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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】P2024054493
(43)【公開日】2024-04-17
(54)【発明の名称】投射光学系
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20240410BHJP
G02B 13/08 20060101ALI20240410BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20240410BHJP
【ＦＩ】
G02B13/00
G02B13/08
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022160733
(22)【出願日】2022-10-05
(71)【出願人】
【識別番号】514052472
【氏名又は名称】日精テクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100129883
【弁理士】
【氏名又は名称】大牧 稔
(72)【発明者】
【氏名】大津 卓也
【テーマコード（参考）】
2H087
【Ｆターム（参考）】
2H087KA06
2H087KA12
2H087LA28
2H087PA06
2H087PA17
2H087PB06
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA12
2H087QA17
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA08
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA42
2H087RA45
2H087UA01
(57)【要約】
【課題】斜め投射の超短焦点プロジェクタに好適に用いられ、反射ミラーを用いることなく全長が短くコンパクトで、且つ斜め方向から画像を投射する場合に、投影面において縦・横方向での画像表示素子の解像度が維持される投射光学系を提供すること。
【解決手段】投射面側から順に、投影面における投射像のアスペクト比を変換する２枚以上のアナモフィックレンズを有する前群と、結像作用を有する後群とからなる２群構成の光学系の光軸を投射面に対して斜めに配置してなることを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】投射面側から順に、投影面における投射像のアスペクト比を変換する２枚以上のアナモフィックレンズを有する前群と、結像作用を有する後群とからなる２群構成の光学系の光軸を投射面に対して斜めに配置してなることを特徴とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像表示素子で形成される画像を投射面に投射する投射光学系であって、
投射面側から順に、投影面における投射像のアスペクト比を変換するアナモフィックレンズを有する前群と、結像作用を有する後群と、を備え、
前記前群が、投射面側から順に、第1のアナモフィックレンズと、投射面側に凹面を向けた第２のアナモフィックレンズとからなり、
前記前群及び後群から構成される投射光学系の光軸を投射面に対して斜めに配置してなる斜め投射の投射光学系。
投射面側から順に、投影面における投射像のアスペクト比を変換するアナモフィックレンズを有する前群と、結像作用を有する後群と、を備え、
前記前群が、投射面側から順に、第1のアナモフィックレンズと、投射面側に凹面を向けた第２のアナモフィックレンズとからなり、
前記前群及び後群から構成される投射光学系の光軸を投射面に対して斜めに配置してなる斜め投射の投射光学系。
【請求項2】
前記第1及び第２のアナモフィックレンズは、変換される投影像の前記アスペクト比が、画像表示素子上の画像表示面に対応する縦・横方向の画素ピッチと、投射面に投影される前記画像表示面に対応する画像の縦・横方向の投影ピッチと、が相似形となるように構成されてなる請求項１に記載の投射光学系。
【請求項3】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の投射光学系。
１．３＜ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＜１．８ （１）
ここで、
投射光学系の光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交する平面内において、水平方向をＸ軸方向及び垂直方向をＹ軸方向としたときに、ＥＦＬＸはＸ軸方向の投射光学系全系の焦点距離、ＥＦＬＹはＹ軸方向の投射光学系全系の焦点距離である。
１．３＜ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＜１．８ （１）
ここで、
投射光学系の光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交する平面内において、水平方向をＸ軸方向及び垂直方向をＹ軸方向としたときに、ＥＦＬＸはＸ軸方向の投射光学系全系の焦点距離、ＥＦＬＹはＹ軸方向の投射光学系全系の焦点距離である。
【請求項4】
前記前群が、Ｘ軸方向に負のパワーを有すると共にＹ軸方向に正のパワーを有する第１のアナモフィックレンズと、Ｘ軸方向に正のパワーを有すると共にＹ軸方向に負のパワーを有する第２のアナモフィックレンズとからなり、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３記載の投射光学系。
－０．２＜（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＜０．２ （２）
ここで、
Ｌ１Ｒ１ｘは、第１のアナモフィックレンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｘは、第１のアナモフィックレンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ１ｙは、第１のアナモフィックレンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｙは、第１のアナモフィックレンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｘは、第２のアナモフィックレンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｘは、第２のアナモフィックレンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｙは、第２のアナモフィックレンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｙは、第２のアナモフィックレンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
である。
－０．２＜（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＜０．２ （２）
ここで、
Ｌ１Ｒ１ｘは、第１のアナモフィックレンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｘは、第１のアナモフィックレンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ１ｙは、第１のアナモフィックレンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｙは、第１のアナモフィックレンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｘは、第２のアナモフィックレンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｘは、第２のアナモフィックレンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｙは、第２のアナモフィックレンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｙは、第２のアナモフィックレンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
である。
【請求項5】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の投射光学系。
０．６＜ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＜１．０ （３）
ここで、
ｄ２は前群第1レンズ及び第２レンズの光軸上の空気間隔
である。
０．６＜ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＜１．０ （３）
ここで、
ｄ２は前群第1レンズ及び第２レンズの光軸上の空気間隔
である。
【請求項6】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の投射光学系。
０．５１５＜ＣＯＳθ＜０．７７７ （４）
ここで、θは、投射光学系の光軸方向と、投射面の法線との成す角
である。
０．５１５＜ＣＯＳθ＜０．７７７ （４）
ここで、θは、投射光学系の光軸方向と、投射面の法線との成す角
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像表示素子の画像や３次元測定装置等の光源像を拡大投影する投射光学系に関する。
【背景技術】
【0002】
従来からＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の画像表示素子に高輝度ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子を光源に用いた携帯可能なモバイルプロジェクタが実用化されている。このようなモバイルプロジェクタに搭載され、画像を拡大投影する投射光学系として、光学系の全長を抑えた小型の投射光学系が知られている（例えば、特許文献１）。
【0003】
また、短い投射距離で大画面表示できる超短投射型のプロジェクタとして、複数のレンズと反射ミラーを組合わせたものが多数提案されており（例えば、特許文献２）、更に、これら反射ミラーを備えた超短投射型のプロジェクタにおいて、アナモフィック光学系を加える事で投射像のアスペクト比を変換することができる投射装置が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－８１０７２号公報
【特許文献2】特開２０１９－１６４１７６号公報
【特許文献3】特開２０１５－１１４６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
例えば、卓上をスクリーンに用いる場合など、限られた投影範囲を、より短い投射距離で投射する小型卓上プロジェクタなどの用途では、より光学系の小型化が必要となり反射ミラーを廃し光学系の光軸を投射面に対して斜めに配置して、上方向又は下方向から斜めに投射面を投射する投影光学系の実現が望まれる。
【0006】
ところで、投影面に対して正面から画像を投射する正面投射方式のプロジェクタでは、画像表示素子における画像表示面の縦・横方向の長さ（画素ピッチ）と、光学系で拡大され投射面に投射される画像の縦・横方向の長さ（投影ピッチ）は相似形となり、縦・横方向での画像表示素子の解像度は投影面においても維持される。
【0007】
しかしながら、従来の正面投射に最適化された投射光学系を用いて画像を斜め投射した場合、投射面に投射される画像は、縦方向の投影ピッチが長くなるため、正面投射した場合と同じ投影画像の縦・横比率を得る為には、画像表示素子の画素の利用範囲を縦方向に少なくする必要があり、縦方向に解像度が悪化するという課題がある。
【0008】
本発明は上記従来における問題点を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、斜め投射の超短焦点プロジェクタに好適に用いられ、反射ミラーを用いることなく全長が短くコンパクトで、且つ斜め方向から画像を投射する場合に、投影面において縦・横方向での画像表示素子の解像度が維持される投射光学系を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、本発明の投射光学系は、画像表示素子で形成される画像を投射面に投射する投射光学系であって、投射面側から順に、投影面における投射像のアスペクト比を変換するアナモフィックレンズを有する前群と、結像作用を有する後群とを備え、前記前群が、投射面側から順に、第1のアナモフィックレンズと、投射面側に凹面を向けた第２のアナモフィックレンズとからなり、前記前群及び後群から構成される投射光学系の光軸を投射面に対して斜めに配置してなる斜め投射の投射光学系である。
【0010】
また、本発明の投射光学系において、前記第1及び第２のアナモフィックレンズは、変換される投影像の前記アスペクト比が、画像表示素子上の画像表示面に対応する縦・横方向の画素ピッチと、投射面に投影される前記画像表示面に対応する画像の縦・横方向の投影ピッチと、が相似形となるように構成されてなることが好ましい。
【0011】
また、本発明の投射光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．３＜ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＜１．８ （１）
ここで、
投射光学系の光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交する平面内において、水平方向をＸ軸方向及び垂直方向をＹ軸方向としたときに、ＥＦＬＸはＸ軸方向の投射光学系全系の焦点距離、ＥＦＬＹはＹ軸方向の投射光学系全系の焦点距離である。
１．３＜ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＜１．８ （１）
ここで、
投射光学系の光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交する平面内において、水平方向をＸ軸方向及び垂直方向をＹ軸方向としたときに、ＥＦＬＸはＸ軸方向の投射光学系全系の焦点距離、ＥＦＬＹはＹ軸方向の投射光学系全系の焦点距離である。
【0012】
また、本発明の投射光学系において、 前記前群が、Ｘ軸方向に負のパワーを有すると共にＹ軸方向に正のパワーを有する第１のアナモフィックレンズと、Ｘ軸方向に正のパワーを有すると共にＹ軸方向に負のパワーを有する第２のアナモフィックレンズとからなり、以下の条件式を満足することが好ましい。
－０．２＜（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＜０．２ （２）
ここで、
Ｌ１Ｒ１ｘは、前群第１レンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｘは、前群第１レンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ１ｙは、前群第１レンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｙは、前群第１レンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｘは、前群第２レンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｘは、前群第２レンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｙは、前群第２レンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｙは、前群第２レンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
である。
－０．２＜（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＜０．２ （２）
ここで、
Ｌ１Ｒ１ｘは、前群第１レンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｘは、前群第１レンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ１ｙは、前群第１レンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｙは、前群第１レンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｘは、前群第２レンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｘは、前群第２レンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｙは、前群第２レンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｙは、前群第２レンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
である。
【0013】
また、本発明の投射光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．６＜ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＜１．０ （３）
ここで、
ｄ２は前群第1レンズ及び第２レンズの光軸上の空気間隔
である。
０．６＜ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＜１．０ （３）
ここで、
ｄ２は前群第1レンズ及び第２レンズの光軸上の空気間隔
である。
【0014】
また、本発明の投射光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５１５＜ＣＯＳθ＜０．７７７ （４）
ここで、θは、投射光学系の光軸方向と、投射面の法線との成す角
である。
０．５１５＜ＣＯＳθ＜０．７７７ （４）
ここで、θは、投射光学系の光軸方向と、投射面の法線との成す角
である。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、全長が短くコンパクトで、且つ斜め方向から画像を投射する場合に、投影面において縦・横方向での画像表示素子の解像度が維持される投射光学系を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の投射光学系の構成を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。
【図2】本発明の実施例１にかかる投射光学系の光学構成を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。
【図3】本発明の実施例１にかかる投射光学系の光学構成を示す光軸に沿うＹ方向視の断面図である。
【図4】実施例１にかかる投射光学系の合焦時における（Ａ）Ｘ方向での像面湾曲、（Ｂ）Ｙ方向での像面湾曲を示す図である。
【図5】本発明の実施例２にかかる投射光学系の光学構成を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。
【図6】本発明の実施例２にかかる投射光学系の光学構成を示す光軸に沿うＹ方向視の断面図である。
【図7】実施例２にかかる投射光学系の合焦時における（Ａ）Ｘ方向での像面湾曲、（Ｂ）Ｙ方向での像面湾曲を示す図である。
【図8】本発明の実施例３にかかる投射光学系の光学構成を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。
【図9】本発明の実施例３にかかる投射光学系の光学構成を示す光軸に沿うＹ方向視の断面図である。
【図10】実施例３にかかる投射光学系の合焦時における（Ａ）Ｘ方向での像面湾曲、（Ｂ）Ｙ方向での像面湾曲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る投射光学系の構成を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。
図２は、本発明の実施の形態に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。図２において、ＸＹＺ座標系は、投射光学系の中心を通る光軸と一致する方向をＺ軸方向としたときに、Ｚ軸方向に直交する平面内において、画像表示素子の表示面を基準とする水平方向をＸ軸方向及び垂直方向をＹ軸方向とする。図中、Ｚ軸を含むＹ－Ｚ平面を光軸に沿うＸ方向視とし、Ｚ軸を含むＸ－Ｚ平面を光軸に沿うＹ方向視とする（以下、各実施の形態における座標系は同様とする。）。図３は、図２と同一の本発明の実施の形態に係る投射光学系において、光軸に沿うＹ方向視の断面図である。ここで、図２及び図３の光学構成は、本発明の第１の実施例の光学構成に対応している。
図１は、本発明の実施の形態に係る投射光学系の構成を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。
図２は、本発明の実施の形態に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。図２において、ＸＹＺ座標系は、投射光学系の中心を通る光軸と一致する方向をＺ軸方向としたときに、Ｚ軸方向に直交する平面内において、画像表示素子の表示面を基準とする水平方向をＸ軸方向及び垂直方向をＹ軸方向とする。図中、Ｚ軸を含むＹ－Ｚ平面を光軸に沿うＸ方向視とし、Ｚ軸を含むＸ－Ｚ平面を光軸に沿うＹ方向視とする（以下、各実施の形態における座標系は同様とする。）。図３は、図２と同一の本発明の実施の形態に係る投射光学系において、光軸に沿うＹ方向視の断面図である。ここで、図２及び図３の光学構成は、本発明の第１の実施例の光学構成に対応している。
【0018】
図１に示すように、本発明の投射光学系は、投射面（本実施の形態では卓上面）に対して、所定の高さｈから斜め下方に向けて投射面を投射するように、光学系の光軸を投射面に対して斜めに配置してなる斜め投射の投射光学系である。なお、本発明の投射光学系としては、この例に限られずに、例えば、壁面を投射面として、下方から斜め上方の壁面を照射するように配置してもよい。
【0019】
図２及び図３に示すように、本発明の実施の形態に係る投射光学系は、投射面側から順に、投影面における投射像のアスペクト比を変換する２枚以上のアナモフィックレンズ前群ＧＦと、結像作用を有する２枚以上のレンズを備えた後群ＧＲとからなる２群構成の光学系である。また前群ＧＦ及び後群ＧＲとの間には開口絞りＳが配置される。なお、以下、全ての実施例において、光学構成断面図中、ＣＧはカバーガラス、Ｄは投射光学系の縮小側に配置される画像表示素子の表示面を示す。
【0020】
本発明の投射光学系における表示面Ｄには、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ОＬＥＤ）、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）やマイクロＬＥＤディスプレイなどの画像を形成する画像表示素子等が配置される（図示せず）。
【0021】
本発明の実施の形態に係る投射光学系では、前群ＧＦは、２枚のアナモフィックレンズＬ１及びＬ２から構成される。アナモフィックレンズＬ１及びＬ２は、それぞれ、画像素子側の面又は投射面側の面におけるＸ方向及びＹ方向の曲率半径が異なるトロイダルな形状を有するレンズである。これにより投射光学系全系でのＸ方向及びＹ方向の焦点距離を異ならせている。
【0022】
本発明の実施の形態に係る投射光学系では、後群ＧＲは、それぞれ、回転対称な第３レンズＬ３から第６レンズＬ６の４枚構成とされ、全体で結像作用を有している。第３レンズＬ３から第６レンズＬ６は、それぞれ非球面プラスチックレンズである。
【0023】
図１に示すように、投射面に対して斜め方向から投影像を投射した場合には、投射面に対して正面（例えば直上）から投影像を投影した場合に比べて、投射面に投射される投影像の縦方向（奥行方向）の投影ピッチが長くなるため、画像表示素子上で表示される画像の縦・横比率（例えば、正方形）と相似形の投影画像（例えば、正方形）を得る為には、従来の回転対称な投射光学系を用いた場合、画像表示素子の画素の利用範囲を縦方向に少なく（縦方向に短く）する必要があり、正面投射に対して、縦方向で解像度が悪化することとなる。
【0024】
本発明の投射光学系は、斜め投射の光学系であって、前群ＧＦを構成するアナモフィックレンズにより変換される投影像の前記アスペクト比が、画像表示素子上の画像表示面に対応する縦・横方向の画素ピッチと、投射面に投影される前記画像表示面に対応する画像の縦・横方向の投影ピッチと、が相似形となるようにアナモルフィックレンズＬ１及びＬ２の各レンズ面の曲率半径が構成されてなる。
【0025】
本発明の実施の形態に係る投射光学系は、前群ＧＦが、Ｘ軸方向に負のパワーを有すると共にＹ軸方向に正のパワーを有する第１レンズＬ１と、Ｘ軸方向に正のパワーを有すると共にＹ軸方向に負のパワーを有し、投射面側に凹面を向けた第２レンズＬ２とからなる。
【0026】
即ち、本発明の実施の形態に係る投射光学系は、アナモフィックレンズＬ１及びＬ２の各レンズ面の曲率半径が投射光学系全系としては、Ｘ方向の焦点距離がＹ方向の焦点距離よりも短くなるように構成されているので、斜め投射の投射光学系であっても、画像表示素子の画素の利用範囲を縦方向に少なくする必要がなく、縦・横方向で解像度に差異が生じる事がなくなる。
【0027】
また、本発明の投射光学系は、以下の条件式を満足するものである。
１．３＜ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＜１．８ （１）
ここで、
投射光学系の光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交する平面内において、水平方向をＸ軸方向及び垂直方向をＹ軸方向としたときに、ＥＦＬＸはＸ軸方向の投射光学系全系の焦点距離、ＥＦＬＹはＹ軸方向の投射光学系全系の焦点距離である。
１．３＜ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＜１．８ （１）
ここで、
投射光学系の光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交する平面内において、水平方向をＸ軸方向及び垂直方向をＹ軸方向としたときに、ＥＦＬＸはＸ軸方向の投射光学系全系の焦点距離、ＥＦＬＹはＹ軸方向の投射光学系全系の焦点距離である。
【0028】
条件式（１）は、投影像の縦・横方向での解像度の差異を最小にする条件式であり、この範囲を外れると投影面画におけるピクセルの縦横のアスペクト比に差が出るため好ましくない。
【0029】
また、本発明の投射光学系は、以下の条件式を満足するものである。
－０．２＜（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＜０．２（２）
ここで、
Ｌ１Ｒ１ｘは、前群第１レンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｘは、前群第１レンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ１ｙは、前群第１レンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｙは、前群第１レンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｘは、前群第２レンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｘは、前群第２レンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｙは、前群第２レンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｙは、前群第２レンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
である。
－０．２＜（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＜０．２（２）
ここで、
Ｌ１Ｒ１ｘは、前群第１レンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｘは、前群第１レンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ１ｙは、前群第１レンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ１Ｒ２ｙは、前群第１レンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｘは、前群第２レンズのＸ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｘは、前群第２レンズのＸ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ１ｙは、前群第２レンズのＹ軸方向における投射面側の面の曲率半径、
Ｌ２Ｒ２ｙは、前群第２レンズのＹ軸方向における画像表示素子側の面の曲率半径、
である。
【0030】
条件式（２）は、投射光学系のＹ方向とＸ方向の前群ＧＦで発生する像面湾曲の差を小さくして、投射光学系に全体に発生する像面湾曲を良好に補正すると共に、光学系の全長を短くする為の条件式である。
【0031】
また、本発明の投射光学系は、以下の条件式を満足するものである。
０．６＜ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＜１．０ （３）
ここで、
ｄ２は前群第1レンズ及び第２レンズの光軸上の空気間隔
である。
０．６＜ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＜１．０ （３）
ここで、
ｄ２は前群第1レンズ及び第２レンズの光軸上の空気間隔
である。
【0032】
条件式（３）は、投射光学系の全長の短縮及び、投射光学系で投影される投影像について縦・横方向で解像度に差異が生じる事を防ぐと共に、コマ収差の発生を最小化する為の条件式である。条件式（３）を上回ると投射光学系の全長が大きくなり好ましくない。また、条件式（３）を下回ると、投射光学系全系のＸ方向とＹ方向の焦点距離の差が小さくなり、投影面画におけるピクセルの縦横のアスペクト比に差が出るため好ましくない。また、対角方向のコマ収差が悪化し、対角方向の性能が確保できなくなる。
【0033】
また、本発明の投射光学系は、以下の条件式を満足するものである。
０．５１５＜ＣＯＳθ＜０．７７７ （４）
ここで、θは、投射光学系の光軸方向と、投射面の法線との成す角
である。
０．５１５＜ＣＯＳθ＜０．７７７ （４）
ここで、θは、投射光学系の光軸方向と、投射面の法線との成す角
である。
【0034】
本発明の投射光学系は、斜め投射の投射光学系であるが、条件式（４）は、例えば、卓上をスクリーンに用いる場合など、限られた投影範囲を、より短い投射距離で投射する小型プロジェクタなどの用途として用いる場合に好適な光学系の投射構成である。
【0035】
また、本発明の投射光学系は、後群ＧＲが、投射面側から順に、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、負の屈折力を有する第４レンズＬ４と、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する第６レンズＬ６とからなることが好ましい。
【実施例0036】
次に本発明の投射光学系の具体的な数値実施例を示す。各実施例において使用する記号は下記の通りである。
【0037】
ＥＦＬＸ：Ｘ軸方向の投射光学系全系の焦点距離
ＥＦＬＹ：Ｙ軸方向の投射光学系全系の焦点距離
ＦｎｏＸ ：Ｘ軸方向におけるＦナンバー
ＦｎｏＹ ：Ｙ軸方向におけるＦナンバー
ｆ１Ｘ ：第１レンズＬ１のＸ軸方向における焦点距離
ｆ１Ｙ ：第１レンズＬ１のＹ軸方向における焦点距離
ｆ２Ｘ ：第２レンズＬ２のＸ軸方向における焦点距離
ｆ２Ｙ ：第２レンズＬ２のＹ軸方向における焦点距離
ｆ３~ｆ５：第３レンズＬ３~第６レンズＬ６の焦点距離
ｒ ：近軸曲率半径
ｒＸ：Ｘ軸方向における近軸曲率半径
ｒＹ：Ｙ軸方向における近軸曲率半径
ｄ ：光軸上のレンズの厚み又は空気間隔
ｎｄ ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ ：レンズ材料のアッベ数
各実施例において、各面番号の後に「＊」が記載されている面が非球面形状を有する面である。
また、各実施例において、各面番号の後に「＋」が記載されている面がアナモフィック面形状を有する面である。
ＥＦＬＹ：Ｙ軸方向の投射光学系全系の焦点距離
ＦｎｏＸ ：Ｘ軸方向におけるＦナンバー
ＦｎｏＹ ：Ｙ軸方向におけるＦナンバー
ｆ１Ｘ ：第１レンズＬ１のＸ軸方向における焦点距離
ｆ１Ｙ ：第１レンズＬ１のＹ軸方向における焦点距離
ｆ２Ｘ ：第２レンズＬ２のＸ軸方向における焦点距離
ｆ２Ｙ ：第２レンズＬ２のＹ軸方向における焦点距離
ｆ３~ｆ５：第３レンズＬ３~第６レンズＬ６の焦点距離
ｒ ：近軸曲率半径
ｒＸ：Ｘ軸方向における近軸曲率半径
ｒＹ：Ｙ軸方向における近軸曲率半径
ｄ ：光軸上のレンズの厚み又は空気間隔
ｎｄ ：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
νｄ ：レンズ材料のアッベ数
各実施例において、各面番号の後に「＊」が記載されている面が非球面形状を有する面である。
また、各実施例において、各面番号の後に「＋」が記載されている面がアナモフィック面形状を有する面である。
【0038】
非球面形状は、光軸方向をｚ方向とし、ｚ軸に直交する方向をｙにとり、円錐係数をＫ、非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０・・としたとき、次の式（１）で表される。
ｚ＝（ｙ２／ｒ）／［１＋｛１－（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）２｝１／２］＋Ａ４ｙ４＋Ａ６ｙ６＋Ａ８ｙ８＋Ａ１０ｙ１０ ・・・（１）
ｚ＝（ｙ２／ｒ）／［１＋｛１－（１＋Ｋ）（ｙ／ｒ）２｝１／２］＋Ａ４ｙ４＋Ａ６ｙ６＋Ａ８ｙ８＋Ａ１０ｙ１０ ・・・（１）
【0039】
アナモフィック面形状は、光軸方向をｚ方向とし、ｚ軸に直交する平面内であって水平方向をＸ軸方向及び垂直方向をＹ軸方向とし、水平方向の曲率半径をｒＸ、垂直方向の曲率半径をｒＹ、水平方向の円錐係数をＫＸ、垂直方向の円錐係数をＫＹ、水平方向の非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０・・、垂直方向の非球面係数をＢ４、Ｂ６、Ｂ８、Ｂ１０・・としたとき、次の式（２）で表される。
ｚ＝｛（ｘ２／ｒＸ）+（ｙ２／ｒＹ）｝／［１＋｛１－（１＋ＫＸ）（ｘ／ｒＸ）２－（１＋ＫＹ）（ｙ／ｒＹ）２｝１／２］＋Ａ４ｘ４＋Ｂ４ｙ４＋Ａ６ｘ６＋Ｂ６ｙ６＋Ａ８ｘ８＋Ｂ８ｙ８＋Ａ１０ｘ１０＋Ｂ１０ｙ１０ ・・・（２）
ｚ＝｛（ｘ２／ｒＸ）+（ｙ２／ｒＹ）｝／［１＋｛１－（１＋ＫＸ）（ｘ／ｒＸ）２－（１＋ＫＹ）（ｙ／ｒＹ）２｝１／２］＋Ａ４ｘ４＋Ｂ４ｙ４＋Ａ６ｘ６＋Ｂ６ｙ６＋Ａ８ｘ８＋Ｂ８ｙ８＋Ａ１０ｘ１０＋Ｂ１０ｙ１０ ・・・（２）
【0040】
なお、非球面係数において、Ｅは１０のべき乗数を示し、例えば、２．３×１０－２は、２．３Ｅ－００２と表すものとする。また、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。また、これら諸元値の記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【0041】
（実施例１）
次に、実施例１に係る投射光学系について説明する。
図２は、実施例１に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。また、図３は、実施例１に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＹ方向視の断面図である。
次に、実施例１に係る投射光学系について説明する。
図２は、実施例１に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。また、図３は、実施例１に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＹ方向視の断面図である。
【0042】
図４は、実施例１にかかる投射光学系の合焦時における（Ａ）Ｘ方向での像面湾曲（Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）、（Ｂ）Ｙ方向での像面湾曲（Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を示す図である。像面湾曲は、５５０ｎｍの波長における数値を示している。
【0043】
像面湾曲は、Ｓがサジタル像面、Ｔがタンジェンシャル像面を示している。また、図中Ｘ及びＹは像高を示している。なお、収差図における記号は、後述の実施例においても共通である。
【0044】
実施例１に係る投射光学系は、図２及び図３に示すように、投射面側から順に、投影面における投射像のアスペクト比を変換する前群ＧＦと、結像作用を有する後群ＧＲとからなる２群構成の光学系である。また前群ＧＦ及び後群ＧＲとの間には開口絞りＳが配置される。
【0045】
前群ＧＦは、Ｘ軸方向に負のパワーを有すると共にＹ軸方向に正のパワーを有する第１レンズＬ１と、Ｘ軸方向に正のパワーを有すると共にＹ軸方向に負のパワーを有し、投射面側に凹面を向けた第２レンズＬ２とからなる。
【0046】
第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２の投射面側の面形状は回転対称な非球面形状とされ、第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２の画像表示素子側の面形状はトロイダル面とされる。
【0047】
後群ＧＲは、第３レンズＬ３から第６レンズＬ６の４枚構成とされ、全体で結像作用を有している。第３レンズＬ３から第６レンズＬ６は、それぞれ回転対称な非球面プラスチックレンズである。
【0048】
実施例１の投射光学系の全体諸元を以下に示す。
ＦｎｏＸ：１．８３
ＦｎｏＹ：１．７８
ＥＦＬＸ ：５．２３６ｍｍ
ＥＦＬＹ ：８．３５２ｍｍ
ｆ１Ｘ：－３３．４９０ｍｍ
ｆ１Ｙ：２６．１９８ｍｍ
ｆ２Ｘ：８８．１２９ｍｍ
ｆ２Ｙ：－１５．９６６ｍｍ
ｆ３：４．５０２ｍｍ
ｆ４：－５．８５１ｍｍ
ｆ５：２．６９３ｍｍ
ｆ６：－１７．５１２ｍｍ
ＦｎｏＸ：１．８３
ＦｎｏＹ：１．７８
ＥＦＬＸ ：５．２３６ｍｍ
ＥＦＬＹ ：８．３５２ｍｍ
ｆ１Ｘ：－３３．４９０ｍｍ
ｆ１Ｙ：２６．１９８ｍｍ
ｆ２Ｘ：８８．１２９ｍｍ
ｆ２Ｙ：－１５．９６６ｍｍ
ｆ３：４．５０２ｍｍ
ｆ４：－５．８５１ｍｍ
ｆ５：２．６９３ｍｍ
ｆ６：－１７．５１２ｍｍ
【0049】
実施例１の投射光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
【0050】
【表1】
【0051】
実施例１の投射光学系の非球面データを以下に示す。
第１面
K=0.000E+00
A4=-1.224E-04, A6=8.124E-06, A8=-1.495E-07, A10=9.406E-10
第２面
KY=-1.030E+01
KX=8.590E-01
A4=0.000E+00
第３面
K=0.000E+00
A4=5.991E-03, A6=-1.281E-03, A8=5.466E-05, A10=1.004E-05, A12=-9.709E-07
第４面
KY=0.000E+00
KX=0.000E+00
A4=0.000E+00
第６面
K=0.000E+00
A4=-1.193E-02, A6=8.824E-04, A8=-6.987E-05, A10=-1.733E-06, A12=1.242E-05
第７面
K=0.000E+00
A4=5.999E-04, A6=8.717E-05, A8=-3.101E-05, A10=8.288E-05, A12=1.712E-09
第８面
K=0.000E+00
A4=1.377E-02, A6=-1.960E-03, A8=4.823E-04, A10=-4.601E-05, A12=4.233E-10
第９面
K=0.000E+00
A4=1.076E-04, A6=-7.373E-04, A8=-1.537E-04, A10=6.660E-05, A12=-3.543E-10
第１０面
K=0.000E+00
A4=8.591E-03, A6=-3.949E-03, A8=41.473E-03, A10=-6.689E-05, A12=8.884E-12
第１１面
K=-1.939E+00
A4=2.746E-03, A6=5.097E-04, A8=9.993E-06, A10=6.938E-05, A12=1.940E-09
第１２面
K=-4.185E+00
A4=-6.139E-04, A6=2.234E-06, A8=-4.482E-04, A10=-1.785E-05, A12=3.406E-06
第１３面
K=-3.491E+00
A4=-1.433E-03, A6=-6.738E-04, A8=-1.528E-04, A10=-3.630E-05, A12=6.775E-06
第１面
K=0.000E+00
A4=-1.224E-04, A6=8.124E-06, A8=-1.495E-07, A10=9.406E-10
第２面
KY=-1.030E+01
KX=8.590E-01
A4=0.000E+00
第３面
K=0.000E+00
A4=5.991E-03, A6=-1.281E-03, A8=5.466E-05, A10=1.004E-05, A12=-9.709E-07
第４面
KY=0.000E+00
KX=0.000E+00
A4=0.000E+00
第６面
K=0.000E+00
A4=-1.193E-02, A6=8.824E-04, A8=-6.987E-05, A10=-1.733E-06, A12=1.242E-05
第７面
K=0.000E+00
A4=5.999E-04, A6=8.717E-05, A8=-3.101E-05, A10=8.288E-05, A12=1.712E-09
第８面
K=0.000E+00
A4=1.377E-02, A6=-1.960E-03, A8=4.823E-04, A10=-4.601E-05, A12=4.233E-10
第９面
K=0.000E+00
A4=1.076E-04, A6=-7.373E-04, A8=-1.537E-04, A10=6.660E-05, A12=-3.543E-10
第１０面
K=0.000E+00
A4=8.591E-03, A6=-3.949E-03, A8=41.473E-03, A10=-6.689E-05, A12=8.884E-12
第１１面
K=-1.939E+00
A4=2.746E-03, A6=5.097E-04, A8=9.993E-06, A10=6.938E-05, A12=1.940E-09
第１２面
K=-4.185E+00
A4=-6.139E-04, A6=2.234E-06, A8=-4.482E-04, A10=-1.785E-05, A12=3.406E-06
第１３面
K=-3.491E+00
A4=-1.433E-03, A6=-6.738E-04, A8=-1.528E-04, A10=-3.630E-05, A12=6.775E-06
【0052】
実施例１の投射光学系の条件式（１）から（５）に対応する値を以下に示す。
（１）ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＝１．６００
（２）（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＝０．０１３
（３）ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＝０．９０８
（４）ＣＯＳθ＝０．５５５
（１）ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＝１．６００
（２）（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＝０．０１３
（３）ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＝０．９０８
（４）ＣＯＳθ＝０．５５５
【0053】
（実施例２）
次に、実施例２に係る投射光学系について説明する。
図５は、実施例２に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。また、図６は、実施例２に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＹ方向視の断面図である。
次に、実施例２に係る投射光学系について説明する。
図５は、実施例２に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。また、図６は、実施例２に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＹ方向視の断面図である。
【0054】
図７は、実施例２にかかる投射光学系の合焦時における（Ａ）Ｘ方向での像面湾曲（Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）、（Ｂ）Ｙ方向での像面湾曲（Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を示す図である。像面湾曲は、５５０ｎｍの波長における数値を示している。
【0055】
実施例２に係る投射光学系は、図５及び図６に示すように、投射面側から順に、投影面における投射像のアスペクト比を変換する前群ＧＦと、結像作用を有する後群ＧＲとからなる２群構成の光学系である。また前群ＧＦ及び後群ＧＲとの間には開口絞りＳが配置される。
【0056】
前群ＧＦは及び後群ＧＲの構成は実施例１に係る投射光学系と同様であるので詳細説明を省略する。
【0057】
実施例２の投射光学系の全体諸元を以下に示す。
ＦｎｏＸ：１．８１
ＦｎｏＹ：１．７７
ＥＦＬＸ ：５．２３７ｍｍ
ＥＦＬＹ ：７．９３４ｍｍ
ｆ１Ｘ：－３０．８８５ｍｍ
ｆ１Ｙ：２５．５６０ｍｍ
ｆ２Ｘ：５９．０２５ｍｍ
ｆ２Ｙ：－１７．０７７ｍｍ
ｆ３：４．４６２ｍｍ
ｆ４：－５．７３６ｍｍ
ｆ５：２．７０８ｍｍ
ｆ６：－１６．１３６ｍｍ
実施例２の投射光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
ＦｎｏＸ：１．８１
ＦｎｏＹ：１．７７
ＥＦＬＸ ：５．２３７ｍｍ
ＥＦＬＹ ：７．９３４ｍｍ
ｆ１Ｘ：－３０．８８５ｍｍ
ｆ１Ｙ：２５．５６０ｍｍ
ｆ２Ｘ：５９．０２５ｍｍ
ｆ２Ｙ：－１７．０７７ｍｍ
ｆ３：４．４６２ｍｍ
ｆ４：－５．７３６ｍｍ
ｆ５：２．７０８ｍｍ
ｆ６：－１６．１３６ｍｍ
実施例２の投射光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
【0058】
【表2】
【0059】
実施例２の投射光学系の非球面データを以下に示す。
第１面
K=0.000E+00
A4=-1.968E-04, A6=1.738E-05, A8=-2.778E-07, A10= -6.540E-
第２面
KY=-1.399E+01
KX= 1.109E+00
A4=0.000E+00
第３面
K=0.000E+00
A4=4.612E-03, A6=-1.262E-03, A8=3.448E-05, A10=9.295E-06, A12=-1.662E-06
第４面
KY=0.000E+00
KX=2.001E+00
A4=0.000E+00
第６面
K=0.000E+00
A4=-1.243E-02, A6=5.212E-04, A8=-1.265E-04, A10=-1.629E-05, A12=1.521E-05
第７面
K=0.000E+00
A4=-4.285E-03, A6=-4.133E-05, A8=-1.416E-04, A10=8.223E-05, A12=-1.238E-07
第８面
K=0.000E+00
A4=9.609E-03, A6=-1.707E-03, A8=6.001E-04, A10=8.203E-06, A12=-8.577E-09
第９面
K=0.000E+00
A4=8.421E-04, A6=-1.953E-03, A8=-2.983E-04, A10=1.439E-04, A12=-6.111E-09
第１０面
K=0.000E+00
A4=8.010E-03, A6=-5.037E-03, A8=1.511E-03, A10=-6.502E-05, A12=2.227E-09
第１１面
K=-1.995E+00
A4=3.195E-03, A6=1.154E-03, A8=1.936E-04, A10=9.913E-05, A12=6.694E-09
第１２面
K=-4.100E+00
A4=-4.848E-04, A6=7.805E-05, A8=-4.088E-04, A10=-1.188E-05, A12=-3.934E-08
第１３面
K=-3.523E+00
A4=-1.730E-03, A6=-7.319E-04, A8=-1.644E-04, A10=-3.824E-05, A12=5.338E-06
第１面
K=0.000E+00
A4=-1.968E-04, A6=1.738E-05, A8=-2.778E-07, A10= -6.540E-
第２面
KY=-1.399E+01
KX= 1.109E+00
A4=0.000E+00
第３面
K=0.000E+00
A4=4.612E-03, A6=-1.262E-03, A8=3.448E-05, A10=9.295E-06, A12=-1.662E-06
第４面
KY=0.000E+00
KX=2.001E+00
A4=0.000E+00
第６面
K=0.000E+00
A4=-1.243E-02, A6=5.212E-04, A8=-1.265E-04, A10=-1.629E-05, A12=1.521E-05
第７面
K=0.000E+00
A4=-4.285E-03, A6=-4.133E-05, A8=-1.416E-04, A10=8.223E-05, A12=-1.238E-07
第８面
K=0.000E+00
A4=9.609E-03, A6=-1.707E-03, A8=6.001E-04, A10=8.203E-06, A12=-8.577E-09
第９面
K=0.000E+00
A4=8.421E-04, A6=-1.953E-03, A8=-2.983E-04, A10=1.439E-04, A12=-6.111E-09
第１０面
K=0.000E+00
A4=8.010E-03, A6=-5.037E-03, A8=1.511E-03, A10=-6.502E-05, A12=2.227E-09
第１１面
K=-1.995E+00
A4=3.195E-03, A6=1.154E-03, A8=1.936E-04, A10=9.913E-05, A12=6.694E-09
第１２面
K=-4.100E+00
A4=-4.848E-04, A6=7.805E-05, A8=-4.088E-04, A10=-1.188E-05, A12=-3.934E-08
第１３面
K=-3.523E+00
A4=-1.730E-03, A6=-7.319E-04, A8=-1.644E-04, A10=-3.824E-05, A12=5.338E-06
【0060】
実施例２の投射光学系の条件式（１）から（５）に対応する値を以下に示す。
（１）ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＝１．５２０
（２）（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＝０．１３９
（３）ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＝０．８２０
（４）ＣＯＳθ＝０．５５５
（１）ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＝１．５２０
（２）（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＝０．１３９
（３）ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＝０．８２０
（４）ＣＯＳθ＝０．５５５
【0061】
（実施例３）
次に、実施例３に係る投射光学系について説明する。
図８は、実施例３に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。また、図９は、実施例３に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＹ方向視の断面図である。
次に、実施例３に係る投射光学系について説明する。
図８は、実施例３に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＸ方向視の断面図である。また、図９は、実施例３に係る投射光学系の光学構成の一例を示す光軸に沿うＹ方向視の断面図である。
【0062】
図１０は、実施例３にかかる投射光学系の合焦時における（Ａ）Ｘ方向での像面湾曲（Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）、（Ｂ）Ｙ方向での像面湾曲（Ｆｉｅｌｄ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を示す図である。像面湾曲は、５５０ｎｍの波長における数値を示している。
【0063】
実施例３に係る投射光学系は、図８及び図９に示すように、投射面側から順に、投影面における投射像のアスペクト比を変換する前群ＧＦと、結像作用を有する後群ＧＲとからなる２群構成の光学系である。また前群ＧＦ及び後群ＧＲとの間には開口絞りＳが配置される。
【0064】
前群ＧＦは及び後群ＧＲの構成は実施例１に係る投射光学系と同様であるので詳細説明を省略する。
【0065】
実施例３の投射光学系の全体諸元を以下に示す。
ＦｎｏＸ：１．８０
ＦｎｏＹ：１．７５
ＥＦＬＸ ：５．２４９ｍｍ
ＥＦＬＹ ：７．４４６ｍｍ
ｆ１Ｘ：－２８．３９３ｍｍ
ｆ１Ｙ：２４．５９９ｍｍ
ｆ２Ｘ：５７．１８２ｍｍ
ｆ２Ｙ：－１６．３９３ｍｍ
ｆ３：４．１０８ｍｍ
ｆ４：－５．７７４ｍｍ
ｆ５：２．８１４ｍｍ
ｆ６：－１２．４０１ｍｍ
実施例３の投射光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
ＦｎｏＸ：１．８０
ＦｎｏＹ：１．７５
ＥＦＬＸ ：５．２４９ｍｍ
ＥＦＬＹ ：７．４４６ｍｍ
ｆ１Ｘ：－２８．３９３ｍｍ
ｆ１Ｙ：２４．５９９ｍｍ
ｆ２Ｘ：５７．１８２ｍｍ
ｆ２Ｙ：－１６．３９３ｍｍ
ｆ３：４．１０８ｍｍ
ｆ４：－５．７７４ｍｍ
ｆ５：２．８１４ｍｍ
ｆ６：－１２．４０１ｍｍ
実施例３の投射光学系の面データを以下に示す（単位ｍｍ）。
【0066】
【表3】
【0067】
実施例３の投射光学系の非球面データを以下に示す。
第１面
K=0.000E+00
A4=-2.990E-04, A6=2.714E-05, A8=-4.905E-07, A10=-4.695E-09
第２面
KY=1.997E+00
KX=1.444E+00
A4=0.000E+00
第３面
K=0.000E+00
A4=7.985E-04, A6=-4.046E-04, A8=1.269E-04, A10=-1.975E-05, A12=1.455E-06, A14=-4.174E-08,
第４面
KY=-2.000E+01
KX=0.000E+00
A4=0.000E+00
第６面
K=0.000E+00
A4=-1.186E-02, A6=5.831E-04, A8=-1.729E-04, A10=-2.415E-05, A12=1.336E-05
第７面
K=0.000E+00
A4=-5.266E-03, A6=3.315E-05, A8=-1.429E-04, A10=1.009E-04, A12=4.433E-08
第８面
K=0.000E+00
A4=7.547E-03, A6=-2.423E-03, A8=1.877E-03, A10=-1.602E-04, A12=-4.170E-09
第９面
K=0.000E+00
A4=5.434E-03, A6=1.831E-03, A8=-1.514E-03, A10=1.015E-03, A12=-2.515E-09
第１０面
K=0.000E+00
A4=1.875E-03, A6=-7.621E-03, A8=2.628E-03, A10=3.474E-04, A12=5.780E-09
第１１面
K=-2.544E+00
A4=7.415E-03, A6=2.152E-03, A8=1.842E-04, A10=3.448E-04, A12=-1.256E-08
第１２面
K=-3.976E+00
A4=-2.650E-04, A6=1.492E-04, A8=-4.037E-04, A10=-6.523E-06, A12=2.921E-06
第１３面
K=-3.910E+00
A4=-2.295E-03, A6=-7.227E-04, A8=-1.717E-04, A10=-4.166E-05, A12=3.391E-06
第１面
K=0.000E+00
A4=-2.990E-04, A6=2.714E-05, A8=-4.905E-07, A10=-4.695E-09
第２面
KY=1.997E+00
KX=1.444E+00
A4=0.000E+00
第３面
K=0.000E+00
A4=7.985E-04, A6=-4.046E-04, A8=1.269E-04, A10=-1.975E-05, A12=1.455E-06, A14=-4.174E-08,
第４面
KY=-2.000E+01
KX=0.000E+00
A4=0.000E+00
第６面
K=0.000E+00
A4=-1.186E-02, A6=5.831E-04, A8=-1.729E-04, A10=-2.415E-05, A12=1.336E-05
第７面
K=0.000E+00
A4=-5.266E-03, A6=3.315E-05, A8=-1.429E-04, A10=1.009E-04, A12=4.433E-08
第８面
K=0.000E+00
A4=7.547E-03, A6=-2.423E-03, A8=1.877E-03, A10=-1.602E-04, A12=-4.170E-09
第９面
K=0.000E+00
A4=5.434E-03, A6=1.831E-03, A8=-1.514E-03, A10=1.015E-03, A12=-2.515E-09
第１０面
K=0.000E+00
A4=1.875E-03, A6=-7.621E-03, A8=2.628E-03, A10=3.474E-04, A12=5.780E-09
第１１面
K=-2.544E+00
A4=7.415E-03, A6=2.152E-03, A8=1.842E-04, A10=3.448E-04, A12=-1.256E-08
第１２面
K=-3.976E+00
A4=-2.650E-04, A6=1.492E-04, A8=-4.037E-04, A10=-6.523E-06, A12=2.921E-06
第１３面
K=-3.910E+00
A4=-2.295E-03, A6=-7.227E-04, A8=-1.717E-04, A10=-4.166E-05, A12=3.391E-06
【0068】
実施例３の投射光学系の条件式（１）から（５）に対応する値を以下に示す。
（１）ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＝１．４２３
（２）（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＝－０．１１１
（３）ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＝０．６７９
（４）ＣＯＳθ＝０．５５５
（１）ＥＦＬＹ/ＥＦＬＸ＝１．４２３
（２）（（１/Ｌ１Ｒ１ｙ＋１/Ｌ１Ｒ２ｙ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｙ＋１/Ｌ２Ｒ２ｙ））/（（１/Ｌ１Ｒ１ｘ＋１/Ｌ１Ｒ２ｘ）＋（１/Ｌ２Ｒ１ｘ＋１/Ｌ２Ｒ２ｘ））＝－０．１１１
（３）ｄ２/（（ＥＦＬＸ＋ＥＦＬＹ）/２）＝０．６７９
（４）ＣＯＳθ＝０．５５５
【0069】
【符号の説明】
【0070】
ＧＦ 前群
ＧＲ 後群
Ｌ１ 第１レンズ（アナモフィックレンズ）
Ｌ２ 第２レンズ（アナモフィックレンズ）
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
ＣＧ カバーガラス
Ｄ 画像表示素子の表示面
Ｓ 開口絞り
ＧＲ 後群
Ｌ１ 第１レンズ（アナモフィックレンズ）
Ｌ２ 第２レンズ（アナモフィックレンズ）
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
ＣＧ カバーガラス
Ｄ 画像表示素子の表示面
Ｓ 開口絞り
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】