の縮小側のＦナンバーをＦｎとし、リレー光学系６の倍率をＥとすると、リレー光学系６のデータは以下のとおりである。
【0037】
Ｙｂ ８．４９９ｍｍ
ＴＬ １４９．６１３ｍｍ
ＬＡ ５８．０００ｍｍ
Ｆｎ １．５６
Ｅ １．５３
ＴＬ １４９．６１３ｍｍ
ＬＡ ５８．０００ｍｍ
Ｆｎ １．５６
Ｅ １．５３
【0038】
リレー光学系６のレンズデータは以下のとおりである。面番号は、拡大側から縮小側に順番に付してある。符号は、拡大側結像面、第１平面ミラー、レンズ、第２平面ミラーおよび縮小側結像面の符号である。レンズの面番号に付された「＊」は、非球面形状であることを示す。Ｒは曲率半径である。Ｄは軸上面間隔である。Ｙは有効半径である。Ｒ、Ｄ、Ｙの単位はｍｍである。
【0039】
符号 面番号 R D 硝材 屈折/反射 Y
60A 0 0.00000 31.580246 屈折 13.0186
66 1 0.00000 -19.000000 反射 26.3350
L1 2 -162.37680 -5.201359 FDS90_HOYA 屈折 19.1260
3 84.32601 -0.100000 屈折 19.1500
L2 4 -35.44181 -5.352889 TAFD5F_HOYA 屈折 17.8110
5 -116.32346 -0.100000 屈折 17.1550
L3 6 -19.11042 -7.518746 LAC14_HOYA 屈折 14.2080
L4 7 -124.60481 -1.700000 FDS90_HOYA 屈折 12.7950
8 -10.75908 -7.171088 屈折 8.8980
L5 *9 14.30563 -2.069460 MFCD1_HOYA 屈折 8.8520
*10 12.99599 -0.600000 屈折 8.9860
L6 *11 11.66571 -0.839981 MCFDS91050_HOYA 屈折 8.5710
*12 18.19224 -0.100000 屈折 8.8900
65 13 0.00000 -6.930074 屈折 9.1000
L7 14 28.86896 -6.473631 TAC8_HOYA 屈折 12.5060
L8 15 16.10000 -1.700000 FDS90_HOYA 屈折 13.6680
16 22.67072 -0.100000 屈折 15.7660
L9 17 35.65690 -6.961152 TAC8_HOYA 屈折 16.9490
18 21.45000 -0.100000 屈折 17.8570
L10 19 -43.75576 -4.981621 TAC8_HOYA 屈折 18.2240
20 -236.70294 -19.532922 屈折 17.9300
67 21 0.00000 21.500000 反射 24.6370
60B 22 0.00000 0.000000 屈折 8.4990
60A 0 0.00000 31.580246 屈折 13.0186
66 1 0.00000 -19.000000 反射 26.3350
L1 2 -162.37680 -5.201359 FDS90_HOYA 屈折 19.1260
3 84.32601 -0.100000 屈折 19.1500
L2 4 -35.44181 -5.352889 TAFD5F_HOYA 屈折 17.8110
5 -116.32346 -0.100000 屈折 17.1550
L3 6 -19.11042 -7.518746 LAC14_HOYA 屈折 14.2080
L4 7 -124.60481 -1.700000 FDS90_HOYA 屈折 12.7950
8 -10.75908 -7.171088 屈折 8.8980
L5 *9 14.30563 -2.069460 MFCD1_HOYA 屈折 8.8520
*10 12.99599 -0.600000 屈折 8.9860
L6 *11 11.66571 -0.839981 MCFDS91050_HOYA 屈折 8.5710
*12 18.19224 -0.100000 屈折 8.8900
65 13 0.00000 -6.930074 屈折 9.1000
L7 14 28.86896 -6.473631 TAC8_HOYA 屈折 12.5060
L8 15 16.10000 -1.700000 FDS90_HOYA 屈折 13.6680
16 22.67072 -0.100000 屈折 15.7660
L9 17 35.65690 -6.961152 TAC8_HOYA 屈折 16.9490
18 21.45000 -0.100000 屈折 17.8570
L10 19 -43.75576 -4.981621 TAC8_HOYA 屈折 18.2240
20 -236.70294 -19.532922 屈折 17.9300
67 21 0.00000 21.500000 反射 24.6370
60B 22 0.00000 0.000000 屈折 8.4990
【0040】
面番号 9 10 11 12
コーニック定数 5.053678E-03 -2.860697E+00 -3.230191E-01 -6.97551E+00
4次の係数 -3.06104E-04 -1.7453E-04 -3.34083E-04 -1.53851E-04
6次の係数 2.5211E-06 4.6784E-06 3.1088E-06 -8.54971E-08
8次の係数 -1.24701E-08 -2.93731E-08 -1.56141E-08 9.73958E-09
10次の係数 9.8277E-11 1.02513E-10 5.06999E-11 -4.04748E-11
コーニック定数 5.053678E-03 -2.860697E+00 -3.230191E-01 -6.97551E+00
4次の係数 -3.06104E-04 -1.7453E-04 -3.34083E-04 -1.53851E-04
6次の係数 2.5211E-06 4.6784E-06 3.1088E-06 -8.54971E-08
8次の係数 -1.24701E-08 -2.93731E-08 -1.56141E-08 9.73958E-09
10次の係数 9.8277E-11 1.02513E-10 5.06999E-11 -4.04748E-11
【0041】
拡大側結像面６０Ａおよび縮小側結像面６０Ｂにおける最大像高を１とした場合、光軸Ｍ１対する拡大側結像面６０Ａにおける各光束の中心光線の角度、光軸Ｍ２対する縮小側結像面６０Ｂにおける各光束の中心光線の角度は、以下のとおりである。
【0042】
像高 拡大側結像面 縮小側結像面
1 4.754 5.198
0.9 4.419 4.722
0.85 4.225 4.481
0.75 3.803 3.989
0.5 2.619 2.706
0 0.000 0.000
1 4.754 5.198
0.9 4.419 4.722
0.85 4.225 4.481
0.75 3.803 3.989
0.5 2.619 2.706
0 0.000 0.000
【0043】
ここで、本形態のリレー光学系６において、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の他方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たす。
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
【0044】
本形態では、最も大きな空気間隔Ｌ１は、拡大側結像面６０ＡおよびレンズＬ１の間に設けられる。有効直径Ｄ１は、最も大きな空気間隔Ｌ１に隣接する拡大側結像面６０Ａの有効直径である。２番目に大きな空気間隔Ｌ２は、レンズＬ１０および縮小側結像面６０Ｂの間に設けられる。有効直径Ｄ２は、２番目に大きな空気間隔Ｌ２に隣接する縮小側結像面６０Ｂの有効直径である。具体的な数値は、以下のとおりである。
【0045】
Ｄ１ ２６．０３７２ｍｍ
Ｌ１ ５０．５８０２ｍｍ
Ｄ２ １６．９９８ｍｍ
Ｌ２ ４１．０３２９ｍｍ
よって、本形態のリレー光学系６は、条件式（１）（２）を満たす。
Ｌ１ ５０．５８０２ｍｍ
Ｄ２ １６．９９８ｍｍ
Ｌ２ ４１．０３２９ｍｍ
よって、本形態のリレー光学系６は、条件式（１）（２）を満たす。
【0046】
（作用効果）
本形態のリレー光学系６は、拡大側結像面６０Ａと、拡大側結像面６０Ａを縮小した縮小側結像面６０Ｂとを結ぶ。リレー光学系６は、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、絞り６５と負レンズであるレンズＬ５およびレンズＬ６とを含む負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、および複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３を備える。第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数と第３レンズ群Ｇ３のレンズ枚数とは、同じ枚数の４枚である。拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ１０～Ｌ７の各レンズパワーの配列と同じであり、正正正負である。第１レンズ群Ｇ１の拡大側と第３レンズ群Ｇ３の縮小側は、それぞれ、テレセントリックである。
本形態のリレー光学系６は、拡大側結像面６０Ａと、拡大側結像面６０Ａを縮小した縮小側結像面６０Ｂとを結ぶ。リレー光学系６は、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、絞り６５と負レンズであるレンズＬ５およびレンズＬ６とを含む負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２、および複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３を備える。第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数と第３レンズ群Ｇ３のレンズ枚数とは、同じ枚数の４枚である。拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ１０～Ｌ７の各レンズパワーの配列と同じであり、正正正負である。第１レンズ群Ｇ１の拡大側と第３レンズ群Ｇ３の縮小側は、それぞれ、テレセントリックである。
【0047】
本形態では、拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群Ｇ１のレンズ構成と、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群Ｇ３のレンズ構成とは、対称であるので、第１レンズ群Ｇ１で発生した諸収差を、第３レンズ群Ｇ３で発生する諸収差によりキャンセルすることができる。よって、リレー光学系６の光学性能を向上させることができる。
【0048】
本形態のリレー光学系６の両側がテレセントリックであるので、リレー光学系６の両側がテレセントリックでないものと比較して、リレー光学系６をプロジェクター１００に組み込む際の設置精度が厳しくなく、配置が容易である。
【0049】
本形態において、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から縮小側に向かって順に、２枚の正レンズＬ１～Ｌ２、接合レンズＬ２１を有し、第３レンズ群Ｇ３は、縮小側から拡大側に向かって順に、２枚の正レンズＬ１０～Ｌ９、接合レンズＬ２２を有する。よって、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ、接合レンズを有するので、第１レンズ群Ｇ１で発生した倍率色収差を、第３レンズ群Ｇ３でより良好にキャンセルすることができる。また、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、それぞれ、２枚の正レンズを備えるので、リレー光学系６の全長を短くすることができる。
【0050】
本形態では、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３のレンズのうち、最も有効径が小さいレンズＬ６は、非球面形状を備える。ここで、レンズＬ６は、絞り６５に隣接しており、全ての光線が広がった状態でレンズＬ６を透過する。よって、レンズＬ６が非球面形状を備えれば、全ての像高に対して諸収差を良好に改善できるので、リレー光学系６の光学性能を向上させることができる。
【0051】
リレー光学系６において、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の他方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たす。
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
【0052】
本形態では、リレー光学系６は、条件式（１）（２）を満たすので、リレー光学系６は、最も大きな空気間隔Ｌ１および２番目に大きな空気間隔Ｌ２において、光路を任意の角度に変更することが容易となる。これにより、リレー光学系６のレイアウトの自由度が向上する。また、最も大きな空気間隔Ｌ１は、拡大側結像面６０Ａの有効直径Ｄ１より大きいので、最も大きな空気間隔Ｌ１に隣接するレンズＬ１の屈折角を多くに取らなくとも光線のコントロールが容易となる。２番目に大きな空気間隔Ｌ２は、縮小側結像面６０Ｂの有効直径Ｄ２より大きいので、２番目に大きな空気間隔Ｌ２に隣接するレンズＬ１０の屈折角を多くに取らなくとも光線のコントロールが容易となる。
【0053】
本形態のリレー光学系６は、最も大きな空気間隔に配置された第１平面ミラー６６と、２番目に大きな空気間隔に配置された第２平面ミラー６７と、を備える。最も大きな空気間隔は、拡大側結像面６０Ａおよび第１レンズ群Ｇ１の間に設けられる。２番目に大きな空気間隔は、第３レンズ群Ｇ３および縮小側結像面６０Ｂの間に設けられる。よって、リレー光学系６に、第１平面ミラー６６および第２平面ミラー６７を配置することが容易である。
【0054】
本形態では、第１平面ミラー６６および第２平面ミラー６７は、それぞれ、光線を屈折させる。拡大側結像面６０Ａの光軸Ｍ１と縮小側結像面６０Ｂの光軸Ｍ２とは、平行である。拡大側結像面６０Ａに入射する光線の入射方向は、縮小側結像面６０Ｂに入射する入射方向と反対方向である。よって、リレー光学系６は、効率よく光路を１８０°折り曲げることができる。
【0055】
本形態のプロジェクター１００は、光源１と、光源１から出射された出射光ＬＤを、青色光を含む第１波長帯の第１色光ＬＢと第１色光ＬＢよりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系３と、分離光学系３で分離された第１色光ＬＢに対して変調する第１光変調素子７１と、分離光学系３で分離させた他の色光に対して変調する第２光変調素子と、第１光変調素子７１が拡大側結像面６０Ａに配置され、第１光変調素子７１で変調された第１色光ＬＢの光束幅を縮小側結像面６０Ｂで縮小するリレー光学系６と、リレー光学系６で光束幅が縮小された第１色光ＬＢおよび第２光変調素子で変調された他の色光を合成した合成光ＬＥを出射する色合成プリズム８と、色合成プリズム８から出射した合成光ＬＥを投写する投写光学系９と、を有する。第１光変調素子７１の有効面積は、第２光変調素子の有効面積より大きい。第１光変調素子７１の光軸Ｎ１は、拡大側結像面６０Ａの光軸Ｍ１と平行である。
【0056】
本形態によれば、プロジェクター１００は、本形態のリレー光学系６を用いるので、光学性能が向上したプロジェクター１００を提供することができる。
【0057】
本形態によれば、第１光変調素子７１の有効面積は、第２光変調素子の有効面積より大きいので、第２光変調素子より、第１光変調素子７１に照射される照度を小さくすることができる。これにより、光源１をより明るくした場合であっても、第１光変調素子７１の液晶が光により劣化することを抑制することができる。
【0058】
また、リレー光学系６は、第１光変調素子７１で変調された第１色光ＬＢの光束幅を縮小側結像面６０Ｂで縮小することができるので、第１光変調素子７１の有効面積が、第３光変調素子７２の有効面積より大きい場合であっても、色合成プリズム８に入射する各色光の光束幅を同じ大きさにすることができる。
【0059】
また、リレー光学系６は、拡大側結像面６０Ａに入射した第１色光ＬＢを１８０°屈曲させて縮小側結像面６０Ｂから第１色光ＬＢを出射するので、リレー光学系６が第１色光ＬＢを屈曲さない場合と比較して、プロジェクター全体をコンパクトにすることができる。
【0060】
図２は、実施形態１のリレー光学系６の縮小側のＭＴＦを示す図である。図２の横軸は空間周波数であり、縦軸はコントラスト再現比である。図２における波長は、４５０ｎｍ、４６０ｎｍ、４７０ｎｍである。図２に示すように、本形態のリレー光学系６は、高い解像度を有する。
【0061】
ここで、比較例として、先行技術文献である、特開２００６－３３０４１０号公報の実施例３について検討する。比較例のリレー光学系は、両側がテレセントリックであり、拡大側結像面と、拡大側結像面を縮小した縮小側結像面とを結ぶ。比較例のリレー光学系は、正のパワーを有する第１レンズ群、負のパワーを有する第２レンズ群、および正のパワーを有する第３レンズ群を備える。比較例の第１レンズ群は、４枚のレンズで構成されている。比較例の第２レンズ群は、開口絞りと５枚のレンズで構成されている。比較例の第３レンズ群は、３枚のレンズで構成されている。
【0062】
比較例のリレー光学系の縮小側結像面の最大像高をＹｂ０とし、比較例のリレー光学系の全長をＴＬ０とし、比較例のリレー光学系のレンズ長をＬＡ０とし、比較例のリレー光学系の縮小側のＦナンバーをＦｎ０とし、比較例のリレー光学系の倍率をＥ０とすると、比較例のリレー光学系のデータは以下のとおりである。なお、比較例のリレー光学系のレンズデータは、特開２００６－３３０４１０号公報の実施例３のとおりであるので、ここでは省略する。
【0063】
Ｙｂ０ ８．４９９ｍｍ
ＴＬ０ ２２９．３５３ｍｍ
ＬＡ０ １９９．５１２ｍｍ
Ｆｎ０ ２．４６
Ｅ０ ３．００
ＴＬ０ ２２９．３５３ｍｍ
ＬＡ０ １９９．５１２ｍｍ
Ｆｎ０ ２．４６
Ｅ０ ３．００
【0064】
比較例のリレー光学系の縮小側結像面の最大像高Ｙｂ０を、本形態のリレー光学系６の縮小側結像面の最大像高Ｙｂと同じ仕様にした場合、比較例のリレー光学系は、本形態のリレー光学系６と比較して、比較例のリレー光学系の全長および比較例のリレー光学系のレンズ長が長い。すなわち、本形態のリレー光学系６は、比較例のリレー光学系よりコンパクトである。
【0065】
図３は、比較例のリレー光学系の縮小側のＭＴＦを示す図である。図３の横軸は空間周波数であり、縦軸はコントラスト再現比である。図３における波長は、４５０ｎｍ、４６０ｎｍ、４７０ｎｍである。図２と図３とを比較すると、比較例の第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、レンズ枚数が異なりレンズ構成が対称ではないので、比較例のリレー光学系の解像度は、本形態のリレー光学系６の解像度より劣っていることが分かる。すなわち、本形態のリレー光学系６は、比較例のリレー光学系よりコンパクトであって、光学性能が高いことが分かる。
【0066】
［実施形態２］
図４は、実施形態２のリレー光学系６Ａを用いたプロジェクター１００Ａの要部の概略図である。実施形態２のリレー光学系６Ａのレンズデータは、実施形態１のリレー光学系６とは相違する。よって、実施形態２では、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
図４は、実施形態２のリレー光学系６Ａを用いたプロジェクター１００Ａの要部の概略図である。実施形態２のリレー光学系６Ａのレンズデータは、実施形態１のリレー光学系６とは相違する。よって、実施形態２では、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
【0067】
（リレー光学系の詳細）
図４に示すように、本形態のリレー光学系６Ａは、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、絞り６５と少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、を備える。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３は、リレー光学系６Ａの第２光軸Ｍに沿って配置されている。
図４に示すように、本形態のリレー光学系６Ａは、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、絞り６５と少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、を備える。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３は、リレー光学系６Ａの第２光軸Ｍに沿って配置されている。
【0068】
第１レンズ群Ｇ１は、４枚のレンズＬ１～レンズＬ４からなる。Ｌ１～レンズＬ４は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ１は、正のパワーを有する。レンズＬ１は、拡大側および縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ２は、正のパワーを有する。レンズＬ２は、拡大側の面に凸形状を備え、縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ３は、正のパワーを有する。レンズＬ３は、拡大側および縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ４は、負のパワーを有する。レンズＬ４は、拡大側および縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ３およびレンズＬ４は、接合された接合レンズＬ２１である。
【0069】
第２レンズ群Ｇ２は、２枚のレンズＬ５～Ｌ６と絞り６５とからなる。レンズＬ５、レンズＬ６および絞り６５は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ５は、正のパワーを有する。レンズＬ５は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ５は、拡大側および縮小側の面に、非球面形状を備える。レンズＬ６（負レンズ）は、負のパワーを有する。レンズＬ６は、拡大側および縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ６は、拡大側および縮小側の面に、非球面形状を備える。ここで、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３のレンズのうち、レンズＬ６の有効半径は、最も小さい。
【0070】
第３レンズ群Ｇ３は、レンズＬ７～レンズＬ１０の４枚のレンズからなる。レンズＬ７～レンズＬ１０は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ７は、負のパワーを有する。レンズＬ７は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ８は、正のパワーを有する。レンズＬ８は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ９は、正のパワーを有する。レンズＬ９は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ１０は、正のパワーを有する。レンズＬ１０は、拡大側および縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ７およびレンズＬ８は、接合された接合レンズＬ２２である。
【0071】
第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数と第３レンズ群Ｇ３のレンズ枚数とは、同じ枚数の４枚である。拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ１０～Ｌ７の各レンズパワーの配列と同じである。具体的には、第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、拡大側から縮小側に向かって順に、正正正負である。第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ１０～Ｌ７の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大側に向かって順に、正正正負である。
【0072】
リレー光学系６Ａは、拡大側結像面６０Ａと第１レンズ群Ｇ１との間に配置された第１平面ミラー６６と、第３レンズ群Ｇ３および縮小側結像面６０Ｂの間に配置された第２平面ミラー６７とを備える。
【0073】
第１光変調素子７１により変調された第１色光ＬＢは、第１方向Ｘ１に向かって進む。第１光変調素子７１から第１平面ミラー６６に到達した第１色光ＬＢは、第１平面ミラー６６により、第３方向Ｙ１に向かって反射される。第１平面ミラー６６で反射された第１色光ＬＢは、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３を透過して、第２平面ミラー６７に到達する。第２平面ミラー６７に到達した第１色光ＬＢは、第２平面ミラー６７により、第２方向Ｘ２に向かって反射される。第２平面ミラー６７で反射された第１色光ＬＢは、縮小側結像面６０Ｂに到達する。
【0074】
拡大側結像面６０Ａの光軸Ｍ１と縮小側結像面６０Ｂの光軸Ｍ２とは、平行である。拡大側結像面６０Ａに入射する第１色光ＬＢの入射方向は、縮小側結像面６０Ｂから出射する第１色光ＬＢの出射方向とは反対方向である。
【0075】
リレー光学系６Ａの拡大側および縮小側は、それぞれ、テレセントリックである。本形態では、各光束の中心光線と光軸Ｍ１，Ｍ２とが成す角度は±２°以内である。
【0076】
リレー光学系６Ａの縮小側結像面６０Ｂの最大像高をＹｂとし、リレー光学系６Ａの全長をＴＬとし、リレー光学系６Ａのレンズ長をＬＡとし、リレー光学系６Ａの縮小側のＦナンバーをＦｎとし、リレー光学系６Ａの倍率をＥとすると、リレー光学系６Ａのデータは以下のとおりである。
【0077】
Ｙｂ ８．４９９ｍｍ
ＴＬ １５７．６５５ｍｍ
ＬＡ ５８．０００ｍｍ
Ｆｎ １．５６
Ｅ １．５３
ＴＬ １５７．６５５ｍｍ
ＬＡ ５８．０００ｍｍ
Ｆｎ １．５６
Ｅ １．５３
【0078】
リレー光学系６Ａのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、拡大側から縮小側に順番に付してある。符号は、拡大側結像面、第１平面ミラー、レンズ、第２平面ミラーおよび縮小側結像面の符号である。レンズの面番号に付された「＊」は、非球面形状であることを示す。Ｒは曲率半径である。Ｄは軸上面間隔である。Ｙは有効半径である。Ｒ、Ｄ、Ｙの単位はｍｍである。
【0079】
符号 面番号 R D 硝材 屈折/反射 Y
60A 0 0.00000 28.154788 屈折 13.0186
66 1 0.00000 -18.500000 反射 27.8830
L1 2 -107.63712 -6.485840 FDS90_HOYA 屈折 20.3360
3 85.68986 -0.100000 屈折 20.3200
L2 4 -29.56915 -7.016961 NBFD10_HOYA 屈折 18.1800
5 -115.35450 -0.100000 屈折 17.2140
L3 6 -20.48438 -8.554328 BACD5_HOYA 屈折 13.7230
L4 7 61.37167 -1.300000 FDS90_HOYA 屈折 11.8820
8 -9.70000 -6.628532 屈折 7.9460
L5 *9 458.39535 -3.324156 BSC7_HOYA 屈折 7.8010
*10 31.39990 -0.500000 屈折 7.6000
L6 *11 29.45725 -0.805000 FDS90_HOYA 屈折 7.2970
*12 -114.50403 -0.319784 屈折 7.3000
65 13 0.00000 -8.897059 屈折 7.3000
L7 14 37.01021 -8.953012 TAC8_HOYA 屈折 13.0850
L8 15 17.80000 -1.750000 FDS90_HOYA 屈折 15.0450
16 23.69118 -0.100000 屈折 17.0080
L9 17 40.40714 -6.305598 TAC8_HOYA 屈折 18.3270
18 25.42241 -0.100000 屈折 19.2350
L10 19 -47.93663 -6.759729 TAC8_HOYA 屈折 20.3860
20 1012.76142 -20.000000 屈折 20.0880
67 21 0.00000 23.000000 反射 27.8550
60B 22 0.00000 0.000000 屈折 8.4910
60A 0 0.00000 28.154788 屈折 13.0186
66 1 0.00000 -18.500000 反射 27.8830
L1 2 -107.63712 -6.485840 FDS90_HOYA 屈折 20.3360
3 85.68986 -0.100000 屈折 20.3200
L2 4 -29.56915 -7.016961 NBFD10_HOYA 屈折 18.1800
5 -115.35450 -0.100000 屈折 17.2140
L3 6 -20.48438 -8.554328 BACD5_HOYA 屈折 13.7230
L4 7 61.37167 -1.300000 FDS90_HOYA 屈折 11.8820
8 -9.70000 -6.628532 屈折 7.9460
L5 *9 458.39535 -3.324156 BSC7_HOYA 屈折 7.8010
*10 31.39990 -0.500000 屈折 7.6000
L6 *11 29.45725 -0.805000 FDS90_HOYA 屈折 7.2970
*12 -114.50403 -0.319784 屈折 7.3000
65 13 0.00000 -8.897059 屈折 7.3000
L7 14 37.01021 -8.953012 TAC8_HOYA 屈折 13.0850
L8 15 17.80000 -1.750000 FDS90_HOYA 屈折 15.0450
16 23.69118 -0.100000 屈折 17.0080
L9 17 40.40714 -6.305598 TAC8_HOYA 屈折 18.3270
18 25.42241 -0.100000 屈折 19.2350
L10 19 -47.93663 -6.759729 TAC8_HOYA 屈折 20.3860
20 1012.76142 -20.000000 屈折 20.0880
67 21 0.00000 23.000000 反射 27.8550
60B 22 0.00000 0.000000 屈折 8.4910
【0080】
面番号 9 10 11 12
コーニック定数 -1.243444E-02 -1.264546E+01 7.140675E+00 -2.515701E+01
4次の係数 -4.15449E-05 3.10839E-04 1.04584E-04 -6.4658E-05
6次の係数 -5.46074E-07 -3.62938E-06 -1.29098E-06 7.36208E-07
8次の係数 2.88462E-09 1.21847E-08 -2.16956E-10 -2.45258E-09
10次の係数 -1.32879E-10 1.06056E-10 1.38152E-10 0
コーニック定数 -1.243444E-02 -1.264546E+01 7.140675E+00 -2.515701E+01
4次の係数 -4.15449E-05 3.10839E-04 1.04584E-04 -6.4658E-05
6次の係数 -5.46074E-07 -3.62938E-06 -1.29098E-06 7.36208E-07
8次の係数 2.88462E-09 1.21847E-08 -2.16956E-10 -2.45258E-09
10次の係数 -1.32879E-10 1.06056E-10 1.38152E-10 0
【0081】
拡大側結像面６０Ａおよび縮小側結像面６０Ｂにおける最大像高を１とした場合、光軸Ｍ１対する拡大側結像面６０Ａにおける各光束の中心光線の角度、光軸Ｍ２対する縮小側結像面６０Ｂにおける各光束の中心光線の角度は、以下のとおりである。
【0082】
像高 拡大側結像面 縮小側結像面
1 1.998 1.972
0.9 1.928 1.990
0.85 1.875 1.965
0.75 1.736 1.863
0.5 1.255 1.394
0 0.000 0.000
1 1.998 1.972
0.9 1.928 1.990
0.85 1.875 1.965
0.75 1.736 1.863
0.5 1.255 1.394
0 0.000 0.000
【0083】
ここで、本形態のリレー光学系６Ａにおいて、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の他方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たす。
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
【0084】
本形態では、最も大きな空気間隔Ｌ１は、拡大側結像面６０ＡおよびレンズＬ１の間に設けられる。有効直径Ｄ１は、最も大きな空気間隔Ｌ１に隣接する拡大側結像面６０Ａの有効直径である。２番目に大きな空気間隔Ｌ２は、レンズＬ１０および縮小側結像面６０Ｂの間に設けられる。有効直径Ｄ２は、２番目に大きな空気間隔Ｌ２に隣接する縮小側結像面６０Ｂの有効直径である。具体的な数値は、以下のとおりである。
【0085】
Ｄ１ ２６．０３７２ｍｍ
Ｌ１ ４６．６５４８ｍｍ
Ｄ２ １６．９８２０ｍｍ
Ｌ２ ４３．００００ｍｍ
よって、本形態のリレー光学系６Ａは、条件式（１）（２）を満たす。
Ｌ１ ４６．６５４８ｍｍ
Ｄ２ １６．９８２０ｍｍ
Ｌ２ ４３．００００ｍｍ
よって、本形態のリレー光学系６Ａは、条件式（１）（２）を満たす。
【0086】
（作用効果）
実施形態２のリレー光学系６Ａは、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。図５は、実施形態２のリレー光学系６Ａの縮小側のＭＴＦを示す図である。図５と図３とを比較すると、本形態のリレー光学系６Ａは、比較例のリレー光学系より解像度が高いので、光学性能が高いことが分かる。
実施形態２のリレー光学系６Ａは、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。図５は、実施形態２のリレー光学系６Ａの縮小側のＭＴＦを示す図である。図５と図３とを比較すると、本形態のリレー光学系６Ａは、比較例のリレー光学系より解像度が高いので、光学性能が高いことが分かる。
【0087】
［実施形態３］
図６は、実施形態３のリレー光学系６Ｂを用いたプロジェクター１００Ｂの要部の概略図である。実施形態３のリレー光学系６Ｂの構成およびレンズデータは、実施形態１のリレー光学系６とは相違する。また、実施形態３のプロジェクター１００Ｂの分離光学系３の構成は、実施形態１のプロジェクター１００の分離光学系３の構成とは相違する。よって、実施形態３では、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
図６は、実施形態３のリレー光学系６Ｂを用いたプロジェクター１００Ｂの要部の概略図である。実施形態３のリレー光学系６Ｂの構成およびレンズデータは、実施形態１のリレー光学系６とは相違する。また、実施形態３のプロジェクター１００Ｂの分離光学系３の構成は、実施形態１のプロジェクター１００の分離光学系３の構成とは相違する。よって、実施形態３では、実施形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
【0088】
図６に示すように、分離光学系３は、第１方向Ｘ１に向かって順に、第２ダイクロイックミラー３２、第１ダイクロイックミラー３１、および延長光学系３０を備える。第２ダイクロイックミラー３２、第１ダイクロイックミラー３１、および延長光学系３０は、分離光学系３の第１光軸Ｎに沿って配置されている。第２ダイクロイックミラー３２は、出射光ＬＤを、第３色光ＬＲと混合光ＬＣとに分離する。第２ダイクロイックミラー３２は、第３色光ＬＲを第３方向Ｙ１に反射し、混合光ＬＣを第１方向Ｘ１に向けて透過する。第１ダイクロイックミラー３１は、混合光ＬＣを、第１色光ＬＢと第２色光ＬＧ（他の色光）とに分離する。第１ダイクロイックミラー３１は、第２色光ＬＧを第３方向Ｙ１に反射し、第１色光ＬＢを第１方向Ｘ１に向けて透過する。本形態では、第１色光ＬＢは、青色光を含む第１波長帯である。第２色光ＬＧは、緑色を含む第２波長帯である。第３色光ＬＲは、赤色を含む第３波長帯である。第１波長帯は、例えば、４２０ｎｍ～５００ｎｍである。第２波長帯は、例えば、５００ｎｍ～６００ｎｍである。第３波長帯は、例えば、６００ｎｍ～６８０ｎｍである。混合光ＬＣの波長帯は、例えば、４２０ｎｍ～６００ｎｍである。
【0089】
延長光学系３０は、分離光学系３の光路を第１方向Ｘ１に延長する。延長光学系３０は、複数のレンズ３６を備える。複数のレンズ３６は、分離光学系３の第１光軸Ｎに沿って配置されている。延長光学系３０は、第１ダイクロイックミラー３１と第１光変調素子７１との間に配置されている。
【0090】
ここで、第２ダイクロイックミラー３２の第３方向Ｙ１には、第２ダイクロイックミラー３２で分離された第３色光ＬＲを第１方向Ｘ１に向けて反射する反射ミラー１４が配置されている。第２ダイクロイックミラー３２と反射ミラー１４との間、および第２ダイクロイックミラー３２と第１ダイクロイックミラー３１との間には、それぞれ、レンズ１２が配置されている。反射ミラー１４の第１方向Ｘ１および第１ダイクロイックミラー３１の第３方向Ｙ１には、それぞれ、レンズ１３が配置されている。レンズ１２およびレンズ１３は、分離光学系３で分離された第２色光ＬＧおよび第３色光ＬＲを光変調素子７の近傍に集光させる。
【0091】
第１光変調素子７１は、延長光学系３０の第１方向Ｘ１であって、第１光軸Ｎ上に配置されている。すなわち、第１光変調素子７１の光軸Ｎ１と第１光軸Ｎとは、一致する。第３光変調素子７２は、色合成プリズム８の第２面部８２と対向する位置に配置されている。第４光変調素子７３は、色合成プリズム８の第３面部８３と対向する位置に配置されている。
【0092】
第１光変調素子７１の有効面積は、第３光変調素子７２および第４光変調素子７３の有効面積より大きい。本形態では、第１光変調素子７１は、１．０３インチの液晶パネルであり、第３光変調素子７２および第４光変調素子７３は、０．６７インチの液晶パネルである。
【0093】
リレー光学系６Ｂは、拡大側結像面６０Ａと、拡大側結像面６０Ａを縮小した縮小側結像面６０Ｂとを結ぶ。第１光変調素子７１は拡大側結像面６０Ａに配置され、リレー光学系６は、第１光変調素子７１で変調された第１色光ＬＢの光束幅を縮小側結像面６０Ｂで縮小する。本形態では、リレー光学系６Ｂは、第１光変調素子７１で変調された第１色光ＬＢの１．０３インチの光束幅を、縮小側結像面６０Ｂで０．６７インチの光束幅に縮小する。第１光変調素子７１の光軸Ｎ１と拡大側結像面６０Ａの光軸Ｍ１とは、一致する。縮小側結像面６０Ｂは、色合成プリズム８の第１面部８１と対向する位置に配置されている。
【0094】
ここで、プロジェクター１００Ｂは、縮小側結像面６０Ｂと第１面部８１との間に配置された偏光板５を有する。偏光板５と第１光変調素子７１の出射側偏光板７６とは、第１色光ＬＢに含まれる偏光成分のうち同一方向の直線偏光成分を透過させる。
【0095】
（リレー光学系の詳細）
図６に示すように、リレー光学系６Ｂは、拡大側から縮小側に向かって順に、複数のレンズからなり正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、１枚または２枚のレンズを有するとともに少なくとも一方が負のレンズであって負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、複数のレンズからなり正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、を備える。リレー光学系６Ｂは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に絞り６５を備える。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３は、リレー光学系６Ｂの第２光軸Ｍに沿って配置されている。
図６に示すように、リレー光学系６Ｂは、拡大側から縮小側に向かって順に、複数のレンズからなり正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、１枚または２枚のレンズを有するとともに少なくとも一方が負のレンズであって負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、複数のレンズからなり正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、を備える。リレー光学系６Ｂは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に絞り６５を備える。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３は、リレー光学系６Ｂの第２光軸Ｍに沿って配置されている。
【0096】
第１レンズ群Ｇ１は、４枚のレンズＬ１～レンズＬ４からなる。Ｌ１～レンズＬ４は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ１は、正のパワーを有する。レンズＬ１は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ２は、正のパワーを有する。レンズＬ２は、拡大側および縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ３は、正のパワーを有する。レンズＬ３は、拡大側の面に凸形状を備え、縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ４は、負のパワーを有する。レンズＬ４は、拡大側および縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ３およびレンズＬ４は、接合された接合レンズＬ２１である。
【0097】
第２レンズ群Ｇ２は、２枚のレンズＬ５～Ｌ６と絞り６５とからなる。レンズＬ５、レンズＬ６および絞り６５は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ５は、正のパワーを有する。レンズＬ５は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ５は、拡大側および縮小側の面に、非球面形状を備える。レンズＬ６（負レンズ）は、負のパワーを有する。レンズＬ６は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ６は、拡大側および縮小側の面に、非球面形状を備える。ここで、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３のレンズのうち、レンズＬ６の有効半径は、最も小さい。
【0098】
第３レンズ群Ｇ３は、レンズＬ７～レンズＬ１０の４枚のレンズからなる。レンズＬ７～レンズＬ１０は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ７は、負のパワーを有する。レンズＬ７は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ８は、正のパワーを有する。レンズＬ８は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ９は、正のパワーを有する。レンズＬ９は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ１０は、正のパワーを有する。レンズＬ１０は、拡大側の面に凸形状を備え、縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ７およびレンズＬ８は、接合された接合レンズＬ２２である。
【0099】
レンズＬ１は、第２光軸ＭのＹ軸方向に延びる部分Ｍ４に配置されている。レンズＬ２～レンズＬ１０は、第２光軸ＭのＸ軸方向に延びる部分Ｍ３に配置されている。
【0100】
第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数と第３レンズ群Ｇ３のレンズ枚数とは、同じ枚数の４枚である。拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ１０～Ｌ７の各レンズパワーの配列と同じである。具体的には、第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、拡大側から縮小側に向かって順に、正正正負である。第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ１０～Ｌ７の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大側に向かって順に、正正正負である。
【0101】
リレー光学系６は、拡大側結像面６０Ａと第１レンズ群Ｇ１との間に配置された第１平面ミラー６６と、第１レンズ群Ｇ１の内部であってレンズＬ１およびレンズＬ２の間に配置された第２平面ミラー６７とを備える。第１平面ミラー６６は、平面形状を備える。第１平面ミラー６６は、レンズＬ１の第４方向Ｙ２方向に配置されている。第２平面ミラー６７は、平面形状を備える。第２平面ミラー６７は、レンズＬ２の第３方向Ｙ１に配置されている。第１平面ミラー６６および第２平面ミラー６７は、それぞれ、光線を９０°屈曲させる。
【0102】
第１光変調素子７１により変調された第１色光ＬＢは、第１方向Ｘ１に向かって進む。第１光変調素子７１から第１平面ミラー６６に到達した第１色光ＬＢは、第１平面ミラー６６により、第３方向Ｙ１に向かって反射される。第１平面ミラー６６で反射された第１色光ＬＢは、レンズＬ１を透過して、第２平面ミラー６７に到達する。第２平面ミラー６７に到達した第１色光ＬＢは、第２平面ミラー６７により、第２方向Ｘ２に向かって反射される。第２平面ミラー６７で反射された第１色光ＬＢは、レンズＬ２～レンズＬ１０を透過して、縮小側結像面６０Ｂに到達する。
【0103】
拡大側結像面６０Ａの光軸Ｍ１と縮小側結像面６０Ｂの光軸Ｍ２とは、平行である。拡大側結像面６０Ａに入射する第１色光ＬＢの入射方向は、第１方向Ｘ１である。縮小側結像面６０Ｂから出射する第１色光ＬＢの出射方向は、第２方向Ｘ２である。すなわち、拡大側結像面６０Ａに入射する第１色光ＬＢの入射方向は、縮小側結像面６０Ｂから出射する第１色光ＬＢの出射方向とは反対方向である。
【0104】
拡大側結像面６０Ａおよび縮小側結像面６０Ｂは、色合成プリズム８の第１面部８１に対して同じ側の第１方向Ｘ１に位置する。すなわち、第１光変調素子７１および縮小側結像面６０Ｂは、色合成プリズム８の第１面部８１に対して同じ側の第１方向Ｘ１に位置する。
【0105】
リレー光学系６Ｂの拡大側および縮小側は、それぞれ、テレセントリックである。本形態では、各光束の中心光線と光軸Ｍ１，Ｍ２とが成す角度は±２°以内である。
【0106】
分離光学系３の第１光軸Ｎと、リレー光学系６Ｂの第２光軸Ｍのうち少なくとも部分Ｍ３とは、平行である。第２光軸Ｍの部分Ｍ３は、第１色光ＬＢが入射する色合成プリズム８の第１面部８１に対して垂直である。第１光軸Ｎおよび第２光軸Ｍの部分Ｍ３と直交するＹ軸方向から見た場合に、延長光学系３０は、リレー光学系６Ｂと重なる。
【0107】
リレー光学系６Ｂの縮小側結像面６０Ｂの最大像高をＹｂとし、リレー光学系６Ｂの全長をＴＬとし、リレー光学系６Ｂのレンズ長をＬＡとし、リレー光学系６Ｂの縮小側のＦナンバーをＦｎとし、リレー光学系６Ｂの倍率をＥとすると、リレー光学系６Ｂのデータは以下のとおりである。
【0108】
Ｙｂ ８．４９９ｍｍ
ＴＬ １９５．５４９ｍｍ
ＬＡ １１７．７１１ｍｍ
Ｆｎ １．５３
Ｅ １．５３
ＴＬ １９５．５４９ｍｍ
ＬＡ １１７．７１１ｍｍ
Ｆｎ １．５３
Ｅ １．５３
【0109】
リレー光学系６Ｂのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、拡大側から縮小側に順番に付してある。符号は、拡大側結像面、第１平面ミラー、レンズ、第２平面ミラーおよび縮小側結像面の符号である。レンズの面番号に付された「＊」は、非球面形状であることを示す。Ｒは曲率半径である。Ｄは軸上面間隔である。Ｙは有効半径である。Ｒ、Ｄ、Ｙの単位はｍｍである。
【0110】
符号 面番号 R D 硝材 屈折/反射 Y
60A 0 0.00000 26.831800 屈折 13.0186
66 1 0.00000 -22.168200 反射 28.9460
L1 2 160.00000 -4.049038 NBFD10_HOYA 屈折 21.0620
3 70.13655 -22.000000 屈折 21.3930
67 4 0.00000 22.500000 反射 31.8450
L2 5 74.51888 7.645917 TAFD5F_HOYA 屈折 22.7520
6 -127.66049 0.100000 屈折 22.4810
L3 7 23.12883 11.320403 TAFD5F_HOYA 屈折 17.8530
L4 8 7100.87695 1.900000 FD60W_HOYA 屈折 15.7020
9 14.01950 4.019656 屈折 10.6400
L5 *10 25.85743 1.405542 MTAFD51_HOYA 屈折 10.5960
*11 82.03475 0.600000 屈折 10.3320
L6 *12 60.86701 0.805000 MCFD80_HOYA 屈折 10.1320
*13 14.80852 2.391067 屈折 9.6110
65 14 0.00000 3.541583 屈折 9.6000
L7 15 -26.07564 7.416302 TAFD5F_HOYA 屈折 10.0960
L8 16 -13.40000 1.900000 FDS90_HOYA 屈折 11.3050
17 -21.43281 12.801483 屈折 12.8030
L9 18 -21.82517 8.261107 NBFD13_HOYA 屈折 14.2000
19 -23.57697 0.100000 屈折 16.9120
L10 20 36.85821 4.954069 TAFD5F_HOYA 屈折 17.1140
21 132.73720 28.837816 屈折 16.7120
60B 22 0.00000 0.000000 屈折 8.4970
60A 0 0.00000 26.831800 屈折 13.0186
66 1 0.00000 -22.168200 反射 28.9460
L1 2 160.00000 -4.049038 NBFD10_HOYA 屈折 21.0620
3 70.13655 -22.000000 屈折 21.3930
67 4 0.00000 22.500000 反射 31.8450
L2 5 74.51888 7.645917 TAFD5F_HOYA 屈折 22.7520
6 -127.66049 0.100000 屈折 22.4810
L3 7 23.12883 11.320403 TAFD5F_HOYA 屈折 17.8530
L4 8 7100.87695 1.900000 FD60W_HOYA 屈折 15.7020
9 14.01950 4.019656 屈折 10.6400
L5 *10 25.85743 1.405542 MTAFD51_HOYA 屈折 10.5960
*11 82.03475 0.600000 屈折 10.3320
L6 *12 60.86701 0.805000 MCFD80_HOYA 屈折 10.1320
*13 14.80852 2.391067 屈折 9.6110
65 14 0.00000 3.541583 屈折 9.6000
L7 15 -26.07564 7.416302 TAFD5F_HOYA 屈折 10.0960
L8 16 -13.40000 1.900000 FDS90_HOYA 屈折 11.3050
17 -21.43281 12.801483 屈折 12.8030
L9 18 -21.82517 8.261107 NBFD13_HOYA 屈折 14.2000
19 -23.57697 0.100000 屈折 16.9120
L10 20 36.85821 4.954069 TAFD5F_HOYA 屈折 17.1140
21 132.73720 28.837816 屈折 16.7120
60B 22 0.00000 0.000000 屈折 8.4970
【0111】
面番号 10 11 12 13
コーニック定数 -1.258405E+00 3.594804E+01 2.323815E+01 1.236475E-01
4次の係数 -9.420159E-05 -1.503907E-04
6次の係数 2.234791E-09 0
8次の係数 0 0
10次の係数 0 0
コーニック定数 -1.258405E+00 3.594804E+01 2.323815E+01 1.236475E-01
4次の係数 -9.420159E-05 -1.503907E-04
6次の係数 2.234791E-09 0
8次の係数 0 0
10次の係数 0 0
【0112】
拡大側結像面６０Ａおよび縮小側結像面６０Ｂにおける最大像高を１とした場合、光軸Ｍ１対する拡大側結像面６０Ａにおける各光束の中心光線の角度、光軸Ｍ２対する縮小側結像面６０Ｂにおける各光束の中心光線の角度は、以下のとおりである。
【0113】
像高 拡大側結像面 縮小側結像面
1 1.661 1.927
0.9 1.606 1.834
0.85 1.563 1.773
0.75 1.452 1.628
0.5 1.057 1.162
0 0.000 0.000
1 1.661 1.927
0.9 1.606 1.834
0.85 1.563 1.773
0.75 1.452 1.628
0.5 1.057 1.162
0 0.000 0.000
【0114】
ここで、本形態のリレー光学系６Ｂにおいて、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の他方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たす。
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
【0115】
本形態では、最も大きな空気間隔Ｌ１は、拡大側結像面６０ＡおよびレンズＬ１の間に設けられる。有効直径Ｄ１は、最も大きな空気間隔Ｌ１に隣接する拡大側結像面６０Ａの有効直径である。２番目に大きな空気間隔Ｌ２は、レンズＬ１およびレンズＬ２の間に設けられる。有効直径Ｄ２は、２番目に大きな空気間隔Ｌ２に隣接するレンズＬ１の有効直径である。具体的な数値は、以下のとおりである。
【0116】
Ｄ１ ２６．０３７２ｍｍ
Ｌ１ ４９．００００ｍｍ
Ｄ２ ４２．７８４０ｍｍ
Ｌ２ ４４．５０００ｍｍ
よって、本形態のリレー光学系６Ｂは、条件式（１）（２）を満たす。
Ｌ１ ４９．００００ｍｍ
Ｄ２ ４２．７８４０ｍｍ
Ｌ２ ４４．５０００ｍｍ
よって、本形態のリレー光学系６Ｂは、条件式（１）（２）を満たす。
【0117】
（作用効果）
実施形態３のリレー光学系６Ｂは、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。図７は、実施形態３のリレー光学系６Ｂの縮小側のＭＴＦを示す図である。図７と図３とを比較すると、本形態のリレー光学系６Ｂは、比較例のリレー光学系より解像度が高いので、光学性能が高いことが分かる。
実施形態３のリレー光学系６Ｂは、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。図７は、実施形態３のリレー光学系６Ｂの縮小側のＭＴＦを示す図である。図７と図３とを比較すると、本形態のリレー光学系６Ｂは、比較例のリレー光学系より解像度が高いので、光学性能が高いことが分かる。
【0118】
［実施形態４］
図８は、実施形態４のリレー光学系６Ｃの光線図である。図８に示すように、リレー光学系６Ｃは、拡大側結像面６０Ａと、拡大側結像面６０Ａを縮小した縮小側結像面６０Ｂとを結ぶ。リレー光学系６は、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、絞り６５と１枚の負レンズからなり負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、を備える。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３は、リレー光学系６の第２光軸Ｍに沿って配置されている。本形態では、拡大側結像面６０Ａの光軸Ｍ１および縮小側結像面６０Ｂの光軸Ｍ２は、リレー光学系６の第２光軸Ｍと直線状に一致する。
図８は、実施形態４のリレー光学系６Ｃの光線図である。図８に示すように、リレー光学系６Ｃは、拡大側結像面６０Ａと、拡大側結像面６０Ａを縮小した縮小側結像面６０Ｂとを結ぶ。リレー光学系６は、拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、絞り６５と１枚の負レンズからなり負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、を備える。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３は、リレー光学系６の第２光軸Ｍに沿って配置されている。本形態では、拡大側結像面６０Ａの光軸Ｍ１および縮小側結像面６０Ｂの光軸Ｍ２は、リレー光学系６の第２光軸Ｍと直線状に一致する。
【0119】
第１レンズ群Ｇ１は、４枚のレンズＬ１～レンズＬ４からなる。Ｌ１～レンズＬ４は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ１は、正のパワーを有する。レンズＬ１は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ２は、正のパワーを有する。レンズＬ２は、拡大側および縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ３は、正のパワーを有する。レンズＬ３は、拡大側および縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ４は、負のパワーを有する。レンズＬ４は、拡大側および縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ３およびレンズＬ４は、接合された接合レンズＬ２１である。
【0120】
第２レンズ群Ｇ２は、１枚のレンズＬ５と絞り６５とからなる。レンズＬ５および絞り６５は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ５（負レンズ）は、負のパワーを有する。レンズＬ５は、拡大側の面に凸形状を備え、縮小側の面に凹形状を備える。レンズＬ５は、拡大側および縮小側の面に、非球面形状を備える。ここで、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３のレンズのうち、レンズＬ５の有効半径は、最も小さい。
【0121】
第３レンズ群Ｇ３は、レンズＬ６～レンズＬ９の４枚のレンズからなる。レンズＬ６～レンズＬ９は、拡大側から縮小側に向かってこの順に配置されている。レンズＬ６は、負のパワーを有する。レンズＬ７は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ７は、正のパワーを有する。レンズＬ７は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ８は、正のパワーを有する。レンズＬ８は、拡大側の面に凹形状を備え、縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ９は、正のパワーを有する。レンズＬ９は、拡大側および縮小側の面に凸形状を備える。レンズＬ６およびレンズＬ７は、接合された接合レンズＬ２２である。
【0122】
第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数と第３レンズ群Ｇ３のレンズ枚数とは、同じ枚数の４枚である。拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ９～Ｌ６の各レンズパワーの配列と同じである。具体的には、第１レンズ群Ｇ１のレンズＬ１～Ｌ４の各レンズパワーの配列は、拡大側から縮小側に向かって順に、正正正負である。第３レンズ群Ｇ３のレンズＬ９～Ｌ６の各レンズパワーの配列は、縮小側から拡大側に向かって順に、正正正負である。
【0123】
リレー光学系６Ｃの拡大側および縮小側は、それぞれ、テレセントリックである。本形態では、各光束の中心光線と光軸Ｍ１，Ｍ２とが成す角度は±２°以内である。
【0124】
リレー光学系６Ｃの縮小側結像面６０Ｂの最大像高をＹｂとし、リレー光学系６Ｃの全長をＴＬとし、リレー光学系６Ｃのレンズ長をＬＡとし、リレー光学系６Ｃの縮小側のＦナンバーをＦｎとし、リレー光学系６Ｃの倍率をＥとすると、リレー光学系６Ｃのデータは以下のとおりである。
【0125】
Ｙｂ ８．４９９ｍｍ
ＴＬ １６８．０００ｍｍ
ＬＡ ８１．７８７ｍｍ
Ｆｎ １．６４
Ｅ １．５３
ＴＬ １６８．０００ｍｍ
ＬＡ ８１．７８７ｍｍ
Ｆｎ １．６４
Ｅ １．５３
【0126】
リレー光学系６Ｃのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、拡大側から縮小側に順番に付してある。符号は、拡大側結像面、レンズ、および縮小側結像面の符号である。レンズの面番号に付された「＊」は、非球面形状であることを示す。Ｒは曲率半径である。Ｄは軸上面間隔である。Ｙは有効半径である。Ｒ、Ｄ、Ｙの単位はｍｍである。
【0127】
符号 面番号 R D 硝材 屈折/反射 Y
60A 0 0.00000 45.212882 屈折 13.0186
L1 1 -184.09700 4.100000 FDS90_HOYA 屈折 19.9480
2 -62.88502 10.166130 屈折 20.2050
L2 3 42.01633 6.879150 TAFD5F_HOYA 屈折 19.6120
4 -2625.89736 0.370342 屈折 19.1210
L3 5 22.31374 9.520045 LAC14_HOYA 屈折 15.6100
L4 6 -149.53242 1.500000 FF8_HOYA 屈折 13.8930
7 12.46324 8.511899 屈折 9.6350
L5 *8 48.67992 3.652066 BSC7_HOYA 屈折 8.4880
*9 15.14022 1.597311 屈折 7.9300
65 10 0.00000 7.267946 屈折 7.6000
L6 11 -45.52784 11.124290 TAC8_HOYA 屈折 12.0110
L7 12 -17.50000 1.500000 FDS90_HOYA 屈折 14.5630
13 -36.45624 0.100000 屈折 17.3600
L8 14 -58.12613 7.525796 TAC8_HOYA 屈折 18.2860
15 -25.29455 1.736639 屈折 19.1190
L9 16 54.32842 6.235505 TAFD5F_HOYA 屈折 20.3670
17 -598.53650 41.000000 屈折 20.1000
60B 18 0.00000 0.000000 屈折 8.4940
60A 0 0.00000 45.212882 屈折 13.0186
L1 1 -184.09700 4.100000 FDS90_HOYA 屈折 19.9480
2 -62.88502 10.166130 屈折 20.2050
L2 3 42.01633 6.879150 TAFD5F_HOYA 屈折 19.6120
4 -2625.89736 0.370342 屈折 19.1210
L3 5 22.31374 9.520045 LAC14_HOYA 屈折 15.6100
L4 6 -149.53242 1.500000 FF8_HOYA 屈折 13.8930
7 12.46324 8.511899 屈折 9.6350
L5 *8 48.67992 3.652066 BSC7_HOYA 屈折 8.4880
*9 15.14022 1.597311 屈折 7.9300
65 10 0.00000 7.267946 屈折 7.6000
L6 11 -45.52784 11.124290 TAC8_HOYA 屈折 12.0110
L7 12 -17.50000 1.500000 FDS90_HOYA 屈折 14.5630
13 -36.45624 0.100000 屈折 17.3600
L8 14 -58.12613 7.525796 TAC8_HOYA 屈折 18.2860
15 -25.29455 1.736639 屈折 19.1190
L9 16 54.32842 6.235505 TAFD5F_HOYA 屈折 20.3670
17 -598.53650 41.000000 屈折 20.1000
60B 18 0.00000 0.000000 屈折 8.4940
【0128】
面番号 8 9
コーニック定数 -4.328137E+00 -3.211675E+00
4次の係数 -1.372099E-04 -3.533897E-05
6次の係数 1.782276E-07 -7.351476E-09
8次の係数 -1.071556E-09 4.050635E-10
10次の係数 -8.726952E-13 0
コーニック定数 -4.328137E+00 -3.211675E+00
4次の係数 -1.372099E-04 -3.533897E-05
6次の係数 1.782276E-07 -7.351476E-09
8次の係数 -1.071556E-09 4.050635E-10
10次の係数 -8.726952E-13 0
【0129】
拡大側結像面６０Ａおよび縮小側結像面６０Ｂにおける最大像高を１とした場合、光軸Ｍ１対する拡大側結像面６０Ａにおける各光束の中心光線の角度、光軸Ｍ２対する縮小側結像面６０Ｂにおける各光束の中心光線の角度は、以下のとおりである。
【0130】
像高 拡大側結像面 縮小側結像面
1 1.698 1.915
0.9 1.658 1.889
0.85 1.618 1.852
0.75 1.509 1.740
0.5 1.101 1.288
0 0.000 0.000
1 1.698 1.915
0.9 1.658 1.889
0.85 1.618 1.852
0.75 1.509 1.740
0.5 1.101 1.288
0 0.000 0.000
【0131】
ここで、本形態のリレー光学系６Ｃにおいて、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、レンズと拡大側結像面および縮小側結像面の他方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たす。
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
Ｄ１＜Ｌ１ （１）
Ｄ２＜Ｌ２ （２）
【0132】
本形態では、最も大きな空気間隔Ｌ１は、拡大側結像面６０ＡおよびレンズＬ１の間に設けられる。有効直径Ｄ１は、最も大きな空気間隔Ｌ１に隣接する拡大側結像面６０Ａの有効直径である。２番目に大きな空気間隔Ｌ２は、レンズＬ９および縮小側結像面６０Ｂの間に設けられる。有効直径Ｄ２は、２番目に大きな空気間隔Ｌ２に隣接する縮小側結像面６０Ｂの有効直径である。具体的な数値は、以下のとおりである。
【0133】
Ｄ１ ２６．０３７２ｍｍ
Ｌ１ ４５．２１２９ｍｍ
Ｄ２ １６．９９８０ｍｍ
Ｌ２ ４１．００００ｍｍ
よって、本形態のリレー光学系６Ｃは、条件式（１）（２）を満たす。
Ｌ１ ４５．２１２９ｍｍ
Ｄ２ １６．９９８０ｍｍ
Ｌ２ ４１．００００ｍｍ
よって、本形態のリレー光学系６Ｃは、条件式（１）（２）を満たす。
【0134】
（作用効果）
本形態では、第２レンズ群Ｇ２は、絞り６５と１枚の負レンズＬ５とからなる。このように構成しても、実施形態４のリレー光学系６Ｃは、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。図９は、実施形態４のリレー光学系６Ｃの縮小側のＭＴＦを示す図である。図９と図３とを比較すると、本形態のリレー光学系６Ｃは、比較例のリレー光学系より解像度が高いので、光学性能が高いことが分かる。なお、本形態のリレー光学系６Ｃは、実施形態１と同様に、第１平面ミラー６６および第２平面ミラー６７を備えてもよい。
本形態では、第２レンズ群Ｇ２は、絞り６５と１枚の負レンズＬ５とからなる。このように構成しても、実施形態４のリレー光学系６Ｃは、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。図９は、実施形態４のリレー光学系６Ｃの縮小側のＭＴＦを示す図である。図９と図３とを比較すると、本形態のリレー光学系６Ｃは、比較例のリレー光学系より解像度が高いので、光学性能が高いことが分かる。なお、本形態のリレー光学系６Ｃは、実施形態１と同様に、第１平面ミラー６６および第２平面ミラー６７を備えてもよい。
【0135】
（他の実施例）
実施形態３では、第２レンズ群Ｇ２は、絞り６５と１枚の単レンズである負レンズＬ５とからなるが、１枚の負レンズは、１枚の単レンズに限定されない。１枚の負レンズは、複数枚のレンズが接合されるとともに負のパワーを有する１枚の接合レンズであってもよい。このようにすれば、１枚の接合レンズにより、リレー光学系６の倍率色収差を抑制することができる。
実施形態３では、第２レンズ群Ｇ２は、絞り６５と１枚の単レンズである負レンズＬ５とからなるが、１枚の負レンズは、１枚の単レンズに限定されない。１枚の負レンズは、複数枚のレンズが接合されるとともに負のパワーを有する１枚の接合レンズであってもよい。このようにすれば、１枚の接合レンズにより、リレー光学系６の倍率色収差を抑制することができる。
【0136】
上記形態のリレー光学系６は、プロジェクターに用いることに限定されない。上記形態のリレー光学系６は、拡大側結像面および拡大側結像面を縮小した縮小側結像面を結ぶ光学系を用いる、露光機やステッパーなどの装置に用いることができる。
【0137】
［本開示のまとめ］
以下、本開示のまとめを付記する。
以下、本開示のまとめを付記する。
【0138】
（付記１）
拡大側結像面と、前記拡大側結像面を縮小した縮小側結像面とを結ぶリレー光学系において、
拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群、絞りと少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群、および複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群を備え、
前記第１レンズ群のレンズ枚数と前記第３レンズ群のレンズ枚数とは、同じ枚数であり、
前記拡大側から前記縮小側に向かって配列された前記第１レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列は、前記縮小側から前記拡大に向かって配列された前記第３レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列と同じであり、
前記拡大側および前記縮小側は、それぞれ、テレセントリックであることを特徴とするリレー光学系。
拡大側結像面と、前記拡大側結像面を縮小した縮小側結像面とを結ぶリレー光学系において、
拡大側から縮小側に向かって光線が通過する順に、複数のレンズで構成された正のパワーを有する第１レンズ群、絞りと少なくとも１枚の負レンズとを含む負のパワーを有する第２レンズ群、および複数のレンズで構成された正のパワーを有する第３レンズ群を備え、
前記第１レンズ群のレンズ枚数と前記第３レンズ群のレンズ枚数とは、同じ枚数であり、
前記拡大側から前記縮小側に向かって配列された前記第１レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列は、前記縮小側から前記拡大に向かって配列された前記第３レンズ群の前記複数のレンズの各レンズパワーの配列と同じであり、
前記拡大側および前記縮小側は、それぞれ、テレセントリックであることを特徴とするリレー光学系。
【0139】
これにより、拡大側から縮小側に向かって配列された第１レンズ群のレンズ構成と、縮小側から拡大に向かって配列された第３レンズ群のレンズ構成とは、対称であるので、第１レンズ群で発生した諸収差を、第３レンズ群でキャンセルすることができる。この結果、リレー光学系の光学性能を向上させることができる。また、リレー光学系の両側がテレセントリックであるので、リレー光学系の両側がテレセントリックでないものと比較して、リレー光学系を装置に組み込む際の設置精度が厳しくなく、配置が容易である。
【0140】
（付記２）
前記第１レンズ群は、前記拡大側から前記縮小側に向かって順に、２枚の正レンズ、接合レンズを有し、
前記第３レンズ群は、前記縮小側から前記拡大側に向かって順に、２枚の正レンズ、接合レンズを有することを特徴とする付記１に記載のリレー光学系。
前記第１レンズ群は、前記拡大側から前記縮小側に向かって順に、２枚の正レンズ、接合レンズを有し、
前記第３レンズ群は、前記縮小側から前記拡大側に向かって順に、２枚の正レンズ、接合レンズを有することを特徴とする付記１に記載のリレー光学系。
【0141】
これにより、第１レンズ群および第３レンズ群は、それぞれ、接合レンズを有するので、第１レンズ群で発生した倍率色収差を、第３レンズ群でより良好にキャンセルすることができる。また、第１レンズ群および第３レンズ群は、それぞれ、２枚の正レンズを有するので、リレー光学系の全長を短くすることができる。
【0142】
（付記３）
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群のレンズのうち、最も有効径が小さいレンズは、非球面形状を備えることを特徴とする付記１または２に記載のリレー光学系。
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群のレンズのうち、最も有効径が小さいレンズは、非球面形状を備えることを特徴とする付記１または２に記載のリレー光学系。
【0143】
ここで、最も有効径が小さいレンズでは、全ての光線が広がった状態でレンズを透過する。このため、最も有効径が小さいレンズが非球面形状を備えれば、全ての像高に対して諸収差を良好に改善できる。これにより、リレー光学系の光学性能を向上させることができる。
【0144】
（付記４）
前記第２レンズ群は、前記絞りと１枚の前記負レンズとからなることを特徴とする付記１から３のうち何れか一項に記載のリレー光学系。
前記第２レンズ群は、前記絞りと１枚の前記負レンズとからなることを特徴とする付記１から３のうち何れか一項に記載のリレー光学系。
【0145】
（付記５）
前記リレー光学系において、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと前記拡大側結像面および前記縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、レンズと前記拡大側結像面および前記縮小側結像面の他方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たすことを特徴とする付記１から４のうち何れか一項に記載のリレー光学系。
Ｄ１＜Ｌ１
Ｄ２＜Ｌ２
前記リレー光学系において、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと前記拡大側結像面および前記縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、レンズと前記拡大側結像面および前記縮小側結像面の他方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たすことを特徴とする付記１から４のうち何れか一項に記載のリレー光学系。
Ｄ１＜Ｌ１
Ｄ２＜Ｌ２
【0146】
これにより、最も大きな空気間隔および２番目に大きな空気間隔において、光路を任意の角度に変更することが容易となるので、リレー光学系のレイアウトの自由度が向上する。また、最も大きな空気間隔および２番目に大きな空気間隔にそれぞれ隣接するレンズの屈折角を多くに取らなくとも光線のコントロールが容易となる。
【0147】
（付記６）
前記リレー光学系において、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと前記拡大側結像面および前記縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、２つのレンズのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たすことを特徴とする付記１から４のうち何れか一項に記載のリレー光学系。
Ｄ１＜Ｌ１
Ｄ２＜Ｌ２
前記リレー光学系において、最も大きな空気間隔をＬ１とし、最も大きな空気間隔に隣接している、レンズと前記拡大側結像面および前記縮小側結像面の一方の結像面とのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ１とし、２番目に大きな空気間隔をＬ２とし、２番目に大きな空気間隔に隣接している、２つのレンズのうち有効直径が小さいほうの有効直径をＤ２とした場合、以下の条件式を満たすことを特徴とする付記１から４のうち何れか一項に記載のリレー光学系。
Ｄ１＜Ｌ１
Ｄ２＜Ｌ２
【0148】
これにより、最も大きな空気間隔および２番目に大きな空気間隔において、光路を任意の角度に変更することが容易となるので、リレー光学系のレイアウトの自由度が向上する。また、最も大きな空気間隔および２番目に大きな空気間隔にそれぞれ隣接するレンズの屈折角を多くに取らなくとも光線のコントロールが容易となる。
【0149】
（付記７）
前記最も大きな空気間隔に配置された第１平面ミラーと、前記２番目に大きな空気間隔に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記最も大きな空気間隔は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間設けられ、
前記２番目に大きな空気間隔は、前記第３レンズ群および前記縮小側結像面の間に設けられることを特徴とする付記５に記載のリレー光学系。
前記最も大きな空気間隔に配置された第１平面ミラーと、前記２番目に大きな空気間隔に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記最も大きな空気間隔は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間設けられ、
前記２番目に大きな空気間隔は、前記第３レンズ群および前記縮小側結像面の間に設けられることを特徴とする付記５に記載のリレー光学系。
【0150】
これにより、リレー光学系に、第１平面ミラーおよび第２平面ミラーを配置することが容易となる。
【0151】
（付記８）
前記最も大きな空気間隔に配置された第１平面ミラーと、前記２番目に大きな空気間隔に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記最も大きな空気間隔は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間設けられ、
前記２番目に大きな空気間隔は、前記第１レンズ群の内部に設けられることを特徴とする付記６に記載のリレー光学系。
前記最も大きな空気間隔に配置された第１平面ミラーと、前記２番目に大きな空気間隔に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記最も大きな空気間隔は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間設けられ、
前記２番目に大きな空気間隔は、前記第１レンズ群の内部に設けられることを特徴とする付記６に記載のリレー光学系。
【0152】
これにより、リレー光学系に、第１平面ミラーおよび第２平面ミラーを配置することが容易となる。
【0153】
（付記９）
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸と前記縮小側結像面の光軸とは、平行であり、
前記拡大側結像面に入射する光線の入射方向は、前記縮小側結像面に入射する入射方向と反対方向であることを特徴とする付記７または８に記載のリレー光学系。
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸と前記縮小側結像面の光軸とは、平行であり、
前記拡大側結像面に入射する光線の入射方向は、前記縮小側結像面に入射する入射方向と反対方向であることを特徴とする付記７または８に記載のリレー光学系。
【0154】
これにより、リレー光学系は、効率よく光路を１８０°折り曲げることができる。
【0155】
（付記１０）
付記１から６に記載されたリレー光学系を備えるプロジェクターにおいて、
光源と、
前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、
前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、
前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、
前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、
前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、
前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、
を有し、
前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、
前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第３レンズ群および前記縮小側結像面の間に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、
前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とするプロジェクター。
付記１から６に記載されたリレー光学系を備えるプロジェクターにおいて、
光源と、
前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、
前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、
前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、
前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、
前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、
前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、
を有し、
前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、
前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第３レンズ群および前記縮小側結像面の間に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、
前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とするプロジェクター。
【0156】
これにより、光路を１８０°折り曲げたリレー光学系をプロジェクターに配置することできる。
【0157】
（付記１１）
付記１から６に記載されたリレー光学系を備えるプロジェクターにおいて、
光源と、
前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、
前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、
前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、
前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、
前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、
前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、
を有し、
前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、
前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第１レンズ群の内部に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、
前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とするプロジェクター。
付記１から６に記載されたリレー光学系を備えるプロジェクターにおいて、
光源と、
前記光源から出射された白色光を、青色光を含む第１波長帯の第１色光と前記第１色光よりも長い波長帯の他の色光に分離する分離光学系と、
前記分離光学系で分離された前記第１色光に対して変調する第１光変調素子と、
前記分離光学系で分離させた前記他の色光に対して変調する第２光変調素子と、
前記第１光変調素子が前記拡大側結像面に配置され、前記第１光変調素子で変調された前記第１色光の光束幅を前記縮小側結像面で縮小する前記リレー光学系と、
前記リレー光学系で光束幅が縮小された前記第１色光および前記第２光変調素子で変調された前記他の色光を合成した合成光を出射する色合成プリズムと、
前記色合成プリズムから出射した前記合成光を投写する投写光学系と、
を有し、
前記第１光変調素子の有効面積は、前記第２光変調素子の有効面積より大きく、
前記リレー光学系は、前記拡大側結像面および前記第１レンズ群の間に配置された第１平面ミラーと、前記第１レンズ群の内部に配置された第２平面ミラーと、を備え、
前記第１平面ミラーおよび前記第２平面ミラーは、それぞれ、光線を屈曲させ、
前記拡大側結像面の光軸は、前記縮小側結像面の光軸と平行であり、
前記拡大側結像面に入射する前記第１色光の入射方向は、前記縮小側結像面から出射する前記第１色光の出射方向とは反対方向であることを特徴とするプロジェクター。
【0158】
これにより、光路を１８０°折り曲げたリレー光学系をプロジェクターに配置することできる。
【符号の説明】
【0159】
１…光源、２…照明光学系、３…分離光学系、５…偏光板、６・６Ａ・６Ｂ・６Ｃ…リレー光学系、７…光変調素子、８…色合成プリズム、９…投写光学系、１０…制御部、１１…反射ミラー、１２…レンズ、１３…レンズ、１４…反射ミラー、１５…反射ミラー、１６…反射ミラー、１７…反射ミラー、１９…リレーレンズ、２１…マルチレンズ、２２…偏光ビームスプリッタ、２３…マルチレンズ、２４…リレーレンズ、３１…第１ダイクロイックミラー、３２…第２ダイクロイックミラー、６０…反射面、６０Ａ…拡大側結像面、６０Ｂ…縮小側結像面、６５…絞り、６６…第１反射ミラー、６７…第２反射ミラー、７１…第１光変調素子、７２…第３光変調素子、７３…第４光変調素子、７５…入射側偏光板、７６…出射側偏光板、８１…第１面部、８２…第２面部、８３…第３面部、８４…第４面部、１００・１００Ａ・１００Ｂ…プロジェクター、Ｇ１…第１レンズ群、Ｇ２…第２レンズ群、Ｇ３…第３レンズ群、Ｌ１～Ｌ１０…レンズ、Ｌ２１・Ｌ２２…接合レンズ、ＬＤ…出射光、ＬＥ…合成光、ＬＢ…第１色光、ＬＧ…第２色光、ＬＲ…第３色光、ＬＣ…他の色光、Ｎ…第１光軸、Ｍ…第２光軸、Ｍ１…拡大側結像面の光軸、Ｍ２…縮小側結像面の光軸。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
