CN109946815A - 成像光学系统、投射型显示装置及摄像装置 - Google Patents

成像光学系统、投射型显示装置及摄像装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种F值小且确保充分的长度的后焦距，具有良好的光学性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投射型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。本发明的成像光学系统从放大侧依次由使放大侧成像面与中间像(MI)共轭的第1光学系统(G1)及使中间像(MI)与缩小侧成像面共轭的第2光学系统(G2)构成，缩小侧远心地构成。第1光学系统(G1)包括非球面透镜。第2光学系统(G2)由前组(G2A)及后组(G2B)构成。满足与前组(G2A)的焦距、整个系统的焦距、后组(G2B)的焦距、最大像高、第1光学系统(G1)的焦距、第1光学系统(G1)的非球面透镜有关的规定的条件式。

Description

成像光学系统、投射型显示装置及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种成像光学系统、投射型显示装置及摄像装置。
背景技术
以往，将显示在液晶显示元件或DMD(数字微镜器件，Digital Micromirr orDevice：注册商标)等光阀的图像放大投射在屏幕等的投射型显示装置被广泛使用。尤其，使用3片光阀来分别与红、绿、蓝这3个原色的照明光对应，利用棱镜等合成以各个光阀调制的光，经由成像光学系统而将图像显示在屏幕的结构被广泛利用。
近年来由于受到光阀的性能提高的影响，要求对在投射型显示装置中与光阀并用的投射用成像光学系统，进行与光阀的分辨率相称的良好的像差校正。并且，一方面期望投射型显示装置的小型化，另一方面为了响应欲从近距离投影到大型屏幕等要求，要求小型的同时广视角的成像光学系统。
作为能够应用于投射型显示装置的以往已知的成像光学系统，例如能够举出下述专利文献1中记载的光学系统。专利文献1中记载了如下光学系统：以由多片透镜构成的缩小侧的光学系统形成中间像，并以由多片透镜构成的放大侧的光学系统放大投射中间像。
专利文献1：美国专利第7009765号说明书
近年来，期望更高亮度的投射型显示装置，因此要求一种F值小的成像光学系统。并且，在使用于以彩色合成光学系统合成投射来自3片光阀的各调制光的类型的投射型显示装置的成像光学系统中，为了配置彩色合成棱镜而要求具有长的后焦距。
然而，专利文献1中记载的光学系统不是具有小的F值的系统，并且，不能说后焦距充分长。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种F值小且确保充分的长度的后焦距，具有良好的光学性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投射型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。
为了解决上述课题，本发明的成像光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由使放大侧成像面与中间像共轭的第1光学系统及使中间像与缩小侧成像面共轭的第2光学系统构成，缩小侧远心地构成，第1光学系统包括至少1片非球面透镜，将整个系统的焦距设为f时，从缩小侧成像面向第2光学系统以与光轴平行且离光轴|f|的高度入射的光线在第2光学系统内与光轴具有交点，第2光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由比上述交点更靠放大侧的前组及比上述交点更靠缩小侧的后组构成，将前组的焦距设为fG2A，将后组的焦距设为fG2B，将缩小侧成像面上的最大像高设为Ymax，将第1光学系统的焦距设为fG1，关于第1光学系统所包括的非球面透镜，将焦距设为fas，将相对于d线的折射率设为Nas，将|fas×Nas|的最小值设为min|fas×Nas|时，满足由以下表示的条件式(1)、(2)、(3)、(4)及(5)。
10.5＜fG2A/|f|＜15 (1)
3＜fG2B/Ymax＜5.5 (2)
2.1＜|Ymax/f|＜2.7 (3)
0.65＜|f|/fG1＜1 (4)
7.5＜min|fas×Nas|/|f|＜23 (5)
在本发明的成像光学系统中，优选还满足下述条件式(1-1)、(2-1)、(3-1)及(4-1)中的至少一个。
11＜fG2A/|f|＜14 (1-1)
3.5＜fG2B/Ymax＜5 (2-1)
2.1＜|Ymax/f|＜2.4 (3-1)
0.7＜|f|/fG1＜0.9 (4-1)
并且，在本发明的成像光学系统中，将前组的焦距设为fG2A，将整个系统的焦距设为f，将缩小侧成像面上的最大像高设为Ymax，将后组的焦距设为fG2B时，优选满足下述条件式(6)。
2＜(fG2A/|f|)×(Ymax/fG2B)＜3.5 (6)
并且，在本发明的成像光学系统中，关于第1光学系统所包括的所有的非球面透镜，优选满足下述条件式(7)。
1.45＜Nas＜1.6 (7)
并且，在本发明的成像光学系统中，将前组的焦距设为fG2A，将后组的焦距设为fG2B时，优选满足下述条件式(8)。
1＜fG2A/fG2B＜1.55 (8)
并且，在本发明的成像光学系统中，优选第2光学系统的最靠放大侧的透镜具有正屈光力。
本发明的投射型显示装置具备输出基于图像数据的光学像的光阀、及本发明的成像光学系统，上述成像光学系统将由所述光阀输出的所述光学像投射到屏幕上。
本发明的摄像装置具备本发明的成像光学系统。
另外，在本发明的成像光学系统应用于投射型显示装置的情况下，上述“放大侧”表示被投射侧(屏幕侧)，上述“缩小侧”表示原图像显示区域侧(光阀侧)。并且，在本说明书中，将放大侧设为前侧，将缩小侧设为后侧，例如，后焦距表示从最靠缩小侧的透镜面至缩小侧的焦点位置为止的光轴上的距离。
另外，本说明书的“由～构成”、“由～构成的”表示除了作为构成要件所举出的构件以外，还可以包括实质上不具有屈光力的透镜、以及光圈、滤光片及盖玻璃等透镜以外的光学要件。
另外，本说明书中的屈光力的符号只要没有特别说明，设为在近轴区域中考虑。上述“整个系统”表示成像光学系统。并且，上述条件式中使用的值为将从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离设为无限远，以d线(波长587.6nm(纳米))为基准时的值。
发明效果
根据本发明，能够提供一种F值小且确保充分的长度的后焦距，具有良好的光学性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投射型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的成像光学系统(本发明的实施例1的成像光学系统)的结构与光束的剖视图。
图2是用于说明前组及后组的图。
图3是表示本发明的实施例2的成像光学系统的结构与光束的剖视图。
图4是表示本发明的实施例3的成像光学系统的结构与光束的剖视图。
图5是表示本发明的实施例4的成像光学系统的结构与光束的剖视图。
图6是表示本发明的实施例5的成像光学系统的结构与光束的剖视图。
图7是本发明的实施例1的成像光学系统的各像差图。
图8是本发明的实施例2的成像光学系统的各像差图。
图9是本发明的实施例3的成像光学系统的各像差图。
图10是本发明的实施例4的成像光学系统的各像差图。
图11是本发明的实施例5的成像光学系统的各像差图。
图12是本发明的一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。
图13是本发明的另一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。
图14是本发明的又一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。
图15是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的正面侧的立体图。
图16是图15所示的摄像装置的背面侧的立体图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的一实施方式所涉及的成像光学系统的结构的剖视图。图1所示的结构例与后述的实施例1对应。图1中，将左侧设为放大侧，将右侧设为缩小侧，还一同示出了轴上光束2及最大像高的光束3。
本实施方式的成像光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由包括至少1片透镜且使放大侧成像面与中间像MI共轭的第1光学系统G1以及包括至少1片透镜且使中间像MI与缩小侧成像面共轭的第2光学系统G2构成。在图1的例子中，第1光学系统G1从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L1a～L1l这12片透镜构成，第2光学系统G2从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2a～L2h这8片透镜构成。但是，本发明的第1光学系统G1及第2光学系统G2也能够以与图1所示的例子不同的片数的透镜来构成。
本实施方式的成像光学系统能够用作搭载于投射型显示装置的投射光学系统，并且，也能够用作搭载于数码相机等的摄像光学系统。以下，主要设想成将本实施方式的成像光学系统用作投射光学系统的情况进行说明。
在图1中，设想成本实施方式的成像光学系统搭载于投射型显示装置的情况，还图示了屏幕Scr、光学部件PP、光阀的图像显示面Sim。光学部件PP是入射面与出射面平行的部件。光学部件PP是设想成滤光片、盖玻璃及彩色合成棱镜等的部件。光学部件PP并非是必需的构成要件，也可以是省略了光学部件PP的结构。并且，在图1中，示出了光学部件PP的缩小侧的面的位置与图像显示面Sim的位置一致的结构例，但也可以是它们的位置不同的结构。
在投射型显示装置中，在图像显示面Sim被赋予图像信息的光束经由光学部件PP而入射到该成像光学系统并通过该成像光学系统投射于屏幕Scr上。即，在图1的例子中，图像显示面Sim与缩小侧成像面对应，屏幕Scr与放大侧成像面对应。
在图1的结构例中，第2成像光学系统G2在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像MI，且第1成像光学系统G1使中间像MI在放大侧成像面再成像。成像光学系统由隔着中间像MI的形成位置而配置在放大侧的第1光学系统G1以及配置在缩小侧的第2光学系统G2构成。另外，图1中，概念性地以虚线示出了中间像MI中包括光轴附近的仅一部分，其光轴方向的位置以光轴附近的位置为基准而示出。在形成中间像MI的成像光学系统中，能够缩短第1光学系统G1的后焦距，因此能够缩小第1光学系统G1的放大侧的透镜直径，从而能够缩短整个系统的焦距而成为适合于广角化的结构。
并且，本实施方式的成像光学系统中，缩小侧远心地构成。关于配置在成像光学系统与光阀之间的彩色合成棱镜，分光特性根据入射光的角度而发生变化。关于与具有这种入射角依赖性的部件并用的成像光学系统，期望缩小侧远心地构成。
在此，上述“缩小侧远心”是指沿从放大侧朝向缩小侧的方向观察光束时，在聚集在缩小侧成像面即图像显示面Sim的任意点的光束的截面上，上侧的最大光线与下侧的最大光线的二等分角线与光轴Z大致平行的状态。在此所说的大致平行的状态是指，相对于光轴Z的上述二等分角线的倾斜度在-3°以上且+3°以下的范围内的状态。
并且，如图2所示，将整个系统的焦距设为f时，本实施方式的成像光学系统构成为，从缩小侧成像面向第2光学系统G2以与光轴Z平行且离光轴|f|的高度入射的光线4在第2光学系统G2内与光轴Z相交。图2是表示图1所示的例子的第2光学系统G2与光学部件PP的图，在图2中，作为一例示出上述光线4与光轴Z的交点5。第2光学系统G2能够以交点5为边界分为2个组而考虑。即，第2光学系统G2能够考虑成从放大侧朝向缩小侧依次由比交点5更靠放大侧的前组G2A及比交点5更靠缩小侧的后组G2B构成。在图1所示的例子中，前组G2A由透镜L2a～L2c这3片透镜构成，后组G2B由透镜L2d～L2h这5片透镜构成。
将前组G2A的焦距设为fG2A，将整个系统的焦距设为f时，本实施方式的成像光学系统构成为满足下述条件式(1)。
10.5＜fG2A/|f|＜15……(1)
在如图1那样的用途中，第2光学系统G2可发挥中继光学系统的功能。通过设成不成为条件式(1)的下限以下，不会使中继倍率变得过小，因此能够确保系统整体的投射倍率的同时，减轻第1光学系统G1所担负的倍率及性能的负担，因此整个系统容易得到良好的性能，从而有利于较小的F值的实现。假设，在中继倍率变得过小的情况下，若欲确保系统整体的投射倍率，则必须进一步加大第1光学系统G1的放大倍率，如此一来，进行第1光学系统G1部分的像差校正、抵消第2光学系统G2中产生的像差和第1光学系统G1中产生的像差均变得困难，因此系统整体的良好的像差校正变得困难。并且，通过设成不成为条件式(1)的下限以下，将中继倍率容纳在适当的范围的同时，确保投射光学系统所要求的视角变得容易。
通过设成不成为条件式(1)的上限以上，不会使前组G2A的光轴方向的长度变得过长，因此第2光学系统G2的总长度的加长化的抑制及第2光学系统G2的放大侧的透镜的大径化的抑制变得容易。而且，由此不会增加第1光学系统G1所担负的像差校正的负担，而能够抑制第2光学系统G2的大型化，其结果，能够进行良好的像差校正，尤其能够进行畸变像差的校正及像面弯曲的校正。
而且，若设为满足下述条件式(1-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
11＜fG2A/|f|＜14……(1-1)
并且，将后组G2B的焦距设为fG2B，将缩小侧成像面上的最大像高设为Ymax时，本实施方式的成像光学系统满足下述条件式(2)。另外，在像圈的中心位于光轴Z上的系统中，Ymax与像圈的半径对应。
3＜fG2B/Ymax＜5.5……(2)
通过设成不成为条件式(2)的下限以下，可将前组G2A的缩小侧的轴外光线与光轴Z所呈的角度抑制得较小，因此能够抑制前组G2A的透镜的大径化。由此，抑制透镜直径的同时，加长整个系统的后焦距变得容易。通过设成不成为条件式(2)的上限以上，能够抑制第2光学系统G2的总长度的加长化。
而且，若设为满足下述条件式(2-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
3.5＜fG2B/Ymax＜5……(2-1)
并且，将缩小侧成像面上的最大像高设为Ymax，将整个系统的焦距设为f时，本实施方式的成像光学系统满足下述条件式(3)。
2.1＜|Ymax/f|＜2.7……(3)
通过设成不成为条件式(3)的下限以下，抑制畸变像差而维持广视角变得容易。通过设成不成为条件式(3)的上限以上，抑制第1光学系统G1的透镜的大径化的同时进行像差校正变得容易。
而且，若设为满足下述条件式(3-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
2.1＜|Ymax/f|＜2.4……(3-1)
并且，将整个系统的焦距设为f，将第1光学系统G1的焦距设为fG1时，本实施方式的成像光学系统满足下述条件式(4)。
0.65＜|f|/fG1＜1……(4)
通过设成不成为条件式(4)的下限以下，能够将第1光学系统G1的放大倍率抑制得较小，因此将倍率色差等像差校正为规定量变得容易。通过设成不成为条件式(4)的上限以上，使第1光学系统G1的缩小侧的透镜的直径比第2光学系统G2的放大侧的透镜的直径小变得容易。由此，即使构成为F值小且广视角的光学系统，缩小整体的透镜直径也变得容易。
而且，若设为满足下述条件式(4-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.7＜|f|/fG1＜0.9……(4-1)
第1光学系统G1构成为包括至少1片非球面透镜。通过包括非球面透镜，有利于较小的F值、广视角化及良好的像差校正。尤其，在广视角的光学系统中，在畸变像差的校正上发挥较大的效果。关于第1光学系统G1所包括的非球面透镜，将焦距设为fas，将相对于d线的折射率设为Nas，将|fas×Nas|的最小值设为min|fas×Nas|，将整个系统的焦距设为f时，该成像光学系统满足下述条件式(5)。
7.5＜min|fas×Nas|/|f|＜23……(5)
通过设成不成为条件式(5)的下限以下，能够抑制非球面透镜的壁厚差变大，从而能够提高加工性。在此，壁厚表示光轴方向的厚度，壁厚差表示1片透镜中的最大壁厚与最小壁厚之差。通过设成不成为条件式(5)的上限以上，能够确保非球面透镜的屈光力，因此分配到其他透镜的屈光力不会变得过大，因此像差校正变得容易。并且，也有利于总长度的加长化的抑制。
并且，将前组G2A的焦距设为fG2A，将整个系统的焦距设为f，将缩小侧成像面上的最大像高设为Ymax，将后组G2B的焦距设为fG2B时，优选该成像光学系统满足下述条件式(6)。
2＜(fG2A/|f|)×(Ymax/fG2B)＜3.5……(6)
通过设成不成为条件式(6)的下限以下，能够抑制第2光学系统G2的总长度的加长化的同时，减轻第1光学系统G1所担负的像差校正的负担，因此其结果，能够进行良好的像差校正，尤其能够进行畸变像差的校正及像面弯曲的校正。通过设成不成为条件式(6)的上限以上，能够抑制第2光学系统G2的放大侧的透镜的大径化的同时，减轻第1光学系统G1所担负的像差校正的负担，因此其结果，能够进行良好的像差校正，尤其能够进行畸变像差的校正及像面弯曲的校正。
并且，将第1光学系统G1的非球面透镜的相对于d线的折射率设为Nas时，关于第1光学系统G1所包括的所有的非球面透镜，优选该成像光学系统满足下述条件式(7)。
1.45＜Nas＜1.6……(7)
通过设成不成为条件式(7)的下限以下，能够抑制非球面透镜的壁厚差变大，从而能够提高加工性。并且，分配到其他透镜的屈光力不会变得过大，因此像差校正变得容易，进而也有利于总长度的加长化的抑制。通过设成不成为条件式(7)的上限以上，能够选择廉价的加工方法，从而能够实现低成本化。
并且，将前组G2A的焦距设为fG2A，将后组G2B的焦距设为fG2B时，优选该成像光学系统满足下述条件式(8)。
1＜fG2A/fG2B＜1.55……(8)
通过设成不成为条件式(8)的下限以下，不会使中继倍率变得过小，因此能够确保系统整体的投射倍率的同时，减轻第1光学系统G1所担负的倍率及性能的负担，因此整个系统容易得到良好的性能。假设，中继倍率变得过小的情况下，若欲确保系统整体的投射倍率，则如在与条件式(1)的下限有关的说明中叙述那样，第1光学系统G1中的像差校正会变得困难，其结果，整个系统的良好的性能确保变得困难。并且，通过设成不成为条件式(8)的下限以下，将中继倍率容纳在适当的范围的同时，确保投射光学系统所要求的视角变得容易。
通过设成不成为条件式(8)的上限以上，不会使前组G2A的光轴方向的长度变得过长，因此第2光学系统G2的总长度的加长化的抑制及第2光学系统G2的放大侧的透镜的大径化的抑制变得容易。而且，由此不会增加第1光学系统G1所担负的像差校正的负担，而能够抑制第2光学系统G2的大型化，其结果，能够进行良好的像差校正，尤其能够进行畸变像差的校正及像面弯曲的校正。
在该成像光学系统中，优选第2光学系统G2的最靠放大侧的透镜具有正屈光力。通过在第2光学系统G2的最靠放大侧配置正透镜，缩小第2光学系统G2的外径变得容易。
上述优选的结构及可能的结构能够进行任意组合，优选根据所要求的规格适当选择性地采用。根据本实施方式，能够实现具有较小的F值，确保充分的长度的后焦距，具有良好的光学性能的成像光学系统。在此所说的“较小的F值”表示3.0以下的F值。并且，在此所说的“充分的长度的后焦距”表示，将以空气换算距离计的整个系统的后焦距设为Bf，将缩小侧成像面上的最大像高设为Ymax时，“Bf/Ymax”为1.35以上。另外，进一步优选“Bf/Ymax”设为3.0以上。
接着，对本发明的成像光学系统的数值实施例进行说明。
[实施例1]
实施例1的成像光学系统的镜头结构和光束的剖视图在图1中示出，其结构及图示方法如上所述，因此在此省略一部分重复说明。实施例1的成像光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由具有正屈光力的第1光学系统G1及具有正屈光力的第2光学系统G2构成。第1光学系统G1从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L1a～L1l这12片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧朝向缩小侧依次由前组G2A及后组G2B构成。前组G2A从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2a～L2c这3片透镜构成。后组G2B从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2d～L2h这5片透镜构成。第1光学系统G1所包括的非球面透镜是透镜L1a。
将实施例1的成像光学系统的基本透镜数据示于表1中，将规格及可变面间隔示于表2中，将非球面系数示于表3中。在表1中，在Sn栏中示出将最靠放大侧的面设为第1面而随着朝向缩小侧逐一增加编号时的面编号，在R栏中示出各面的曲率半径，在D栏中示出各面与在其缩小侧相邻的面的光轴上的面间隔。并且，在Nd栏中示出各构成要件相对于d线(波长587.6nm(纳米))的折射率，在vd栏中示出各构成要件的d线基准的色散系数。
表1中，将凸面朝向放大侧的形状的面的曲率半径的符号设为正，将凸面朝向缩小侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。在表1中还一并示出了光学部件PP。表1的D的最下栏的值是表中的最靠缩小侧的面与图像表示面Sim的间隔。表1中，关于对焦时的可变面间隔，使用DD[ ]这一记号，在[ ]中标注该间隔的放大侧的面编号并记入于D栏。
在表2中，示出从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离为有限时的一例的整个系统的焦距的绝对值|fu|及从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离为无限远时的整个系统的焦距的绝对值|f|。并且，在表2中以d线基准示出F值FNo.、最大全视角2ω及可变面间隔的值。2ω的栏的(°)表示单位为度。表2中，作为从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离为有限时的一例而示出了整个系统的放大倍率为206.9的情况，在标记为“β＝206.9”的栏中示出该放大倍率为206.9时的各值，在标记为“无限远”的栏中示出从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离为无限远时的各值。
在表1中，在非球面的面编号上标有*标记，在非球面的曲率半径栏中示出了近轴的曲率半径的数值。在表3中，Sn栏中示出非球面的面编号，KA及Am(m＝3、4、5、……)栏中示出关于各非球面的非球面系数的数值。表3的非球面系数的数值的“E±n”(n：整数)表示“×10±n”。KA及Am为由下式所表示的非球面式中的非球面系数。
Zd＝C×h2/{1+(1-KA×C2×h2)1/2}+ΣAm×hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂至与非球面顶点相切的光轴垂直的平面的垂线的长度)；
h：高度(从光轴至透镜面为止的距离)；
C：近轴曲率；
KA、Am：非球面系数，
非球面式的∑表示与m相关的总和。
各表的数据中，作为角度的单位使用了度，作为长度的单位使用了mm(毫米)，但光学系统即使放大比例或缩小比例也能够使用，因此也能够使用其他适当的单位。并且，在以下示出的各表中记载有以规定位数舍入的数值。
[表1]
实施例1
Sn R D Nd vd
*1 -9.6231 2.353 1.53158 55.08
*2 -14.6494 18.151
3 29.3157 1.388 1.83481 42.72
4 15.1050 4.234
5 22.1596 0.851 1.90366 31.31
6 11.1209 7.386
7 -59.7034 1.986 1.51680 64.20
8 -30.5005 0.675
9 -23.5865 1.856 1.67790 55.34
10 23.9225 DD[10]
11 269.7647 7.928 1.71736 29.52
12 -36.0642 DD[12]
13 41.8684 10.052 1.80610 33.27
14 -57.0989 DD[14]
15 -879.1901 4.733 1.67790 55.34
16 -13.5051 0.567 1.80518 25.42
17 25.6503 6.304 1.49700 81.61
18 -23.6332 2.400
19 -8588.0665 3.403 1.80809 22.76
20 -66.9352 1.977
21 47.9774 3.929 1.59282 68.62
22 -227.9738 50.314
*23 -793.1999 4.253 1.80625 40.91
*24 -71.4167 41.398
25 145.3410 6.237 1.54072 47.23
26 -25.5094 1.135 1.80610 33.27
27 -42.1856 35.719
28 43.1068 0.900 1.84666 23.78
29 34.8842 9.800
30 -48.3806 0.707 1.80000 29.84
31 37.4608 4.213 1.49700 81.54
32 -45.2521 0.113
33 47.2061 7.657 1.49700 81.61
34 -50.5951 17.691
35 53.5260 2.673 1.89286 20.36
36 554.8675 12.786
37 ∞ 49.915 1.51633 64.14
38 ∞ 0.000
[表2]
实施例1
β＝206.9 无限远
|fu| 4.45 -
|f| - 4.46
FNo. 2.39 2.39
2ω(°) 131.2 131.0
DD[10] 2.155 2.182
DD[12] 9.372 9.239
DD[14] 23.849 23.955
[表3]
实施例1
Sn 1 2
KA -3.083659987E-01 -4.108559260E+00
A3 9.155466703E-03 8.838385815E-03
A4 -6.392135081E-04 -8.031724111E-04
A5 -2.137330555E-06 2.804732660E-05
A6 2.800283533E-06 -1.763200831E-06
A7 -1.019414890E-07 4.134948991E-07
A8 -4.710968212E-09 -2.991334290E-08
A9 3.370217708E-10 -1.108292021E-10
A10 2.222022239E-12 8.966337740E-11
A11 -5.222399228E-13 -1.921684539E-12
A12 3.809755149E-15 -1.149939854E-13
A13 4.537182764E-16 3.929728234E-15
A14 -6.674942238E-18 9.246969889E-17
A15 -2.260924546E-19 -4.827038933E-18
A16 4.438254031E-21 3.471417787E-21
A17 6.032229619E-23 1.590139756E-21
A18 -1.414696113E-24 9.778044922E-24
A19 -6.672883011E-27 -8.801998355E-25
A20 1.790687903E-28 8.084288032E-27
Sn 23 24
KA 1.000000000E+00 1.000000000E+00
A3 4.211483997E-19 -9.859163287E-20
A4 -6.067090453E-07 -3.099309164E-06
A5 2.048593964E-07 2.291297112E-07
A6 1.737837721E-07 -1.361460560E-08
A7 -4.084711136E-08 1.688049062E-08
A8 5.138832542E-09 -3.323078899E-09
A9 -3.834548980E-10 2.792399206E-10
A10 1.648329809E-11 -1.069647680E-11
A11 -2.936197599E-13 1.701687087E-13
在图7中从左依次示出实施例1的成像光学系统的放大倍率为206.9时的各像差图。在图7中从左依次示出球面像差、像散、畸变像差及倍率色差。球面像差图中，以实线、长虚线及短虚线分别表示与d线(波长587.6nm(纳米))、C线(波长656.3nm(纳米))及F线(波长486.1nm(纳米))相关的像差。像散图中，以实线来表示弧矢方向的与d线相关的像差，以短虚线来表示子午方向的与d线相关的像差。畸变像差图中，以实线来表示与d线相关的像差。倍率色差图中，以长虚线及短虚线分别表示与C线及F线相关的像差。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的ω表示半视角。
关于上述实施例1的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法，若没有特别说明，则关于以下实施例的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法也基本上相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
将实施例2的成像光学系统的镜头结构与光束的剖视图示于图3中。实施例2的成像光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由具有正屈光力的第1光学系统G1及具有负屈光力的第2光学系统G2构成。第1光学系统G1从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L1a～L1k这11片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧朝向缩小侧依次由前组G2A及后组G2B构成。前组G2A从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2a～L2c这3片透镜构成。后组G2B从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2d～L2g这4片透镜构成。第1光学系统G1所包括的非球面透镜是透镜L1a。
将实施例2的成像光学系统的基本透镜数据示于表4中，将规格及可变面间隔示于表5中，将非球面系数示于表6中。表5中，作为从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离为有限时的一例而示出了放大倍率为207.0的情况。图8中示出放大倍率为207.0时的各像差图。
[表4]
实施例2
Sn R D Nd νd
*1 -8.9598 2.324 1.53158 55.08
*2 -15.0710 14.747
3 28.8372 1.134 1.90525 35.04
4 15.5304 3.777
5 20.2642 0.850 1.90366 31.31
6 10.7505 8.515
7 -36.0726 1.985 1.72047 34.71
8 -27.9411 0.552
9 -23.3687 1.517 1.69680 55.53
10 21.5644 DD[10]
11 42.1902 6.713 1.65412 39.68
12 -34.5342 DD[12]
13 47.8868 8.337 1.72342 37.95
14 -46.2036 DD[14]
15 120.6363 5.335 1.65160 58.55
16 -15.5509 1.666 1.80518 25.46
17 23.2665 6.602 1.49700 81.61
18 -24.2261 1.361
19 50.9414 3.414 1.71300 53.87
20 -85.8234 42.339
*21 248.7260 2.957 1.80625 40.91
*22 -84.9175 42.958
23 157.7357 6.813 1.51633 64.14
24 -23.8075 1.513 1.72342 37.95
25 -37.8830 50.568
26 -50.4687 2.008 1.85026 32.27
27 35.4488 5.265 1.49700 81.54
28 -41.5404 0.529
29 45.1503 7.064 1.49700 81.61
30 -63.4429 14.640
31 59.5028 2.540 1.89286 20.36
32 845.1934 12.783
33 ∞ 49.915 1.51633 64.14
34 ∞ 0.000
[表5]
实施例2
β＝207.0 无限远
|fu| 4.43 -
|f| - 4.46
FNo. 2.39 2.39
2ω(°) 131.4 131.2
DD[10] 2.019 2.048
DD[12] 14.125 13.922
DD[14] 24.053 24.227
[表6]
实施例2
Sn 1 2
KA -2.724249104E-01 -3.916831244E+00
A3 8.662156848E-03 8.082261506E-03
A4 -5.979883257E-04 -6.861552452E-04
A5 -1.193752467E-06 1.661746490E-05
A6 2.519241919E-06 -8.840117038E-07
A7 -9.447788977E-08 3.180903675E-07
A8 -4.015533219E-09 -2.222228113E-08
A9 2.991799232E-10 -1.968919855E-10
A10 1.554833828E-12 6.268904090E-11
A11 -4.473108241E-13 -7.608651564E-13
A12 3.649654114E-15 -8.345769002E-14
A13 3.755704385E-16 1.499778307E-15
A14 -5.784013754E-18 7.593000190E-17
A15 -1.809376883E-19 -1.752092450E-18
A16 3.670309035E-21 -2.554955682E-20
A17 4.667044533E-23 4.309396831E-22
A18 -1.127342159E-24 1.652388949E-23
A19 -4.989861801E-27 -2.783877114E-25
A20 1.379836243E-28 2.920444702E-28
Sn 21 22
KA 1.000000000E+00 1.000000000E+00
A3 7.321832983E-19 -3.288165826E-19
A4 -4.674753076E-05 -3.606675429E-05
A5 5.119086825E-06 4.738698501E-06
A6 5.923076187E-07 2.576173454E-07
A7 -9.956023200E-08 -3.267137839E-08
A8 4.736913686E-09 -3.326518333E-09
A9 -2.221343627E-10 4.087113163E-10
A10 2.141272582E-11 -6.133622600E-12
A11 -7.506533160E-13 -2.508304412E-13
[实施例3]
将实施例3的成像光学系统的镜头结构与光束的剖视图示于图4中。实施例3的成像光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由具有正屈光力的第1光学系统G1及具有负屈光力的第2光学系统G2构成。第1光学系统G1从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L1a～L1l这12片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧朝向缩小侧依次由前组G2A及后组G2B构成。前组G2A从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2a～L2c这3片透镜构成。后组G2B从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2d～L2g这4片透镜构成。第1光学系统G1所包括的非球面透镜是透镜L1a与透镜L1b。
将实施例3的成像光学系统的基本透镜数据示于表7中，将规格及可变面间隔示于表8中，将非球面系数示于表9中。表8中，作为从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离为有限时的一例而示出了放大倍率为206.9的情况。图9中示出放大倍率为206.9时的各像差图。
[表7]
实施例3
Sn R D Nd νd
*1 -10.0994 2.700 1.53158 55.08
*2 -28.4069 5.554
*3 31.7067 1.894 1.53158 55.08
*4 91.3290 2.676
5 25.3288 1.135 1.90525 35.04
6 13.0526 5.997
7 22.3760 0.860 1.90366 31.31
8 11.6282 7.421
9 -34.9625 3.421 1.80518 25.46
10 -28.4069 0.420
11 -25.2063 2.023 1.74400 44.79
12 22.6892 DD[12]
13 71.9150 7.496 1.67270 32.10
14 -32.8022 DD[14]
15 44.3215 8.508 1.71700 47.93
16 -44.4384 DD[16]
17 99.3058 6.813 1.62041 60.29
18 -16.1952 1.319 1.80518 25.46
19 22.3046 5.782 1.49700 81.61
20 -25.6427 1.361
21 56.2960 4.307 1.74320 49.34
22 -94.1581 42.920
23 44.1395 6.725 1.57099 50.80
24 -83.2513 48.181
25 230.6899 6.812 1.51633 64.14
26 -19.6511 1.701 1.72047 34.71
27 -36.3846 33.985
28 -48.8829 4.182 1.85026 32.27
29 39.2875 4.675 1.49700 81.54
30 -42.3326 0.114
31 48.6703 7.657 1.49700 81.61
32 -62.5296 4.534
33 58.8430 2.444 1.89286 20.36
34 1429.2149 13.342
35 ∞ 49.915 1.51633 64.14
36 ∞ 0.000
[表8]
实施例3
β＝206.9 无限远
|fu| 4.42 -
|f| - 4.45
FNo. 2.39 2.39
2ω(°) 131.0 130.6
DD[12] 1.697 1.745
DD[14] 13.869 13.622
DD[16] 25.850 26.049
[表9]
实施例3
Sn 1 2 3 4
KA -4.118710275E-01 -3.817354407E+00 9.935260123E-01 -1.054286711E+01
A3 6.836874005E-03 6.669162733E-03 -1.620385719E-03 -2.520267920E-03
A4 -4.109223304E-04 -4.629088389E-04 -1.529225278E-05 2.475147979E-04
A5 -2.580352493E-06 5.349887682E-06 9.521796638E-06 4.714794862E-06
A6 1.383906854E-06 -4.906317383E-07 -1.168596988E-08 -1.000157678E-06
A7 -3.993381588E-08 1.505629429E-07 -2.551078370E-08 8.980484567E-09
A8 -1.775471962E-09 -7.790435595E-09 1.342666424E-10 2.409848958E-09
A9 1.049869331E-10 -9.151464613E-11 3.871756327E-11 -4.270763360E-11
A10 6.030269592E-13 1.607999766E-11 -2.759806176E-13 -3.569070227E-12
A11 -1.258705613E-13 -1.651112241E-13 -3.580800608E-14 6.634677372E-14
A12 9.226682307E-16 -1.473715168E-14 2.886079082E-16 3.351912654E-15
A13 8.393405223E-17 2.803983688E-16 2.052121636E-17 -5.473236426E-17
A14 -1.206003154E-18 8.830067249E-18 -1.746844665E-19 -2.002888448E-18
A15 -3.197033144E-20 -2.642248588E-19 -7.096360770E-21 2.551350526E-20
A16 6.132412541E-22 -7.443563797E-22 6.175657170E-23 7.378239162E-22
A17 6.500507867E-24 5.405452697E-23 1.353537404E-24 -6.336737692E-24
A18 -1.501311023E-25 7.376905220E-25 -1.184022377E-26 -1.527609073E-25
A19 -5.464761742E-28 -2.530940450E-26 -1.091724779E-28 6.520511677E-28
A20 1.461755983E-29 1.546392104E-28 9.512773779E-31 1.359901390E-29
[实施例4]
将实施例4的成像光学系统的镜头结构与光束的剖视图示于图5中。实施例4的成像光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由具有正屈光力的第1光学系统G1及具有负屈光力的第2光学系统G2构成。第1光学系统G1从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L1a～L1l这12片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧朝向缩小侧依次由前组G2A及后组G2B构成。前组G2A从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2a～L2c这3片透镜构成。后组G2B从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2d～L2g这4片透镜构成。第1光学系统G1所包括的非球面透镜是透镜L1a与透镜L1b。
将实施例4的成像光学系统的基本透镜数据示于表10中，将规格及可变面间隔示于表11中，将非球面系数示于表12中。表11中，作为从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离为有限时的一例而示出了放大倍率为203.6的情况。图10中示出放大倍率为203.6时的各像差图。
[表10]
实施例4
Sn R D Nd vd
*1 -9.9226 2.561 1.53158 55.08
*2 -23.3251 5.680
*3 32.9998 2.442 1.53158 55.08
*4 55.5286 3.403
5 26.6887 1.134 1.90525 35.04
6 13.7016 5.627
7 21.9306 1.514 1.90366 31.31
8 11.6140 7.487
9 -34.6213 2.941 1.80518 25.46
10 -28.6761 0.534
11 -25.5937 1.772 1.74400 44.79
12 23.3926 DD[12]
13 63.7235 7.229 1.67270 32.10
14 -32.3355 DD[14]
15 43.6151 8.509 1.71700 47.93
16 -42.4737 DD[16]
17 93.5718 7.933 1.62299 58.16
18 -15.4036 2.797 1.80518 25.46
19 21.9832 4.977 1.49700 81.61
20 -28.9068 3.574
21 63.3463 4.438 1.77250 49.60
22 -89.5368 47.341
23 45.4377 6.807 1.67790 55.34
24 -151.7340 50.267
25 291.1131 5.004 1.51633 64.14
26 -19.2917 1.370 1.72047 34.71
27 -39.9355 32.502
28 -50.0452 5.523 1.85026 32.27
29 38.1667 5.526 1.49700 81.54
30 -41.5666 0.476
31 49.7582 7.658 1.49700 81.61
32 -55.2522 0.150
33 63.0602 3.587 1.89286 20.36
34 6283.7660 12.760
35 ∞ 49.915 1.51633 64.14
36 ∞ 0.000
[表11]
实施例4
β＝203.6 无限远
|fu| 4.50 -
|f| - 4.53
FNo. 2.39 2.39
2ω(°) 130.4 130.2
DD[12] 1.326 1.366
DD[14] 13.775 13.551
DD[16] 23.863 24.047
[表12]
实施例4
Sn 1 2 3 4
KA -3.801433414E-01 -4.160402703E+00 9.839084915E-01 1.416516624E+00
A3 7.112400844E-03 7.188934392E-03 -7.535280144E-04 -1.812429684E-03
A4 -4.366604776E-04 -5.192323468E04 -1.424177435E-05 2.265257895E-04
A5 -2.646669163E-06 6.392872619E-06 3.900378831E-06 2.220534795E-06
A6 1.507464925E-06 -5.829837249E-07 2.089845379E-08 -1.004943708E-06
A7 -4.405474393E-08 1.840625740E-07 -8.486141937E-09 1.521219978E-08
A8 -1.992821613E-09 -9.892154236E-09 -1.891225711E-11 2.637785222E-09
A9 1.185829986E-10 -1.142219181E-10 1.018971635E-11 -5.508961640E-11
A10 7.174240770E-13 2.175200620E-11 1.010838134E-14 -4.240552471E-12
A11 -1.459713579E-13 -2.414942321E-13 -7.380197047E-15 8.275646245E-14
A12 1.050120155E-15 -2.139295099E-14 -2.226616193E-18 4.295507610E-15
A13 1.000435274E-16 4.297113144E-16 3.296325427E-18 -6.815867569E-17
A14 -1.429164205E-18 1.388086077E-17 -4.869684725E-22 -2.748827692E-18
A15 -3.918625686E-20 -4.254078796E-19 -8.859463781E-22 3.201580804E-20
A16 7.481335780E-22 -1.608219379E-21 3.982138319E-25 1.076968563E-21
A17 8.196066817E-24 9.534378141E-23 1.310965954E-25 -8.044355827E-24
A18 -1.881861998E-25 1.417819382E-24 -8.463878978E-29 -2.356455479E-25
A19 -7.089378466E-28 -4.532233316E-26 -8.192194049E-30 8.392120484E-28
A20 1.881399500E-29 2.505015332E-28 6.245359343E-33 2.204439623E-29
[实施例5]
将实施例5的成像光学系统的镜头结构与光束的剖视图示于图6中。实施例5的成像光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由具有正屈光力的第1光学系统G1及具有负屈光力的第2光学系统G2构成。第1光学系统G1从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L1a～L1k这11片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧朝向缩小侧依次由前组G2A及后组G2B构成。前组G2A从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2a～L2c这3片透镜构成。后组G2B从放大侧朝向缩小侧依次由透镜L2d～L2g这4片透镜构成。第1光学系统G1所包括的非球面透镜是透镜L1a与透镜L1b。
将实施例5的成像光学系统的基本透镜数据示于表13中，将规格及可变面间隔示于表14中，将非球面系数示于表15中。表13中，作为从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离为有限时的一例而示出放大倍率为206.8的情况。图11中示出放大倍率为206.8时的各像差图。
[表13]
实施例5
Sn R D Nd vd
*1 -10.1848 2.674 1.53158 55.08
*2 -33.9096 5.527
*3 34.9985 2.849 1.53158 55.08
*4 119.4115 2.390
5 25.3580 1.135 1.90366 31.31
6 13.6032 6.181
7 22.5643 0.851 1.80000 29.84
8 11.3714 9.240
9 -26.0416 1.907 1.69680 55.53
10 23.1740 DD[10]
11 67.8288 7.866 1.64769 33.79
12 -28.7346 DD[12]
13 43.0280 8.292 1.66672 48.32
14 -43.3737 DD[14]
15 109.9613 6.763 1.65160 58.55
16 -15.7090 2.018 1.80518 25.46
17 22.6406 4.945 1.49700 81.61
18 -25.9247 1.362
19 57.3307 3.701 1.78590 44.20
20 -107.1132 44.525
21 48.1672 5.781 1.58313 59.37
22 -68.6401 48.175
23 179.5776 6.800 1.51680 64.20
24 -19.6451 1.397 1.72047 34.71
26 -38.8077 33.091
26 -49.4705 2.058 1.85026 32.27
27 38.5492 4.618 1.49700 81.54
28 -42.5481 0.164
29 48.8336 4.560 1.49700 81.61
30 -60.3899 1.658
31 57.6892 2.417 1.89286 20.36
32 1495.6299 12.751
33 ∞ 49.915 1.51633 64.14
34 ∞ 0.000
[表14]
实施例5
β＝206.8 无限远
|fu| 4.43 -
|f| - 4.53
FNo. 2.39 2.39
2ω(°) 130.8 129.6
DD[10] 1.915 2.086
DD[12] 14.984 14.073
DD[14] 24.548 25.289
[表15]
实施例5
Sn 1 2 3 4
KA -4.075939132E-01 -3.656026123E+00 9.882813396E-01 -2.311110938E+01
A3 6.984922576E-03 6.555107615E-03 -1.384552827E-03 -2.096906806E-03
A4 -4.013586781E-04 -4.160832731E-04 -1.895250907E-05 2.177189817E-04
A5 -3.381453412E-06 7.690279972E-06 9.382745492E-06 1.599466557E-06
A6 1.332296541E-06 -6.511253427E-07 -6.770370208E-08 -6.980126066E-07
A7 -3.709376522E-08 1.133627009E-07 -2.662675634E-08 2.057608328E-08
A8 -1.666832538E-09 -6.109229498E-09 3.899231224E-10 1.321091470E-09
A9 9.913840439E-11 -3.306948571E-12 4.199285761E-11 -6.602569315E-11
A10 4.925745026E-13 1.172138491E-11 -7.700671366E-13 -1.492690184E-12
A11 -1.189288158E-13 -2.832075226E-13 -4.019797891E-14 9.375711096E-14
A12 9.665214038E-16 -8.634551076E-15 8.119803563E-16 1.026049484E-15
A13 7.913238434E-17 3.872301101E-16 2.384519365E-17 -7.413077710E-17
A14 -1.193330560E-18 3.169293744E-18 -5.005150476E-19 -4.215051882E-19
A15 -3.006399509E-20 -3.120864042E-19 -8.542752275E-21 3.364759665E-20
A16 5.941720574E-22 2.045553568E-21 1.807262885E-22 9.574801106E-23
A17 6.099456476E-24 7.671616585E-23 1.689588246E-24 -8.197833771E-24
A18 -1.433388857E-25 -3.672886353E-25 -3.543546631E-26 -9.553390180E-27
A19 -5.120106107E-28 -2.434585860E-26 -1.414015044E-28 8.310589686E-28
A20 1.378132854E-29 2.573754902E-28 2.914426163E-30 9.766628305E-32
表16中示出实施例1～5的成像光学系统的条件式(1)～(8)的对应值和各数值。实施例1～5以d线为基准波长，表16中示出d线基准下的值。在表16的Nas和fas栏中，用括号填写了与对应值下对应的非球面透镜的符号。在表16中，fG2是第2光学系统G2的焦距，P5-G2B是从上述的交点5至后组G2B的最靠放大侧的透镜面为止的光轴上的距离，Bf是以空气换算距离计的整个系统的后焦距。
[表16]
从以上数据可知，实施例1～5的成像光学系统中，F值为2.4以下而具有较小的F值，确保了充分长的后焦距，在保持缩小侧的远心性的同时，各像差得到了良好校正，从而实现了高光学性能。
接着，对本发明的实施方式所涉及的投射型显示装置进行说明。图12是本发明的一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图12所示的投射型显示装置100具有本发明的实施方式所涉及的成像光学系统10、光源15、作为与各色光对应的光阀的透射型显示元件11a～11c、用于分色的分色镜12、13、用于彩色合成的十字分色棱镜14、聚光透镜16a～16c及用于偏转光路的全反射镜18a～18c。另外，在图12中示意地图示了成像光学系统10。并且，在光源15与分色镜12之间配置有积分器，但在图12中省略了其图示。
来自光源15的白色光在分色镜12、13中分解成3个色光光束(绿光、蓝光、红光)后，分别经过聚光透镜16a～16c入射于分别与各色光光束对应的透射型显示元件11a～11c而被调制，并通过十字分色棱镜14进行彩色合成后，入射于成像光学系统10。成像光学系统10将基于被透射型显示元件11a～11c调制的调制光的光学像投射在屏幕105上。
图13是本发明的另一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图13所示的投射型显示装置200具有本发明的实施方式所涉及的成像光学系统210、光源215、作为与各色光对应的光阀的DMD元件21a～21c、用于分色及彩色合成的TIR(全内反射，TotalInternal Reflection)棱镜24a～24c、分离照明光与投射光的偏振光分离棱镜25。另外，在图13中示意地图示了成像光学系统210。并且，在光源215与偏振光分离棱镜25之间配置有积分器，但在图13中省略了其图示。
来自光源215的白色光被偏振光分离棱镜25内部的反射面反射后，通过TIR棱镜24a～24c分解成3个色光光束(绿光、蓝光、红光)。分解后的各色光光束分别入射于所对应的DMD元件21a～21c而被调制，并再次在TIR棱镜24a～24c中向反方向行进而进行彩色合成后，透射偏振光分离棱镜25而入射于成像光学系统210。成像光学系统210将基于被DMD元件21a～21c调制的调制光的光学像投射在屏幕205上。
图14是本发明的又一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图14所示的投射型显示装置300具有本发明的实施方式所涉及的成像光学系统310、光源315、作为与各色光对应的光阀的反射型显示元件31a～31c、用于分色的分色镜32、33、用于彩色合成的十字分色棱镜34、用于偏转光路的全反射镜38及偏振光分离棱镜35a～35c。另外，在图14中示意地图示了成像光学系统310。并且，在光源315与分色镜32之间配置有积分器，但在图14中省略了其图示。
来自光源315的白色光通过分色镜32、33而被分解成3个色光光束(绿光、蓝光、红光)。分解后的各色光光束分别经过偏振光分离棱镜35a～35c，入射于分别与各色光光束对应的反射型显示元件31a～31c而被调制，并通过十字分色棱镜34进行彩色合成后，入射于成像光学系统310。成像光学系统310将基于被反射型显示元件31a～31c调制的调制光的光学像投射在屏幕305上。
图15、图16是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置即相机400的外观图。图15表示从正面侧观察相机400的立体图，图16表示从背面侧观察相机400的立体图。相机400是拆卸自如地安装有可换镜头48的不带反光式取景器的单镜头式数码相机。可换镜头48在镜筒内容纳有本发明的实施方式所涉及的成像光学系统49。
该相机400具备相机主体41，且在相机主体41的上表面设置有快门按钮42及电源按钮43。并且在相机主体41的背面设置有操作部44、操作部45及显示部46。显示部46用于显示所拍摄的图像及拍摄之前的视角内存在的图像。
在相机主体41的前面中央部设置有来自摄影对象的光入射的摄影开口，在与该摄影开口对应的位置设置有卡口47，经由卡口47可换镜头48安装在相机主体41上。
在相机主体41内设置有输出与通过可换镜头48形成的被摄体像相应的摄像信号的CCD(电荷耦合器件，Charge Coupled Device)或CMOS(互补金属氧化物半导体，Complementary Metal Oxide Semiconductor)等成像元件(未图示)、处理由该成像元件输出的摄像信号而生成图像的信号处理电路(未图示)及用于记录该所生成的图像的记录介质(未图示)等。该相机400中，通过按压快门按钮42能够拍摄静态图像或动态图像，通过该拍摄所得到的图像数据记录在上述记录介质中。
以上，举出实施方式及实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、色散系数及非球面系数等并不限定于上述各数值实施例中示出的值，也可以采用其他值。
并且，本发明的投射型显示装置也并不限定于上述结构，例如，用于光束分离或光束合成的光学部件及光阀能够进行各种方式的变更。光阀并不限定于通过图像显示元件对来自光源的光进行空间调制，并将其作为基于图像数据的光学像而输出的方式，也可以是将从自发光型的图像显示元件输出的光本身作为基于图像数据的光学像而输出的方式。作为自发光型的图像显示元件，例如列举有将LED(Light Emitting Diode)或OLED(OrganicLight Emitting Diode)等发光元件进行二维排列的图像显示元件。
并且，本发明的摄像装置也并不限定于上述结构，例如，也能够将本发明应用于无反式以外的相机、胶片相机、摄像机及电影摄影机等中。
符号说明
2-轴上光束，3-最大像高的光束，4-光线，5-交点，10、49、210、310-成像光学系统，11a～11c-透射型显示元件，12、13、32、33-分色镜，14、34-十字分色棱镜，15、215、315-光源，16a～16c-聚光透镜，18a～18c、38-全反射镜，21a～21c-DMD元件，24a～24c-TIR棱镜，25、35a～35c-偏振光分离棱镜，31a～31c-反射型显示元件，41-相机主体，42-快门按钮，43-电源按钮，44、45-操作部，46-显示部，47-卡口，48-可换镜头，100、200、300-投射型显示装置，105、205、305-屏幕，400-相机，G1-第1光学系统，G2-第2光学系统，G2A-前组，G2B-后组，L1a～L1l、L2a～L2h-透镜，MI-中间像，PP-光学部件，Scr-屏幕，Sim-图像显示面面，Z-光轴。

Claims (11)

1.一种成像光学系统，其从放大侧朝向缩小侧依次由使放大侧成像面与中间像共轭的第1光学系统及使所述中间像与缩小侧成像面共轭的第2光学系统构成，
缩小侧远心地构成，
所述第1光学系统包括至少1片非球面透镜，
将整个系统的焦距设为f时，从所述缩小侧成像面向所述第2光学系统以与光轴平行且离光轴|f|的高度入射的光线在所述第2光学系统内与所述光轴具有交点，
所述第2光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由比所述交点更靠放大侧的前组及比所述交点更靠缩小侧的后组构成，
将所述前组的焦距设为fG2A，
将所述后组的焦距设为fG2B，
将所述缩小侧成像面上的最大像高设为Ymax，
将所述第1光学系统的焦距设为fGl，
关于所述第1光学系统所包括的所述非球面透镜，将焦距设为fas，将相对于d线的折射率设为Nas，将|Fas×Nas|的最小值设为min|fas×Nas|时，满足以下表示的条件式(1)、(2)、(3)、(4)及(5)：
10.5＜fG2A/|f|＜15 (1)；
3＜fG2B/Ymax＜5.5 (2)；
2.1＜|Ymax/f|＜2.7 (3)；
0.65＜|f|/fG1＜1 (4)；
7.5＜min|fas×Nas|/|f|＜23 (5)。
2.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，
所述成像光学系统满足以下表示的条件式(6)：
2＜(fG2A/|f|)×(Ymax/fG2B)＜3.5 (6)。
3.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，
关于所述第1光学系统所包括的所有的非球面透镜，满足以下表示的条件式(7)：
1.45＜Nas＜1.6 (7)。
4.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，
所述成像光学系统满足以下表示的条件式(8)：
1＜fG2A/fG2B＜1.55 (8)。
5.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，
所述第2光学系统的最靠放大侧的透镜具有正屈光力。
6.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，
所述成像光学系统满足以下表示的条件式(1-1)：
11＜fG2A/|f|＜14 (1-1)。
7.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，
所述成像光学系统满足以下表示的条件式(2-1)：
3.5＜fG2B/Ymax＜5 (2-1)。
8.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，
所述成像光学系统满足以下表示的条件式(3-1)：
2.1＜|Ymax/f|＜2.4 (3-1)。
9.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，
所述成像光学系统满足以下表示的条件式(4-1)：
0.7＜|f|/fG1＜0.9 (4-1)。
10.一种投射型显示装置，具备：
光阀，输出基于图像数据的光学像；及
权利要求1至9中任一项所述的成像光学系统，
所述成像光学系统将由所述光阀输出的所述光学像投射到屏幕上。
11.一种摄像装置，其具备权利要求1至9中任一项所述的成像光学系统。
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