CN108227118B - 投射光学系统和投射型图像显示装置 - Google Patents

Abstract

投射光学系统和投射型图像显示装置，在增大了视场角时，能够抑制透镜全长并且抑制投射像面产生失真。投射光学系统(3)由使放大侧成像面与中间像(30)共轭的第1透镜单元(LU1)、和使中间像(30)与缩小侧成像面共轭的第2透镜单元(LU2)构成。第1透镜单元(LU1)具有正屈光力，第2透镜单元(LU2)具有负屈光力。在设第1透镜单元(LU1)的焦距为fU1、第2透镜单元(LU2)的焦距为fU2、第1透镜单元(LU1)的透镜全长为LLU1、第2透镜单元(LU2)的透镜全长为LLU2时，满足下面的式(1)、式(2)，‑0.3<fU1/fU2<‑0.005……(1)0.5<LLU1/LLU2<0.9……(2)。

Description

投射光学系统和投射型图像显示装置

技术领域

本发明涉及适于组装到将图像显示元件的图像放大投影的投射型图像显示装置的投射光学系统和具有投射光学系统的投射型图像显示装置。

背景技术

在专利文献1中记载有能够组装到投影仪等投射型图像显示装置的光学系统。该文献的光学系统在组装到投射型图像显示装置时，在光学系统的内部形成图像显示元件的图像的中间像而重新成像于屏幕上。即，该文献的光学系统具有使屏幕(放大侧成像面)与中间像共轭的第1透镜单元、和使中间像与缩小侧成像面(图像显示元件的图像)共轭的第2透镜单元。

专利文献1：日本特开2014-29392号公报

在投射光学系统中，要求增大视场角，使得即使在将投射型图像显示装置配置于接近屏幕的位置的情况下，也能够将图像显示元件的图像放大投射。但是，在增大视场角时，投射到屏幕上的投射像面容易产生失真。针对该问题，如果增加构成光学系统的透镜的个数，则能够抑制投射像面的失真。但是，当透镜的个数增加时，存在透镜的全长增大的问题。

发明内容

本发明鉴于这样的问题，课题在于提供一种在增大了视场角时能够抑制透镜全长并且抑制投射像面产生失真的投射光学系统。此外，课题在于提供一种组装有这样的投射光学系统的投射型图像显示装置。

为了解决上述课题，本发明的投射光学系统的特征在于，该投射光学系统由使位于放大侧的放大侧成像面与中间像共轭的第1透镜单元、和使所述中间像与位于缩小侧的缩小侧成像面共轭的第2透镜单元构成，所述第1透镜单元具有正屈光力，所述第2透镜单元具有负屈光力，在设所述第1透镜单元的d线的焦距为fU1、所述第2透镜单元的d线的焦距为fU2、所述第1透镜单元的透镜全长为LLU1、所述第2透镜单元的透镜全长为LLU2时，满足下面的条件式(1)和条件式(2)，

-0.3<fU1/fU2<-0.005……(1)

0.5<LLU1/LLU2<0.9……(2)。

本发明由于满足条件式(1)，因此容易抑制透镜个数的增加并且抑制投射像面产生失真而增大视场角。此外，本发明由于满足条件式(2)，因此能够减小第1透镜单元的透镜全长而抑制投射光学系统整体的透镜全长。即，若条件式(1)的值超过下限，则第1透镜单元的焦距变长，难以增大视场角。并且，若条件式(2)的值超过下限，则第2透镜单元与中间像之间的光线相对于光轴的倾斜度增大而导致像面弯曲的恶化，并且第2透镜单元的最靠中间像侧的透镜的直径增大。另一方面，若条件式(1)的值超过上限，则从中间像侧入射到第1透镜单元的光线为大致远心的光线或者光线直径扩大的光线。由此，由于第1透镜单元的负荷增加，因此为了校正像差而需要增加第1透镜单元的透镜的个数。此外，本发明由于满足条件式(2)，因此第1透镜单元的透镜全长短于第2透镜单元的透镜全长，容易使投射光学系统的整体紧凑。

在本发明中，优选的是，该投射光学系统具有用于使光路弯折的第1光路弯折元件和第2光路弯折元件，所述第1光路弯折元件配置在所述第1透镜单元与所述第2透镜单元之间，所述第2光路弯折元件配置在所述第2透镜单元的内部。由此，在将光路弯折元件配置于两处的情况下，不用在第1透镜单元的内部配置光路弯折元件。因此，在使用多个透镜构成第1透镜单元时，与在第1透镜单元的内部配置有光路弯折元件的情况相比，能够确保第1透镜单元的各透镜的位置精度。此外，由于不在第1透镜单元的内部配置光路弯折元件，因此无需在第1透镜单元的内部设置用于配置光路弯折元件的空间，能够抑制第1透镜单元的透镜全长增大。

在本发明中，优选的是，在所述第2透镜单元的最接近所述中间像的第2透镜单元中间像侧第1透镜、和所述第1透镜单元的最接近所述中间像侧的第1透镜单元中间像侧透镜之间通过的轴外光线的主光线从所述第2透镜单元中间像侧第1透镜朝向所述第1透镜单元中间像侧透镜而接近光轴。由此，容易利用第2透镜单元校正在第1透镜单元中产生的畸变像差，能够抑制利用第1透镜单元校正像差的负担。

在本发明中，优选的是，所述中间像处的轴外光的对焦位置朝向轴外而接近所述第2透镜单元中间像侧第1透镜。由此，更加容易在第2透镜单元侧校正在第1透镜单元侧产生的畸变像差。

在本发明中，优选的是，所述第1透镜单元的最靠所述放大侧成像面侧的第1透镜单元放大侧透镜、以及所述第1透镜单元的最靠所述中间像侧的第1透镜单元中间像侧透镜是非球面透镜。由此，能够在第1透镜单元放大侧透镜中适当校正畸变像差。此外，如果设第1透镜单元放大侧透镜是非球面透镜，则容易减小其直径。并且，在具有在第2透镜单元中间像侧第1透镜与第1透镜单元中间像侧透镜之间通过的轴外光线的主光线从第2透镜单元中间像侧第1透镜朝向第1透镜单元中间像侧透镜而接近光轴的结构的情况下，通过使第1透镜单元中间像侧透镜是非球面透镜，容易减小其直径。

在本发明中，优选的是，从所述放大侧成像面侧起朝向所述中间像侧，所述第1透镜单元具有：第1透镜单元放大侧透镜；第1透镜组，其具有2个以上的具有负屈光力的透镜；以及第2透镜组，其具有至少1个具有正屈光力的透镜，在改变向所述放大侧成像面的投射尺寸的情况下，在将所述第1透镜单元放大侧透镜固定的状态下，使包含所述第1透镜组和所述第2透镜组在内的2个以上的透镜组在光轴方向上移动来进行调焦。由此，在改变了投射尺寸时，能够抑制像差的产生并且进行调焦。

在本发明中，优选的是，从所述中间像侧起朝向所述缩小侧成像面侧，所述第2透镜单元具有：第2透镜单元中间像侧第1透镜，其在所述中间像侧具有凹面，具有正屈光力；第2透镜单元中间像侧第2透镜，其在缩小侧成像面侧具有凹面，具有负屈光力；以及具有正屈光力的第2透镜单元中间像侧第3透镜，所述第2透镜单元中间像侧第1透镜、所述第2透镜单元中间像侧第2透镜以及所述第2透镜单元中间像侧第3透镜位于所述第1光路弯折元件与所述2光路弯折元件之间，在设所述第2透镜单元中间像侧第1透镜的d线的折射率为nd(21)、阿贝数为νd(21)、所述第2透镜单元中间像侧第2透镜的d线的折射率为nd(22)、阿贝数为νd(22)时，满足下面的条件式(3)和条件式(4)，

|nd(22)-nd(21)|<0.4……(3)

|νd(21)-νd(22)|<30……(4)。

由此，能够使在第2透镜单元中的比第2光路弯折元件更靠中间像侧的像高较高的位置处产生的像差适当。由此，容易在第1透镜单元侧校正在第2透镜单元侧产生的像差。

在本发明中，优选的是，所述第2透镜单元的最靠所述缩小侧成像面侧的第2透镜单元缩小侧第1透镜、以及与该第2透镜单元缩小侧第1透镜相邻的第2透镜单元缩小侧第2透镜分别具有正屈光力，所述第2透镜单元缩小侧第1透镜的d线的折射率大于1.75小于2.00，并且阿贝数大于20小于45。由此，容易进行像面弯曲的校正和色差的校正。

在本发明中，优选的是，在设整体的d线的焦距为f、整体的后焦距空气换算值为BF时，满足下面的条件式(5)，

BF/|f|>5……(5)。

由此，能够确保比较长的后焦距，容易使光学系统为广角。

其次，本发明的投射型图像显示装置的特征在于，该投射型图像显示装置具有上述投射光学系统、以及将图像显示在所述缩小侧成像面上的图像显示元件。

根据本发明，在投射光学系统中，在增大了视场角时，能够抑制透镜全长并且抑制投射像面产生失真。因此，能够使搭载有投射光学系统的投射型图像显示装置紧凑。

附图说明

图1是示出具有本发明的投射光学系统的投射型图像显示装置的概略结构的图。

图2是实施例1的投射光学系统的结构图。

图3是各透镜位于位置1时的投射光学系统的像差图。

图4是各透镜位于位置2时的投射光学系统的像差图。

图5是各透镜位于位置3时的投射光学系统的像差图。

图6是将实施例1的投射光学系统的光路弯折后时的结构图。

图7是实施例2的投射光学系统的结构图。

图8是各透镜位于位置1时的投射光学系统的像差图。

图9是各透镜位于位置2时的投射光学系统的像差图。

图10是各透镜位于位置3时的投射光学系统的像差图。

图11是将实施例2的投射光学系统的光路弯折后时的结构图。

图12是实施例3的投射光学系统的结构图。

图13是各透镜位于位置1时的投射光学系统的像差图。

图14是各透镜位于位置2时的投射光学系统的像差图。

图15是各透镜位于位置3时的投射光学系统的像差图。

图16是将实施例3的投射光学系统的光路弯折后时的结构图。

图17是实施例4的投射光学系统的结构图。

图18是各透镜位于位置1时的投射光学系统的像差图。

图19是各透镜位于位置2时的投射光学系统的像差图。

图20是各透镜位于位置3时的投射光学系统的像差图。

图21是将实施例4的投射光学系统的光路弯折后时的结构图。

标号说明

1：投影仪(投射型图像显示装置)；2：图像光生成光学系统；3、3A、3B、3C、3D：投射光学系统；4：控制部；6：图像处理部；7：显示驱动部；10：光源；11：积分透镜；12：积分透镜；13：偏振转换元件；14：重叠透镜；15：分色镜；16：反射镜；17R：场透镜；17G：场透镜；17B：场透镜；18(18B、18R、18G)：液晶面板；19：十字分色棱镜；21：分色镜；22：中继透镜；23：反射镜；24：中继透镜；25：反射镜；30：中间像；31：反射镜(第1光路弯折元件)；32：反射镜(第2光路弯折元件)；A～D：轴向面间隔；L：光轴；L1～L22：透镜；LG1：透镜组；LG2：透镜组；LLU1：透镜全长；LLU2：透镜全长；LU1：第1透镜单元；LU2：第2透镜单元；P：对焦位置；S：屏幕。

具体实施方式

下面，参照附图详细地对本发明实施方式的投射光学系统和具有该投射光学系统的投射型图像显示装置进行说明。

(投射型图像显示装置)

图1是具有本发明的投射光学系统的投影仪的概略结构图。如图1所示，投影仪(投射型图像显示装置)1具有：生成投射到屏幕S上的图像光的图像光生成光学系统2；将图像光放大投射的投射光学系统3；以及控制图像光生成光学系统2的动作的控制部4。

(图像光生成光学系统和控制部)

图像光生成光学系统2具有光源10、第1积分透镜11、第2积分透镜12、偏振转换元件13、重叠透镜14。光源10例如由超高压汞灯、固体光源等构成。第1积分透镜11和第2积分透镜12分别具有排列成阵列状的多个透镜元件。第1积分透镜11将来自光源10的光束分割为多个。第1积分透镜11的各透镜元件使来自光源10的光束会聚到第2积分透镜12的各透镜元件的附近。

偏振转换元件13将来自第2积分透镜12的光转换为规定的线偏振光。重叠透镜14使第1积分透镜11的各透镜元件的像经由第2积分透镜12而在后述的液晶面板18R、液晶面板18G以及液晶面板18B的显示区域上重叠。

此外，图像光生成光学系统2具有第1分色镜15、反射镜16、场透镜17R和液晶面板18R。第1分色镜15反射作为从重叠透镜14入射的光线的一部分的R光，使作为从重叠透镜14入射的光线的一部分的G光和B光透过。被第1分色镜15反射后的R光经由反射镜16和场透镜17R入射到液晶面板18R。液晶面板18R是图像显示元件。液晶面板18R通过根据图像信号对R光进行调制而形成红色的图像。

并且，图像光生成光学系统2具有第2分色镜21、场透镜17G和液晶面板18G。第2分色镜21反射作为来自第1分色镜15的光线的一部分的G光，使作为来自第1分色镜15的光线的一部分的B光透过。被第2分色镜21反射后的G光经由场透镜17G入射到液晶面板18G。液晶面板18G是图像显示元件。液晶面板18G通过根据图像信号对G光进行调制而形成绿色的图像。

此外，图像光生成光学系统2具有中继透镜22、反射镜23、中继透镜24、反射镜25、场透镜17B和液晶面板18G。透过第2分色镜21后的B光经由中继透镜22、反射镜23、中继透镜24、反射镜25以及场透镜17B入射到液晶面板18B。液晶面板18B是图像显示元件。液晶面板18B通过根据图像信号对B光进行调制而形成蓝色的图像。

液晶面板18R、液晶面板18G以及液晶面板18B从3个方向包围十字分色棱镜19。十字分色棱镜19是光合成用的棱镜，合成被各液晶面板18R、18G、18B调制后的光而生成图像光。

这里，十字分色棱镜19构成投射光学系统3的一部分。投射光学系统3将十字分色棱镜19合成后的图像光(各液晶面板18R、18G、18B形成的图像)放大投射到屏幕S上。

控制部4具有：输入视频信号等外部图像信号的图像处理部6；以及根据从图像处理部6输出的图像信号来驱动液晶面板18R、液晶面板18G和液晶面板18B的显示驱动部7。

图像处理部6将从外部设备输入的图像信号转换成包含各颜色的灰度等的图像信号。显示驱动部7根据从图像处理部6输出的各颜色的图像信号使液晶面板18R、液晶面板18G以及液晶面板18B动作。由此，图像处理部6将与图像信号对应的图像显示于液晶面板18R、液晶面板18G以及液晶面板18B。

(投射光学系统)

接着，对投射光学系统3进行说明。下面，作为搭载于投影仪1的投射光学系统3的结构例，对实施例1～实施例4进行说明。

(实施例1)

图2是实施例1的投射光学系统的结构图(光线图)。如图2所示，本例的投射光学系统3A由以下单元构成：使作为放大侧成像面的屏幕S与中间像30共轭的第1透镜单元LU1；以及使中间像30与作为缩小侧成像面的液晶面板18(18R、18G、18B)共轭的第2透镜单元LU2。第1透镜单元LU1具有正屈光力。第2透镜单元LU2具有负屈光力。

从屏幕S侧朝向中间像30侧，第1透镜单元LU1具有：具有负屈光力的第1透镜单元第1透镜L1(第1透镜单元放大侧透镜)；具有负屈光力的第1透镜组LG1；以及具有正屈光力的第2透镜组LG2。

第1透镜单元第1透镜L1是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

第1透镜组LG1具有2个以上的具有负屈光力的透镜。在本例中，从屏幕S侧朝向中间像30侧，第1透镜组LG1由第1透镜单元第2透镜L2、第1透镜单元第3透镜L3、第1透镜单元第4透镜L4、第1透镜单元第5透镜L5这4个透镜构成。第1透镜单元第2透镜L2和第1透镜单元第3透镜L3具有负屈光力，并且分别在屏幕S侧具有凸的弯月形状。第1透镜单元第4透镜L4具有负屈光力，并且在屏幕S侧和中间像30侧具有凹面。第1透镜单元第5透镜L5具有正屈光力，在屏幕S侧和中间像30侧具有凸面。

第2透镜组LG2由1个透镜构成。构成第2透镜组LG2的第1透镜单元第6透镜L6具有正屈光力。此外，第1透镜单元第6透镜L6在屏幕S侧和中间像30侧具有凸面。

此外，从第2透镜组LG2朝向中间像30侧，第1透镜单元LU1具有第1透镜单元第7透镜L7、第1透镜单元第8透镜L8、第1透镜单元第9透镜L9、第1透镜单元第10透镜L10、第1透镜单元第11透镜L11、第1透镜单元第12透镜L12。因此，第1透镜单元LU1由12个透镜构成。在本例中，第1透镜单元第12透镜L12(第1透镜单元中间像侧透镜)是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

从中间像30侧朝向液晶面板18侧，第2透镜单元LU2具有第2透镜单元第1透镜L13、第2透镜单元第2透镜L14、第2透镜单元第3透镜L15、第2透镜单元第4透镜L16、第2透镜单元第5透镜L17、第2透镜单元第6透镜L18、第2透镜单元第7透镜L19、第2透镜单元第8透镜L20、第2透镜单元第9透镜L21和第2透镜单元第10透镜L22。因此，第2透镜单元LU2由10个透镜构成。在第2透镜单元第4透镜L16与第2透镜单元第5透镜L17之间配置有光圈。在第2透镜单元第10透镜L22与液晶面板18之间配置有十字分色棱镜19。

第2透镜单元第1透镜L13(第2透镜单元中间像侧第1透镜)具有正屈光力。第2透镜单元第1透镜L13为在中间像30侧具有凹面、在液晶面板18侧具有凸面的弯月形状。第2透镜单元第2透镜L14(第2透镜单元中间像侧第2透镜)具有负屈光力。第2透镜单元第2透镜L14为在中间像30侧具有凸面、在液晶面板18侧具有凹面的弯月形状。第2透镜单元第3透镜L15(第2透镜单元中间像侧第3透镜)具有正屈光力。第2透镜单元第3透镜L15在中间像30侧和液晶面板18侧具有凸面。第2透镜单元第4透镜L16具有负屈光力。第2透镜单元第4透镜L16为在中间像30侧具有凹面、在液晶面板18侧具有凸面的弯月形状。

在第2透镜单元LU2中，最接近液晶面板18的第2透镜单元第10透镜L22(第2透镜单元缩小侧第1透镜)、以及与其相邻的第2透镜单元第9透镜L21(第2透镜单元缩小侧第2透镜)分别具有正屈光力。此外，第2透镜单元第9透镜L21和第2透镜单元第10透镜L22分别在中间像30侧和液晶面板18侧具有凸面。

在投射光学系统3A中，如图2所示，在将中间像30夹在中间而位于两侧的第1透镜单元第12透镜L12与第2透镜单元第1透镜L13之间通过的轴外光线的主光线从第2透镜单元第1透镜L13朝向第1透镜单元第12透镜L12而接近光轴L。中间像30处的轴外光的对焦位置P朝向轴外而接近第2透镜单元第1透镜L13。

在投射光学系统3A中改变向屏幕S的投射尺寸的情况下，在将第1透镜单元第1透镜L1固定的状态下，使第1透镜组LG1和第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)在光轴L方向上移动来进行调焦。

这里，在设投射光学系统3A的焦距为|f|、最大视场角(半视场角)为ω、F数为FNo、有效像圆直径为

后焦距空气换算值为BF、第1透镜单元LU1的透镜全长为LLU1、第2透镜单元LU2的透镜全长为LLU2时，实施例1的投射光学系统3A的数据如下。另外，透镜全长LLU1为从第1透镜单元第1透镜L1的屏幕S侧的面到第1透镜单元第12透镜L12的中间像30侧的面之间在光轴L上的距离。透镜全长LLU2为从第2透镜单元第1透镜L13的中间像30侧的面到第2透镜单元第10透镜L22的液晶面板18侧的面之间在光轴L上的距离。

|f|＝8.1mm

ω＝68.4°

FNo＝1.92

BF＝47.33mm

LLU1＝201.988mm

LLU2＝289.277mm

此外，投射光学系统3A的透镜数据如下。透镜的列为标注于图2的各透镜的标号。面编号附加有*的面为非球面。R为曲率半径。d为轴向面间隔(mm)(透镜厚度或透镜间隔)。nd为折射率。νd为阿贝数。另外，轴向面间隔A为屏幕S与第1透镜单元第1透镜L1之间的距离。轴向面间隔B为第1透镜单元第1透镜L1与第1透镜组LG1之间的距离。轴向面间隔C为第1透镜组LG1与第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)之间的距离。轴向面间隔D为第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)与第1透镜单元第7透镜L7之间的距离。轴向面间隔A根据投射尺寸而变化，轴向面间隔B、C、D根据改变投射尺寸时的调焦而变化。

用于定义作为非球面的、面编号为1、2(第1透镜单元第1透镜L1)的非球面形状的奇数次非球面式的各系数如下。

此外，用于定义作为非球面的、面编号为23、24(第1透镜单元第12透镜L12)的非球面形状的偶数次非球面式的各系数如下。

继而，改变投射尺寸进行了调焦时的轴向面间隔A、B、C、D(单位：mm)、焦距|f|(单位：mm)和半视场角ω(单位：°)如下。另外，设在轴向面间隔A为1050mm时的调焦后的各透镜的位置为位置1、轴向面间隔A为730mm时的各透镜的位置为位置2、轴向面间隔A为2500mm时的各透镜的位置为位置3，轴向面间隔A为第1透镜单元第1透镜与屏幕S之间的距离。

根据本例的投射光学系统3A，由于第2透镜单元第1透镜L13具有正屈光力，因此容易在第2透镜单元第1透镜L13的第1透镜单元LU1侧形成中间像30。此外，由于利用具有正屈光力的透镜形成中间像30，因此容易在第2透镜单元LU2侧校正在第1透镜单元LU1侧产生的畸变像差。

并且，在将中间像30夹在中间而位于两侧的第1透镜单元第12透镜L12与第2透镜单元第1透镜L13之间通过的轴外光线的主光线从第2透镜单元第1透镜L13朝向第1透镜单元第12透镜L12而接近光轴L，中间像30处的轴外光的对焦位置P朝向轴外而接近第2透镜单元第1透镜L13。由此，容易在第2透镜单元LU2侧校正在第1透镜单元LU1侧产生的畸变像差，能够抑制利用第1透镜单元LU1校正像差的负担。

此外，在本例中，第1透镜单元第1透镜L1和第1透镜单元第12透镜L12是非球面透镜，因此在第1透镜单元第1透镜L1中容易校正畸变像差，在第1透镜单元第12透镜L12中容易校正像面弯曲。此外，由于第1透镜单元第1透镜L1是非球面透镜，因此容易减小其直径。

这里，在设第1透镜单元LU1的焦距为fU1、第2透镜单元LU2的焦距为fU2时，投射光学系统3A满足下面的条件式(1)，

-0.3<fU1/fU2<-0.005……(1)。

即，

fU1＝11.94

fU2＝1046.50，

并且，

fU1/fU2＝-0.011。

本例的投射光学系统3A由于满足条件式(1)，因此容易抑制透镜个数的增加并且抑制投射像面产生失真而使最大视场角为120°以上(使半视场角ω为60°以上)的广角。即，若条件式(1)的值超过下限，则第1透镜单元LU1的焦距变长，难以使视场角为广角。此外，若条件式(1)的值超过下限，则第2透镜单元LU2与中间像30之间的光线相对于光轴L的倾斜度增大而导致像面弯曲的恶化，并且第2透镜单元LU2的最靠中间像30侧的透镜(第2透镜单元第1透镜L13)的直径增大。另一方面，若条件式(1)的值超过上限，则从中间像30侧入射到第1透镜单元LU1的光线成为大致远心的光线或者光线直径扩大的光线。由此，由于第1透镜单元LU1侧的负荷增加，因此为了校正像差而需要增加第1透镜单元LU1的透镜的个数。

此外，在本例中，第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1和第2透镜单元LU2的透镜全长LLU2满足下面的条件式(2)，

0.5<LLU1/LLU2<0.9……(2)。

即，

LLU1/LLU2＝201.988/289.277＝0.70。

因此，根据本例，第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1短于第2透镜单元LU2的透镜全长LLU2，容易使投射光学系统3A的整体紧凑。

此外，在本例中，第2透镜单元第1透镜L13具有正屈光力，第2透镜单元第2透镜L14具有负屈光力，第2透镜单元第3透镜L15具有正屈光力。并且，第2透镜单元第1透镜L13在中间像30侧具有凹面，第2透镜单元第2透镜L14在液晶面板18侧具有凹面。除此以外，在设第2透镜单元第1透镜L13的d线的折射率为nd(21)、阿贝数为νd(21)、第2透镜单元第2透镜L14的d线的折射率为nd(22)、阿贝数为νd(22)时，满足下面的条件式(3)和条件式(4)，

|nd(22)-nd(21)|<0.4……(3)

|νd(21)-νd(22)|<30……(4)。

即，

|nd(22)-nd(21)|

＝|1.72342-1.51633|＝0.21，

并且，

|νd(21)-νd(22)|

＝64.14-37.95＝26.19。

第2透镜单元第1透镜L13、第2透镜单元第2透镜L14和第2透镜单元第3透镜L15具有上述结构，并且满足条件式(3)和条件式(4)，因此投射光学系统3A能够使在第2透镜单元LU2中的像高较高的位置处产生的像差适当。由此，容易在第1透镜单元LU1侧校正在第2透镜单元LU2侧产生的像差。

并且，在本例中，在设d线的焦距为f、整体的后焦距空气换算值为BF时，满足下面的条件式(5)，

BF/|f|>5……(5)。

即，

BF/|f|＝47.33/8.1＝5.8。

由于满足条件式(5)，因此投射光学系统3A能够确保比较长的后焦距，容易使最大视场角为120°以上的广角。

此外，在本例中，第2透镜单元LU2的最靠液晶面板18侧的第2透镜单元第10透镜L22、以及与其相邻的第2透镜单元第9透镜L21分别具有正屈光力。而且，在设第2透镜单元第10透镜L22的d线的折射率为nd(23)、阿贝数为νd(23)时，满足下面的条件式(6)和条件式(7)，

1.75<nd(23)<2.00……(6)

20<νd(23)<45……(7)。

即，

nd(23)＝1.92206

νd(23)＝20.88。

第2透镜单元第9透镜L21和第2透镜单元第10透镜L22分别具有正屈光力，并且满足条件式(6)和条件式(7)，因此投射光学系统3A容易进行像面弯曲的校正和色差的校正。

图3是投射光学系统3A的各透镜位于位置1时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。图4是投射光学系统3A的各透镜位于位置2时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。图5是投射光学系统3A的各透镜位于位置3时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。如图3至图5所示，在投射光学系统3A中良好地校正了球面像差、像散和畸变像差。

接着，在将投射光学系统3A组装到投影仪1时，如图6所示，在第1透镜单元LU1与第2透镜单元LU2之间配置第1反射镜31(第1光路弯折元件)，将它们之间的光路(光轴L)弯折。此外，在第2透镜单元LU2中的第2透镜单元第4透镜L16与第2透镜单元第5透镜L17之间配置第2反射镜32(第2光路弯折元件)，将它们之间的光路(光轴L)弯折。如果在投射光学系统3A中配置第1反射镜31和第2反射镜32，则能够使光轴L朝向期望的方向，因此容易将投射光学系统3A组装到投影仪1。

这里，在第2透镜单元LU2中，第2透镜单元第4透镜L16与第2透镜单元第5透镜L17这2个相邻的透镜之间的轴向面间隔最长。因此，容易在第2透镜单元第4透镜L16与第2透镜单元第5透镜L17之间配置第2反射镜32。

此外，在本例中，不在第1透镜单元LU1的内部配置反射镜。因此，与在第1透镜单元LU1的内部配置第1反射镜31的情况相比，容易确保第1透镜单元LU1的各透镜的位置精度。此外，由于不在第1透镜单元LU1的内部配置第1反射镜31，因此无需在第1透镜单元LU1的内部设置用于配置第1反射镜31的空间，能够抑制第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1增大。这里，与第2透镜单元LU2相比，第1透镜单元LU1的由于透镜的位置偏差引起的性能变化较大，要求透镜的位置精度。因此，通过不将第1反射镜31配置在第1透镜单元LU1中，能够抑制投射光学系统3A的性能偏差。

(变形例)

另外，在设由第1透镜单元第2透镜L2、第1透镜单元第3透镜L3、第1透镜单元第4透镜L4构成的3个透镜为第1透镜组LG1、第1透镜单元第5透镜L5为第2透镜组LG2、第1透镜单元第6透镜L6为第3透镜组、且在投射光学系统3A中改变向屏幕S的投射尺寸的情况下，也能够在将第1透镜单元第1透镜L1固定的状态下，使第1透镜组LG1、第2透镜组LG2和第3透镜组在光轴L方向上移动来进行调焦。这里，第1透镜组LG1具有负屈光力，第2透镜组LG2具有正屈光力，第3透镜组具有正屈光力。此外，第1透镜组LG1具有2个以上的具有负屈光力的透镜。即便如此，在改变投射尺寸时，也能够抑制像差的产生并且进行调焦。

此外，可以替代反射镜31、32而使用棱镜将光路(光轴L)弯折。

(实施例2)

图7是实施例2的投射光学系统的结构图(光线图)。如图7所示，本例的投射光学系统3B由以下单元构成：使作为放大侧成像面的屏幕S与中间像30共轭的第1透镜单元LU1；以及使中间像30与作为缩小侧成像面的液晶面板18(18R、18G、18B)共轭的第2透镜单元LU2。第1透镜单元LU1具有正屈光力。第2透镜单元LU2具有负屈光力。

从屏幕S侧朝向中间像30侧，第1透镜单元LU1具有：具有负屈光力的第1透镜单元第1透镜L1(第1透镜单元放大侧透镜)；具有负屈光力的第1透镜组LG1；以及具有正屈光力的第2透镜组LG2。

第1透镜单元第1透镜L1是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

第1透镜组LG1具有2个以上的具有负屈光力的透镜。在本例中，从屏幕S侧朝向中间像30侧，第1透镜组LG1由第1透镜单元第2透镜L2、第1透镜单元第3透镜L3、第1透镜单元第4透镜L4和第1透镜单元第5透镜L5这4个透镜构成。第1透镜单元第2透镜L2和第1透镜单元第3透镜L3具有负屈光力，并且分别在屏幕S侧具有凸的弯月形状。第1透镜单元第4透镜L4具有负屈光力。第1透镜单元第5透镜L5具有正屈光力。

第2透镜组LG2由1个透镜构成。构成第2透镜组LG2的第1透镜单元第6透镜L6具有正屈光力。此外，第1透镜单元第6透镜L6在屏幕S侧和中间像30侧具有凸面。

此外，从第2透镜组LG2朝向中间像30侧，第1透镜单元LU1具有第1透镜单元第7透镜L7、第1透镜单元第8透镜L8、第1透镜单元第9透镜L9、第1透镜单元第10透镜L10、第1透镜单元第11透镜L11、第1透镜单元第12透镜L12。因此，第1透镜单元LU1由12个透镜构成。在本例中，第1透镜单元第7透镜L7和第1透镜单元第8透镜L8成为了接合透镜。此外，第1透镜单元第9透镜L9和第1透镜单元第10透镜L10成为了接合透镜。此外，在本例中，第1透镜单元第12透镜L12(第1透镜单元中间像侧透镜)是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

从中间像30侧朝向液晶面板18侧，第2透镜单元LU2具有第2透镜单元第1透镜L13、第2透镜单元第2透镜L14、第2透镜单元第3透镜L15、第2透镜单元第4透镜L16、第2透镜单元第5透镜L17、第2透镜单元第6透镜L18、第2透镜单元第7透镜L19、第2透镜单元第8透镜L20、第2透镜单元第9透镜L21和第2透镜单元第10透镜L22。因此，第2透镜单元LU2由10个透镜构成。在第2透镜单元第10透镜L22与液晶面板18之间配置有十字分色棱镜19。

第2透镜单元第1透镜L13(第2透镜单元中间像侧第1透镜)具有正屈光力。第2透镜单元第1透镜L13为在中间像30侧具有凹面、在液晶面板18侧具有凸面的弯月形状。第2透镜单元第2透镜L14(第2透镜单元中间像侧第2透镜)具有负屈光力。第2透镜单元第2透镜L14为在中间像30侧具有凸面、在液晶面板18侧具有凹面的弯月形状。第2透镜单元第3透镜L15(第2透镜单元中间像侧第3透镜)具有正屈光力。第2透镜单元第3透镜L15在中间像30侧和液晶面板18侧具有凸面。第2透镜单元第4透镜L16具有负屈光力。第2透镜单元第4透镜L16为在中间像30侧具有凹面、在液晶面板18侧具有凸面的弯月形状。

在第2透镜单元LU2中，最接近液晶面板18的第2透镜单元第10透镜L22(第2透镜单元缩小侧第1透镜)、以及与其相邻的第2透镜单元第9透镜L21(第2透镜单元缩小侧第2透镜)分别具有正屈光力。第2透镜单元第9透镜L21在液晶面板18侧具有凸面。第2透镜单元第10透镜L22在中间像30侧具有凸面。此外，与第2透镜单元第9透镜L21的中间像30侧相邻的第2透镜单元第8透镜L20是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

在投射光学系统3B中，如图7所示，在将中间像30夹在中间而位于两侧的第1透镜单元第12透镜L12与第2透镜单元第1透镜L13之间通过的轴外光线的主光线从第2透镜单元第1透镜L13朝向第1透镜单元第12透镜L12而接近光轴L。中间像30处的轴外光的对焦位置P朝向轴外而接近第2透镜单元第1透镜L13。

在投射光学系统3B中改变向屏幕S的投射尺寸的情况下，在将第1透镜单元第1透镜L1固定的状态下，使第1透镜组LG1和第2透镜组LG2(第1透镜单元第5透镜L5)在光轴L方向上移动来进行调焦。

这里，在设投射光学系统3B的焦距为|f|、最大视场角(半视场角)为ω、F数为FNo、有效像圆直径为

后焦距空气换算值为BF、第1透镜单元LU1的透镜全长为LLU1、第2透镜单元LU2的透镜全长为LLU2时，实施例2的投射光学系统3B的数据如下。另外，透镜全长LLU1为从第1透镜单元第1透镜L1的屏幕S侧的面到第1透镜单元第12透镜L12的中间像30侧的面之间在光轴L上的距离。透镜全长LLU2为从第2透镜单元第1透镜L13的中间像30侧的面到第2透镜单元第10透镜L22的液晶面板18侧的面之间在光轴L上的距离。

|f|＝8.11mm

ω＝68.0°

FNo＝1.95

BF＝51.42mm

LLU1＝203.991mm

LLU2＝294.124mm

此外，投射光学系统3B的透镜数据如下。透镜的列为标注于图7的各透镜的标号。面编号附加有*的面为非球面。R为曲率半径。d为轴向面间隔(mm)(透镜厚度或透镜间隔)。nd为折射率。νd为阿贝数。另外，轴向面间隔A为屏幕S与第1透镜单元第1透镜L1之间的距离。轴向面间隔B为第1透镜单元第1透镜L1与第1透镜组LG1之间的距离。轴向面间隔C为第1透镜组LG1与第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)之间的距离。轴向面间隔D为第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)与第1透镜单元第7透镜L7之间的距离。轴向面间隔A根据投射尺寸而变化，轴向面间隔B、C、D根据改变投射尺寸时的调焦而变化。

用于定义作为非球面的、面编号为1、2(第1透镜单元第1透镜L1)的非球面形状的奇数次非球面式的各系数如下。

此外，用于定义作为非球面的、面编号为21、22(第1透镜单元第12透镜L12)的非球面形状的偶数次非球面式的各系数如下。

并且，用于定义作为非球面的、面编号为37、38(第2透镜单元第8透镜L20)的非球面形状的偶数次非球面式的各系数如下。

接着，改变投射尺寸进行了调焦时的轴向面间隔A、B、C、D(单位：mm)、焦距|f|(单位：mm)和半视场角ω(单位：°)如下。另外，设在轴向面间隔A为1050mm时的调焦后的各透镜的位置为位置1、轴向面间隔A为730mm时的各透镜的位置为位置2、轴向面间隔A为2500mm时的各透镜的位置为位置3，轴向面间隔A为第1透镜单元第1透镜与屏幕S之间的距离。

根据本例的投射光学系统3B，由于第2透镜单元第1透镜L13具有正屈光力，因此容易在第2透镜单元第1透镜L13的第1透镜单元LU1侧形成中间像30。此外，由于利用具有正屈光力的透镜形成中间像30，因此容易在第2透镜单元LU2侧校正在第1透镜单元LU1侧产生的畸变像差。

并且，在将中间像30夹在中间而位于两侧的第1透镜单元第12透镜L12与第2透镜单元第1透镜L13之间通过的轴外光线的主光线从第2透镜单元第1透镜L13朝向第1透镜单元第12透镜L12而接近光轴L，中间像30处的轴外光的对焦位置P朝向轴外而接近第2透镜单元第1透镜L13。由此，容易在第2透镜单元LU2侧校正在第1透镜单元LU1侧产生的畸变像差，能够抑制利用第1透镜单元LU1校正像差的负担。

此外，在本例中，第1透镜单元第1透镜L1和第1透镜单元第12透镜L12是非球面透镜，因此在第1透镜单元第1透镜L1中容易校正畸变像差，在第1透镜单元第12透镜L12中容易校正像面弯曲。此外，由于第1透镜单元第1透镜L1是非球面透镜，因此容易减小其直径。

这里，在设第1透镜单元LU1的焦距为fU1、第2透镜单元LU2的焦距为fU2时，投射光学系统3B满足下面的条件式(1)，

-0.3<fU1/fU2<-0.005……(1)。

即，

fU1＝12.077

fU2＝-729.86，

并且，

fU1/fU2＝-0.017。

本例的投射光学系统3B由于满足条件式(1)，因此容易抑制透镜个数的增加并且抑制投射像面产生失真而使最大视场角为120°以上(使半视场角ω为60°以上)的广角。即，若条件式(1)的值超过下限，则第1透镜单元LU1的焦距变长，难以使视场角为广角。此外，若条件式(1)的值超过下限，则第2透镜单元LU2与中间像30之间的光线相对于光轴L的倾斜度增大而导致像面弯曲的恶化，并且第2透镜单元LU2的最靠中间像30侧的透镜(第2透镜单元第1透镜L13)的直径增大。另一方面，若条件式(1)的值超过上限，则从中间像30侧入射到第1透镜单元LU1的光线为大致远心的光线或者光线直径扩大的光线。由此，由于第1透镜单元LU1侧的负荷增加，因此为了校正像差而需要增加第1透镜单元LU1的透镜的个数。

此外，在本例中，第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1和第2透镜单元LU2的透镜全长LLU2满足下面的条件式(2)，

0.5<LLU1/LLU2<0.9……(2)。

即，

LLU1/LLU2＝203.991/294.124＝0.69。

因此，根据本例，第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1短于第2透镜单元LU2的透镜全长LLU2，容易使投射光学系统3B的整体紧凑。

此外，在本例中，第2透镜单元第1透镜L13具有正屈光力，第2透镜单元第2透镜L14具有负屈光力，第2透镜单元第3透镜L15具有正屈光力。并且，第2透镜单元第1透镜L13在中间像30侧具有凹面，第2透镜单元第2透镜L14在液晶面板18侧具有凹面。除此以外，在设第2透镜单元第1透镜L13的d线的折射率为nd(21)、阿贝数为νd(21)、第2透镜单元第2透镜L14的d线的折射率为nd(22)、阿贝数为νd(22)时，满足下面的条件式(3)和条件式(4)，

|nd(22)-nd(21)|<0.4……(3)

|νd(21)-νd(22)|<30……(4)。

即，

|nd(22)-nd(21)|

＝|1.743-1.56883|＝0.17，

并且，

|νd(21)-νd(22)|

＝56.36-49.34＝7.02。

由于第2透镜单元第1透镜L13、第2透镜单元第2透镜L14和第2透镜单元第3透镜L15具有上述结构，并且满足条件式(3)和条件式(4)，因此投射光学系统3B能够使在第2透镜单元LU2中的像高较高的位置处产生的像差适当。由此，容易在第1透镜单元LU1侧校正在第2透镜单元LU2侧产生的像差。

并且，在本例中，在设d线的焦距为f、整体的后焦距空气换算值为BF时，满足下面的条件式(5)，

BF/|f|>5……(5)。

即，

BF/|f|＝51.42/8.11＝6.3。

由于满足条件式(5)，因此在投射光学系统3B中能够确保比较长的后焦距，容易使最大视场角为120°以上的广角。

此外，在本例中，第2透镜单元LU2的最靠液晶面板18侧的第2透镜单元第10透镜L22、以及与其相邻的第2透镜单元第9透镜L21分别具有正屈光力。而且，在设第2透镜单元第10透镜L22的d线的折射率为nd(23)、阿贝数为νd(23)时，满足下面的条件式(6)和条件式(7)，

1.75<nd(23)<2.00……(6)

20<νd(23)<45……(7)。

即，

nd(23)＝1.92286

νd(23)＝20.86。

由于第2透镜单元第9透镜L21和第2透镜单元第10透镜L22分别具有正屈光力，并且满足条件式(6)和条件式(7)，因此在投射光学系统3B中容易进行像面弯曲的校正和色差的校正。

图8是投射光学系统3B的各透镜位于位置1时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。图9是投射光学系统3B的各透镜位于位置2时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。图10是投射光学系统3B的各透镜位于位置3时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。如图8至图10所示，在投射光学系统3B中良好地校正了球面像差、像散和畸变像差。

接着，在将投射光学系统3B组装到投影仪1时，如图11所示，在第1透镜单元LU1与第2透镜单元LU2之间配置第1反射镜31(第1光路弯折元件)，将它们之间的光路(光轴L)弯折。此外，在第2透镜单元LU2中的第2透镜单元第4透镜L16与第2透镜单元第5透镜L17之间配置第2反射镜32(第2光路弯折元件)，将它们之间的光路(光轴L)弯折。如果在投射光学系统3B中配置第1反射镜31和第2反射镜32，则能够使光轴L朝向期望的方向，因此容易将投射光学系统3B组装到投影仪1。

这里，在第2透镜单元LU2中，第2透镜单元第4透镜L16与第2透镜单元第5透镜L17这2个相邻的透镜之间的轴向面间隔最长。因此，容易在第2透镜单元第4透镜L16与第2透镜单元第5透镜L17之间配置第2反射镜32。

此外，在本例中，不在第1透镜单元LU1的内部配置反射镜。因此，与在第1透镜单元LU1的内部配置第1反射镜31的情况相比，容易确保第1透镜单元LU1的各透镜的位置精度。此外，由于不在第1透镜单元LU1的内部配置第1反射镜31，因此无需在第1透镜单元LU1的内部设置用于配置第1反射镜31的空间，能够抑制第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1增大。这里，与第2透镜单元LU2相比，第1透镜单元LU1的由于透镜的位置偏差而引起的性能变化较大，要求透镜的位置精度。因此，通过不将第1反射镜31配置在第1透镜单元LU1中，能够抑制投射光学系统3B的性能偏差。

(变形例)

另外，在设由第1透镜单元第2透镜L2、第1透镜单元第3透镜L3、第1透镜单元第4透镜L4构成的3个透镜为第1透镜组LG1、第1透镜单元第5透镜L5为第2透镜组LG2、第1透镜单元第6透镜L6为第3透镜组、且在投射光学系统3B中改变向屏幕S的投射尺寸的情况下，也能够在将第1透镜单元第1透镜L1固定的状态下，使第1透镜组LG1、第2透镜组LG2和第3透镜组在光轴L方向上移动来进行调焦。这里，第1透镜组LG1具有负屈光力，第2透镜组LG2具有正屈光力，第3透镜组具有正屈光力。此外，第1透镜组LG1具有2个以上的具有负屈光力的透镜。即便如此，在改变投射尺寸时，也能够抑制像差的产生并且进行调焦。

此外，可以替代反射镜31、32而使用棱镜将光路(光轴L)弯折。

(实施例3)

图12是实施例3的投射光学系统的结构图(光线图)。如图12所示，本例的投射光学系统3C由以下单元构成：使作为放大侧成像面的屏幕S与中间像30共轭的第1透镜单元LU1；以及使中间像30与作为缩小侧成像面的液晶面板18(18R、18G、18B)共轭的第2透镜单元LU2。第1透镜单元LU1具有正屈光力。第2透镜单元LU2具有负屈光力。

从屏幕S侧朝向中间像30侧，第1透镜单元LU1具有：具有负屈光力的第1透镜单元第1透镜L1(第1透镜单元放大侧透镜)；具有负屈光力的第1透镜组LG1；以及具有正屈光力的第2透镜组LG2。

第1透镜单元第1透镜L1是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

第1透镜组LG1具有2个以上的具有负屈光力的透镜。在本例中，从屏幕S侧朝向中间像30侧，第1透镜组LG1由第1透镜单元第2透镜L2、第1透镜单元第3透镜L3、第1透镜单元第4透镜L4、第1透镜单元第5透镜L5这4个透镜构成。第1透镜单元第2透镜L2和第1透镜单元第3透镜L3具有负屈光力，并且分别在屏幕S侧具有凸的弯月形状。第1透镜单元第4透镜L4具有负屈光力，并且在屏幕S侧和中间像30侧具有凹面。第1透镜单元第5透镜L5具有正屈光力，在屏幕S侧和中间像30侧具有凸面。

第2透镜组LG2由1个透镜构成。构成第2透镜组LG2的第1透镜单元第6透镜L6具有正屈光力。此外，第1透镜单元第6透镜L6在屏幕S侧和中间像30侧具有凸面。

此外，从第2透镜组LG2朝向中间像30侧，第1透镜单元LU1具有第1透镜单元第7透镜L7、第1透镜单元第8透镜L8、第1透镜单元第9透镜L9、第1透镜单元第10透镜L10、第1透镜单元第11透镜L11。因此，第1透镜单元LU1由11个透镜构成。第1透镜单元第7透镜L7、第1透镜单元第8透镜L8和第1透镜单元第9透镜L9构成了接合透镜。在本例中，第1透镜单元第11透镜L11(第1透镜单元中间像侧透镜)是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

从中间像30侧朝向液晶面板18侧，第2透镜单元LU2具有第2透镜单元第1透镜L12、第2透镜单元第2透镜L13、第2透镜单元第3透镜L14、第2透镜单元第4透镜L15、第2透镜单元第5透镜L16、第2透镜单元第6透镜L17、第2透镜单元第7透镜L18、第2透镜单元第8透镜L19、第2透镜单元第9透镜L20和第2透镜单元第10透镜L21。因此，第2透镜单元LU2由10个透镜构成。在第2透镜单元第4透镜L15与第2透镜单元第5透镜L16之间配置有光圈。在第2透镜单元第10透镜L21与液晶面板18之间配置有十字分色棱镜19。

第2透镜单元第1透镜L12(第2透镜单元中间像侧第1透镜)具有正屈光力。第2透镜单元第1透镜L12为在中间像30侧具有凹面、在液晶面板18侧具有凸面的弯月形状。第2透镜单元第2透镜L13(第2透镜单元中间像侧第2透镜)具有负屈光力。第2透镜单元第2透镜L13为在中间像30侧具有凸面、在液晶面板18侧具有凹面的弯月形状。第2透镜单元第3透镜L14(第2透镜单元中间像侧第3透镜)具有正屈光力。第2透镜单元第3透镜L14在中间像30侧和液晶面板18侧具有凸面。第2透镜单元第4透镜L15具有负屈光力。第2透镜单元第4透镜L15为在中间像30侧具有凹面、在液晶面板18侧具有凸面的弯月形状。

在第2透镜单元LU2中，最接近液晶面板18的第2透镜单元第10透镜L21(第2透镜单元缩小侧第1透镜)、以及与其相邻的第2透镜单元第9透镜L20(第2透镜单元缩小侧第2透镜)分别具有正屈光力。第2透镜单元第9透镜L20在液晶面板18侧具有凸面。第2透镜单元第10透镜L21在中间像30侧具有凸面。此外，与第2透镜单元第9透镜L20的中间像30侧相邻的第2透镜单元第8透镜L19是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

在投射光学系统3C中，如图12所示，在将中间像30夹在中间而位于两侧的第1透镜单元第11透镜L11与第2透镜单元第1透镜L12之间通过的轴外光线的主光线从第2透镜单元第1透镜L12朝向第1透镜单元第11透镜L11而接近光轴L。中间像30处的轴外光的对焦位置P朝向轴外而接近第2透镜单元第1透镜L12。

在投射光学系统3C中改变向屏幕S的投射尺寸的情况下，在将第1透镜单元第1透镜L1固定的状态下，使第1透镜组LG1和第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)在光轴L方向上移动来进行调焦。

这里，在设投射光学系统3C的焦距为|f|、最大视场角(半视场角)为ω、F数为FNo、有效像圆直径为

后焦距空气换算值为BF、第1透镜单元LU1的透镜全长为LLU1、第2透镜单元LU2的透镜全长为LLU2时，实施例3的投射光学系统3C的数据如下。另外，透镜全长LLU1为从第1透镜单元第1透镜L1的屏幕S侧的面到第1透镜单元第11透镜L11的中间像30侧的面之间在光轴L上的距离。透镜全长LLU2为从第2透镜单元第1透镜L12的中间像30侧的面到第2透镜单元第10透镜L21的液晶面板18侧的面之间在光轴L上的距离。

|f|＝8.05mm

ω＝68.6°

FNo＝2.00

BF＝51.77mm

LLU1＝214.973mm

LLU2＝271.63mm

此外，投射光学系统3C的透镜数据如下。透镜的列为标注于图12的各透镜的标号。面编号附加有*的面为非球面。R为曲率半径。d为轴向面间隔(mm)(透镜厚度或透镜间隔)。nd为折射率。νd为阿贝数。另外，轴向面间隔A为屏幕S与第1透镜单元第1透镜L1之间的距离。轴向面间隔B为第1透镜单元第1透镜L1与第1透镜组LG1之间的距离。轴向面间隔C为第1透镜组LG1与第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)之间的距离。轴向面间隔D为第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)与第1透镜单元第7透镜L7之间的距离。轴向面间隔A根据投射尺寸而变化，轴向面间隔B、C、D根据改变投射尺寸时的调焦而变化。

用于定义作为非球面的、面编号为1、2(第1透镜单元第1透镜L1)的非球面形状的奇数次非球面式的各系数如下。

此外，用于定义作为非球面的、面编号为19、20(第1透镜单元第11透镜L11)的非球面形状的偶数次非球面式的各系数如下。

并且，用于定义作为非球面的、面编号为36、37(第2透镜单元第8透镜L19)的非球面形状的偶数次非球面式的各系数如下。

继而，改变投射尺寸进行了调焦时的轴向面间隔A、B、C、D(单位：mm)、焦距|f|(单位：mm)和半视场角ω(单位：°)如下。另外，设在轴向面间隔A为1050mm时的调焦后的各透镜的位置为位置1、轴向面间隔A为730mm时的各透镜的位置为位置2、轴向面间隔A为2500mm时的各透镜的位置3，轴向面间隔A为位置第1透镜单元第1透镜与屏幕S之间的距离。

根据本例的投射光学系统3C，由于第2透镜单元第1透镜L12具有正屈光力，因此容易在第2透镜单元第1透镜L12的第1透镜单元LU1侧形成中间像30。此外，由于利用具有正屈光力的透镜形成中间像30，因此容易在第2透镜单元LU2侧校正在第1透镜单元LU1侧产生的畸变像差。

并且，在将中间像30夹在中间而位于两侧的第1透镜单元第11透镜L11与第2透镜单元第1透镜L12之间通过的轴外光线的主光线从第2透镜单元第1透镜L12朝向第1透镜单元第11透镜L11而接近光轴L，中间像30处的轴外光的对焦位置P朝向轴外而接近第2透镜单元第1透镜L12。由此，容易在第2透镜单元LU2侧校正在第1透镜单元LU1侧产生的畸变像差，能够抑制利用第1透镜单元LU1校正像差的负担。

此外，在本例中，第1透镜单元第1透镜L1和第1透镜单元第11透镜L11是非球面透镜，因此在第1透镜单元第1透镜L1中容易校正畸变像差，在第1透镜单元第11透镜L11中容易校正像面弯曲。此外，由于第1透镜单元第1透镜L1是非球面透镜，因此容易减小其直径。

这里，在设第1透镜单元LU1的焦距为fU1、第2透镜单元LU2的焦距为fU2时，投射光学系统3C满足下面的条件式(1)，

-0.3<fU1/fU2<-0.005……(1)。

即，

fU1＝11.98

fU2＝-517.88，

并且，

fU1/fU2＝-0.023。

本例的投射光学系统3C由于满足条件式(1)，因此容易抑制透镜个数的增加并且抑制投射像面产生失真而使最大视场角为120°以上(使半视场角ω为60°以上)的广角。即，若条件式(1)的值超过下限，则第1透镜单元LU1的焦距变长，难以使视场角为广角。此外，若条件式(1)的值超过下限，则第2透镜单元LU2与中间像30之间的光线相对于光轴L的倾斜度增大而导致像面弯曲的恶化，并且第2透镜单元LU2的最靠中间像30侧的透镜(第2透镜单元第1透镜L12)的直径增大。另一方面，若条件式(1)的值超过上限，则从中间像30侧入射到第1透镜单元LU1的光线为大致远心的光线或者光线直径扩大的光线。由此，由于第1透镜单元LU1侧的负荷增加，因此为了校正像差而需要增加第1透镜单元LU1的透镜的个数。

此外，在本例中，第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1和第2透镜单元LU2的透镜全长LLU2满足下面的条件式(2)，

0.5<LLU1/LLU2<0.9……(2)。

即，

LLU1/LLU2＝214.973/271.63＝0.79。

因此，根据本例，第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1短于第2透镜单元LU2的透镜全长LLU2，容易使投射光学系统3C的整体紧凑。

此外，在本例中，第2透镜单元第1透镜L12具有正屈光力，第2透镜单元第2透镜L13具有负屈光力，第2透镜单元第3透镜L14具有正屈光力。并且，第2透镜单元第1透镜L12在中间像30侧具有凹面，第2透镜单元第2透镜L13在液晶面板18侧具有凹面。除此以外，在设第2透镜单元第1透镜L12的d线的折射率为nd(21)、阿贝数为νd(21)、第2透镜单元第2透镜L13的d线的折射率为nd(22)、阿贝数为νd(22)时，满足下面的条件式(3)和条件式(4)，

|nd(22)-nd(21)|<0.4……(3)

|νd(21)-νd(22)|<30……(4)。

即，

|nd(22)-nd(21)|

＝|1.8061-1.834|＝0.03，

并且，

|νd(21)-νd(22)|

＝37.16-33.27＝3.89。

由于第2透镜单元第1透镜L12、第2透镜单元第2透镜L13和第2透镜单元第3透镜L14具有上述结构，并且满足条件式(3)和条件式(4)，因此投射光学系统3C能够使在第2透镜单元LU2中的像高较高的位置处产生的像差适当。由此，容易在第1透镜单元LU1侧校正在第2透镜单元LU2侧产生的像差。

并且，在本例中，在设d线的焦距为f、整体的后焦距空气换算值为BF时，满足下面的条件式(5)，

BF/|f|>5……(5)。

即，

BF/|f|＝51.78/8.05＝6.4。

由于满足条件式(5)，因此投射光学系统3C能够确保比较长的后焦距，容易使最大视场角为120°以上的广角。

此外，在本例中，第2透镜单元LU2的最靠液晶面板18侧的第2透镜单元第10透镜L21、以及与其相邻的第2透镜单元第9透镜L20分别具有正屈光力。而且，在设第2透镜单元第10透镜L21的d线的折射率为nd(23)、阿贝数为νd(23)时，满足下面的条件式(6)和条件式(7)，

1.75<nd(23)<2.00……(6)

20<νd(23)<45……(7)。

即，

nd(23)＝1.84666

νd(23)＝23.78。

第2透镜单元第9透镜L20和第2透镜单元第10透镜L21分别具有正屈光力，并且满足条件式(6)和条件式(7)，因此在投射光学系统3C中容易进行像面弯曲的校正和色差的校正。

图13是投射光学系统3C的各透镜位于位置1时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。图14是投射光学系统3C的各透镜位于位置2时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。图15是投射光学系统3C的各透镜位于位置3时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。如图13至图15所示，在投射光学系统3C中良好地校正了球面像差、像散和畸变像差。

接着，在将投射光学系统3C组装到投影仪1时，如图16所示，在第1透镜单元LU1与第2透镜单元LU2之间配置第1反射镜31(第1光路弯折元件)，将它们之间的光路(光轴L)弯折。此外，在第2透镜单元LU2中的第2透镜单元第4透镜L15与第2透镜单元第5透镜L16之间配置第2反射镜32(第2光路弯折元件)，将它们之间的光路(光轴L)弯折。如果在投射光学系统3C中配置第1反射镜31和第2反射镜32，则能够使光轴L朝向期望的方向，因此容易将投射光学系统3C组装到投影仪1。

这里，在第2透镜单元LU2中，第2透镜单元第4透镜L15与第2透镜单元第5透镜L16这2个相邻的透镜之间的轴向面间隔最长。因此，容易在第2透镜单元第4透镜L15与第2透镜单元第5透镜L16之间配置第2反射镜32。

此外，在本例中，不在第1透镜单元LU1的内部配置反射镜。因此，与在第1透镜单元LU1的内部配置第1反射镜31的情况相比，容易确保第1透镜单元LU1的各透镜的位置精度。此外，由于不在第1透镜单元LU1的内部配置第1反射镜31，因此无需在第1透镜单元LU1的内部设置用于配置第1反射镜31的空间，能够抑制第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1增大。这里，与第2透镜单元LU2相比，第1透镜单元LU1的由于透镜的位置偏差引起的性能变化较大，要求透镜的位置精度。因此，通过不将第1反射镜31配置在第1透镜单元LU1中，能够抑制投射光学系统3C的性能偏差。

(变形例)

另外，在设由第1透镜单元第2透镜L2、第1透镜单元第3透镜L3、第1透镜单元第4透镜L4构成的3个透镜为第1透镜组LG1、第1透镜单元第5透镜L5为第2透镜组LG2、第1透镜单元第6透镜L6为第3透镜组、且在投射光学系统3C中改变向屏幕S的投射尺寸的情况下，也能够在将第1透镜单元第1透镜L1固定的状态下，使第1透镜组LG1、第2透镜组LG2和第3透镜组在光轴L方向上移动来进行调焦。这里，第1透镜组LG1具有负屈光力，第2透镜组LG2具有正屈光力，第3透镜组具有正屈光力。此外，第1透镜组LG1具有2个以上的具有负屈光力的透镜。即便如此，在改变投射尺寸时，也能够抑制像差的产生并且进行调焦。

此外，可以替代反射镜31、32而使用棱镜将光路(光轴L)弯折。

(实施例4)

图17是实施例4的投射光学系统的结构图(光线图)。如图17所示，本例的投射光学系统3D由以下单元构成：使作为放大侧成像面的屏幕S与中间像30共轭的第1透镜单元LU1；以及使中间像30与作为缩小侧成像面的液晶面板18(18R、18G、18B)共轭的第2透镜单元LU2。第1透镜单元LU1具有正屈光力。第2透镜单元LU2具有负屈光力。

从屏幕S侧朝向中间像30侧，第1透镜单元LU1具有：具有负屈光力的第1透镜单元第1透镜L1(第1透镜单元放大侧透镜)；具有负屈光力的第1透镜组LG1；以及具有正屈光力的第2透镜组LG2。

第1透镜单元第1透镜L1是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

第1透镜组LG1具有2个以上的具有负屈光力的透镜。在本例中，从屏幕S侧朝向中间像30侧，第1透镜组LG1由第1透镜单元第2透镜L2、第1透镜单元第3透镜L3、第1透镜单元第4透镜L4、第1透镜单元第5透镜L5这4个透镜构成。第1透镜单元第2透镜L2和第1透镜单元第3透镜L3具有负屈光力，并且分别在屏幕S侧具有凸的弯月形状。第1透镜单元第4透镜L4具有负屈光力，并且在屏幕S侧和中间像30侧具有凹面。第1透镜单元第5透镜L5具有正屈光力，在屏幕S侧和中间像30侧具有凸面。

第2透镜组LG2由1个透镜构成。构成第2透镜组LG2的第1透镜单元第6透镜L6具有正屈光力。此外，第1透镜单元第6透镜L6在屏幕S侧和中间像30侧具有凸面。

此外，从第2透镜组LG2朝向中间像30侧，第1透镜单元LU1具有第1透镜单元第7透镜L7、第1透镜单元第8透镜L8、第1透镜单元第9透镜L9、第1透镜单元第10透镜L10、第1透镜单元第11透镜L11、第1透镜单元第12透镜L12。因此，第1透镜单元LU1由12个透镜构成。第1透镜单元第9透镜L9和第1透镜单元第10透镜L10构成接合透镜。在本例中，第1透镜单元第12透镜L12(第1透镜单元中间像侧透镜)是在双面具有非球面形状的非球面透镜。

从中间像30侧朝向液晶面板18侧，第2透镜单元LU2具有第2透镜单元第1透镜L13、第2透镜单元第2透镜L14、第2透镜单元第3透镜L15、第2透镜单元第4透镜L16、第2透镜单元第5透镜L17、第2透镜单元第6透镜L18、第2透镜单元第7透镜L19、第2透镜单元第8透镜L20、第2透镜单元第9透镜L21和第2透镜单元第10透镜L22。因此，第2透镜单元LU2由10个透镜构成。在第2透镜单元第10透镜L22与液晶面板18之间配置有十字分色棱镜19。

第2透镜单元第1透镜L13(第2透镜单元中间像侧第1透镜)具有正屈光力。第2透镜单元第1透镜L13为在中间像30侧具有凹面、在液晶面板18侧具有凸面的弯月形状。第2透镜单元第2透镜L14(第2透镜单元中间像侧第2透镜)具有负屈光力。第2透镜单元第2透镜L14为在中间像30侧具有凸面、在液晶面板18侧具有凹面的弯月形状。第2透镜单元第3透镜L15(第2透镜单元中间像侧第3透镜)具有正屈光力。第2透镜单元第3透镜L15在液晶面板18侧具有凸面。第2透镜单元第4透镜L16具有负屈光力。第2透镜单元第4透镜L16为在中间像30侧具有凹面、在液晶面板18侧具有凸面的弯月形状。

在第2透镜单元LU2中，最接近液晶面板18的第2透镜单元第10透镜L22(第2透镜单元缩小侧第1透镜)、以及与其相邻的第2透镜单元第9透镜L21(第2透镜单元缩小侧第2透镜)分别具有正屈光力。第2透镜单元第9透镜L21在液晶面板18侧具有凸面。第2透镜单元第10透镜L22在中间像30侧和液晶面板18侧具有凸面。

在投射光学系统3D中，如图17所示，在将中间像30夹在中间而位于两侧的第1透镜单元第12透镜L12与第2透镜单元第1透镜L13之间通过的轴外光线的主光线从第2透镜单元第1透镜L13朝向第1透镜单元第12透镜L12而接近光轴L。中间像30处的轴外光的对焦位置P朝向轴外而接近第2透镜单元第1透镜L13。

在投射光学系统3D中改变向屏幕S的投射尺寸的情况下，在将第1透镜单元第1透镜L1固定的状态下，使第1透镜组LG1和第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)在光轴L方向上移动来进行调焦。

这里，在设投射光学系统3D的焦距为|f|、最大视场角(半视场角)为ω、F数为FNo、有效像圆直径为

后焦距空气换算值为BF、第1透镜单元LU1的透镜全长为LLU1、第2透镜单元LU2的透镜全长为LLU2时，实施例4的投射光学系统3D的数据如下。另外，透镜全长LLU1为从第1透镜单元第1透镜L1的屏幕S侧的面到第1透镜单元第12透镜L12的中间像30侧的面之间在光轴L上的距离。透镜全长LLU2为从第2透镜单元第1透镜L13的中间像30侧的面到第2透镜单元第10透镜L22的液晶面板18侧的面之间在光轴L上的距离。

|f|＝7.88mm

ω＝67.8°

FNo＝1.73

BF＝48.786mm

LLU1＝203.015mm

LLU2＝300.923mm

此外，投射光学系统3D的透镜数据如下。透镜的列为标注于图17的各透镜的标号。面编号附加有*的面为非球面。R为曲率半径。d为轴向面间隔(mm)(透镜厚度或透镜间隔)。nd为折射率。νd为阿贝数。另外，轴向面间隔A为屏幕S与第1透镜单元第1透镜L1之间的距离。轴向面间隔B为第1透镜单元第1透镜L1与第1透镜组LG1之间的距离。轴向面间隔C为第1透镜组LG1与第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)之间的距离。轴向面间隔D为第2透镜组LG2(第1透镜单元第6透镜L6)与第1透镜单元第7透镜L7之间的距离。轴向面间隔A根据投射尺寸而变化，轴向面间隔B、C、D根据改变投射尺寸时的调焦而变化。

用于定义作为非球面的、面编号为1、2(第1透镜单元第1透镜L1)的非球面形状的奇数次非球面式的各系数如下。

此外，用于定义作为非球面的、面编号为22、23(第1透镜单元第12透镜L12)的非球面形状的偶数次非球面式的各系数如下。

继而，改变投射尺寸进行了调焦时的轴向面间隔A、B、C、D(单位：mm)、焦距|f|(单位：mm)和半视场角ω(单位：°)如下。另外，设轴向面间隔A为1200mm时的调焦后的各透镜的位置为位置1、轴向面间隔A为800mm时的各透镜的位置为位置2、轴向面间隔A为3000mm时的各透镜的位置为位置3，轴向面间隔A为第1透镜单元第1透镜与屏幕S之间的距离。

根据本例的投射光学系统3D，由于第2透镜单元第1透镜L13具有正屈光力，因此容易在第2透镜单元第1透镜L13的第1透镜单元LU1侧形成中间像30。此外，由于利用具有正屈光力的透镜形成中间像30，因此容易在第2透镜单元LU2侧校正在第1透镜单元LU1侧产生的畸变像差。

并且，在将中间像30夹在中间而位于两侧的第1透镜单元第12透镜L12与第2透镜单元第1透镜L13之间通过的轴外光线的主光线从第2透镜单元第1透镜L13朝向第1透镜单元第12透镜L12而接近光轴L，中间像30处的轴外光的对焦位置P朝向轴外而接近第2透镜单元第1透镜L13。由此，容易在第2透镜单元LU2侧校正在第1透镜单元LU1侧产生的畸变像差，能够抑制利用第1透镜单元LU1校正像差的负担。

此外，在本例中，第1透镜单元第1透镜L1和第1透镜单元第12透镜L12是非球面透镜，因此在第1透镜单元第1透镜L1中容易校正畸变像差，在第1透镜单元第12透镜L12中容易校正像面弯曲。此外，由于第1透镜单元第1透镜L1是非球面透镜，因此容易减小其直径。

这里，在设第1透镜单元LU1的焦距为fU1、第2透镜单元LU2的焦距为fU2时，投射光学系统3D满足下面的条件式(1)，

-0.3<fU1/fU2<-0.005……(1)。

即，

fU1＝11.73

fU2＝-333.4，

并且，

fU1/fU2＝-0.035。

本例的投射光学系统3D由于满足条件式(1)，因此容易抑制透镜个数的增加并且抑制投射像面产生失真而使最大视场角为120°以上(使半视场角ω为60°以上)的广角。即，若条件式(1)的值超过下限，则第1透镜单元LU1的焦距变长，难以使视场角为广角。此外，若条件式(1)的值超过下限，则第2透镜单元LU2与中间像30之间的光线相对于光轴L的倾斜度增大而导致像面弯曲的恶化，并且第2透镜单元LU2的最靠中间像30侧的透镜(第2透镜单元第1透镜L13)的直径增大。另一方面，若条件式(1)的值超过上限，则从中间像30侧入射到第1透镜单元LU1的光线为大致远心的光线或者光线直径扩大的光线。由此，由于第1透镜单元LU1侧的负荷增加，因此为了校正像差而需要增加第1透镜单元LU1的透镜的个数。

此外，在本例中，第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1和第2透镜单元LU2的透镜全长LLU2满足下面的条件式(2)，

0.5<LLU1/LLU2<0.9……(2)。

即，

LLU1/LLU2＝203.015/300.923＝0.67。

因此，根据本例，第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1短于第2透镜单元LU2的透镜全长LLU2，容易使投射光学系统3D的整体紧凑。

此外，在本例中，第2透镜单元第1透镜L13具有正屈光力，第2透镜单元第2透镜L14具有负屈光力，第2透镜单元第3透镜L15具有正屈光力。并且，第2透镜单元第1透镜L13在中间像30侧具有凹面，第2透镜单元第2透镜L14在液晶面板18侧具有凹面。除此以外，在设第2透镜单元第1透镜L13的d线的折射率为nd(21)、阿贝数为νd(21)、第2透镜单元第2透镜L14的d线的折射率为nd(22)、阿贝数为νd(22)时，满足下面的条件式(3)和条件式(4)，

|nd(22)-nd(21)|<0.4……(3)

|νd(21)-νd(22)|<30……(4)。

即，

|nd(22)-nd(21)|

＝|1.72047-1.61772|＝0.10，

并且，

|νd(21)-νd(22)|

＝49.81-34.71＝15.10。

第2透镜单元第1透镜L13、第2透镜单元第2透镜L14和第2透镜单元第3透镜L15具有上述结构，并且条件式(3)和条件式(4)，因此投射光学系统3D能够使在第2透镜单元LU2中的像高较高的位置处产生的像差适当。由此，容易在第1透镜单元LU1侧校正在第2透镜单元LU2侧产生的像差。

并且，在本例中，在设d线的焦距为f、整体的后焦距空气换算值为BF时，满足下面的条件式(5)，

BF/|f|>5……(5)。

即，

BF/|f|＝48.786/7.88＝6.2。

由于满足条件式(5)，因此在投射光学系统3D中能够确保比较长的后焦距，容易使最大视场角为120°以上的广角。

此外，在本例中，第2透镜单元LU2的最靠液晶面板18侧的第2透镜单元第10透镜L22、以及与其相邻的第2透镜单元第9透镜L21分别具有正屈光力。而且，在设第2透镜单元第10透镜L22的d线的折射率为nd(23)、阿贝数为νd(23)时，满足下面的条件式(6)和条件式(7)，

1.75<nd(23)<2.00……(6)

20<νd(23)<45……(7)。

即，

nd(23)＝1.92286

νd(23)＝20.86。

第2透镜单元第9透镜L21和第2透镜单元第10透镜L22分别具有正屈光力，并且满足条件式(6)和条件式(7)，因此投射光学系统3D容易进行像面弯曲的校正和色差的校正。

图18是投射光学系统3D的各透镜位于位置1时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。图19是投射光学系统3D的各透镜位于位置2时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。图20是投射光学系统3D的各透镜位于位置3时的像差图(球面像差、像散和畸变像差)。如图18至图20所示，在投射光学系统3D中良好地校正了球面像差、像散和畸变像差。

接着，在将投射光学系统3D组装到投影仪1时，如图21所示，在第1透镜单元LU1与第2透镜单元LU2之间配置第1反射镜31(第1光路弯折元件)，将它们之间的光路(光轴L)弯折。此外，在第2透镜单元LU2中的第2透镜单元第3透镜L15与第2透镜单元第4透镜L16之间配置第2反射镜32(第2光路弯折元件)，将它们之间的光路(光轴L)弯折。如果在投射光学系统3D中配置第1反射镜31和第2反射镜32，则能够使光轴L朝向期望的方向，因此容易将投射光学系统3D组装到投影仪1。

这里，在第2透镜单元LU2中，第2透镜单元第3透镜L15与第2透镜单元第4透镜L16之间这2个相邻的透镜之间的轴向面间隔的长度仅次于第2透镜单元第4透镜L16与第2透镜单元第5透镜L17这2个相邻的透镜之间的轴向面间隔的长度。因此，容易在第2透镜单元第3透镜L15与第2透镜单元第4透镜L16之间配置第2反射镜32。

此外，在本例中，不在第1透镜单元LU1的内部配置反射镜。因此，与在第1透镜单元LU1的内部配置第1反射镜31的情况相比，容易确保第1透镜单元LU1的各透镜的位置精度。此外，由于不在第1透镜单元LU1的内部配置第1反射镜31，因此无需在第1透镜单元LU1的内部设置用于配置第1反射镜31的空间，能够抑制第1透镜单元LU1的透镜全长LLU1增大。这里，与第2透镜单元LU2相比，第1透镜单元LU1的由于透镜的位置偏差引起的性能变化较大，要求透镜的位置精度。因此，通过不将第1反射镜31配置在第1透镜单元LU1中，能够抑制投射光学系统3D的性能偏差。

(变形例)

另外，在设由第1透镜单元第2透镜L2、第1透镜单元第3透镜L3、第1透镜单元第4透镜L4构成的3个透镜为第1透镜组LG1、第1透镜单元第5透镜L5为第2透镜组LG2、第1透镜单元第6透镜L6为第3透镜组、且在投射光学系统3D中改变向屏幕S的投射尺寸的情况下，也能够在将第1透镜单元第1透镜L1固定的状态下，使第1透镜组LG1、第2透镜组LG2和第3透镜组在光轴L方向上移动来进行调焦。这里，第1透镜组LG1具有负屈光力，第2透镜组LG2具有正屈光力，第3透镜组具有正屈光力。此外，第1透镜组LG1具有2个以上的具有负屈光力的透镜。即便如此，在改变投射尺寸时，也能够抑制像差的产生并且进行调焦。

此外，可以替代反射镜31、32而使用棱镜将光路(光轴L)弯折。

Claims (9)

1.一种投射光学系统，其特征在于，

该投射光学系统由使位于放大侧的放大侧成像面与中间像共轭的第1透镜单元、和使所述中间像与位于缩小侧的缩小侧成像面共轭的第2透镜单元、以及用于使光路弯折的第1光路弯折元件和第2光路弯折元件构成，

所述第1透镜单元具有正屈光力，

所述第2透镜单元具有负屈光力，

所述第1光路弯折元件配置在所述第1透镜单元与所述第2透镜单元之间，

所述第2光路弯折元件配置在所述第2透镜单元的内部，

在设所述第1透镜单元的d线的焦距为fU1、所述第2透镜单元的d线的焦距为fU2、所述第1透镜单元的透镜全长为LLU1、所述第2透镜单元的透镜全长为LLU2时，满足下面的条件式(1)和条件式(2)，

-0.3<fU1/fU2<-0.005……(1)

0.5<LLU1/LLU2<0.9……(2)。

2.根据权利要求1所述的投射光学系统，其特征在于，

在所述第2透镜单元的最接近所述中间像侧的第2透镜单元中间像侧第1透镜、和所述第1透镜单元的最接近所述中间像侧的第1透镜单元中间像侧透镜之间通过的轴外光线的主光线从所述第2透镜单元中间像侧第1透镜朝向所述第1透镜单元中间像侧透镜而接近光轴。

3.根据权利要求2所述的投射光学系统，其特征在于，

所述中间像处的轴外光的对焦位置朝向轴外而接近所述第2透镜单元中间像侧第1透镜。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的投射光学系统，其特征在于，

所述第1透镜单元的最靠所述放大侧成像面侧的第1透镜单元放大侧透镜、以及所述第1透镜单元的最靠所述中间像侧的第1透镜单元中间像侧透镜是非球面透镜。

5.根据权利要求1所述的投射光学系统，其特征在于，

从所述中间像侧起朝向所述缩小侧成像面侧，所述第2透镜单元具有：第2透镜单元中间像侧第1透镜，其在所述中间像侧具有凹面，具有正屈光力；第2透镜单元中间像侧第2透镜，其在缩小侧成像面侧具有凹面，具有负屈光力；以及具有正屈光力的第2透镜单元中间像侧第3透镜，

所述第2透镜单元中间像侧第1透镜、所述第2透镜单元中间像侧第2透镜以及所述第2透镜单元中间像侧第3透镜位于所述第1光路弯折元件与所述第2光路弯折元件之间，

在设所述第2透镜单元中间像侧第1透镜的d线的折射率为nd(21)、阿贝数为νd(21)、所述第2透镜单元中间像侧第2透镜的d线的折射率为nd(22)、阿贝数为νd(22)时，满足下面的条件式(3)和条件式(4)，

|nd(22)-nd(21)|<0.4……(3)

|νd(21)-νd(22)|<30……(4)。

6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的投射光学系统，其特征在于，

所述第2透镜单元的最靠所述缩小侧成像面侧的第2透镜单元缩小侧第1透镜、以及与该第2透镜单元缩小侧第1透镜相邻的第2透镜单元缩小侧第2透镜分别具有正屈光力，

所述第2透镜单元缩小侧第1透镜的d线的折射率大于1.75小于2.00，并且阿贝数大于20小于45。

7.一种投射光学系统，其特征在于，

该投射光学系统由使位于放大侧的放大侧成像面与中间像共轭的第1透镜单元、和使所述中间像与位于缩小侧的缩小侧成像面共轭的第2透镜单元构成，

所述第1透镜单元具有正屈光力，

所述第2透镜单元具有负屈光力，

从所述放大侧成像面侧起朝向所述中间像侧，所述第1透镜单元具有：第1透镜单元放大侧透镜；第1透镜组，其具有2个以上的具有负屈光力的透镜；以及第2透镜组，其具有至少1个具有正屈光力的透镜，

在改变向所述放大侧成像面的投射尺寸的情况下，在将所述第1透镜单元放大侧透镜固定的状态下，使包含所述第1透镜组和所述第2透镜组在内的2个以上的透镜组在光轴方向上移动来进行调焦，

在设所述第1透镜单元的d线的焦距为fU1、所述第2透镜单元的d线的焦距为fU2、所述第1透镜单元的透镜全长为LLU1、所述第2透镜单元的透镜全长为LLU2时，满足下面的条件式(1)和条件式(2)，

-0.3<fU1/fU2<-0.005……(1)

0.5<LLU1/LLU2<0.9……(2)。

8.一种投射光学系统，其特征在于，

该投射光学系统由使位于放大侧的放大侧成像面与中间像共轭的第1透镜单元、和使所述中间像与位于缩小侧的缩小侧成像面共轭的第2透镜单元构成，

所述第1透镜单元具有正屈光力，

所述第2透镜单元具有负屈光力，

在设所述第1透镜单元的d线的焦距为fU1、所述第2透镜单元的d线的焦距为fU2、所述第1透镜单元的透镜全长为LLU1、所述第2透镜单元的透镜全长为LLU2、整体的d线的焦距为f、整体的后焦距空气换算值为BF时，满足下面的条件式(1)、条件式(2)和条件式(5)，

-0.3<fU1/fU2<-0.005……(1)

0.5<LLU1/LLU2<0.9……(2)

BF/|f|>5……(5)。

9.一种投射型图像显示装置，其特征在于，具有：

权利要求1～8中的任意一项所述的投射光学系统；以及

图像显示元件，其将图像显示在所述缩小侧成像面上。

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