CN205539675U - 投射用光学系统以及投射型显示装置 - Google Patents

投射用光学系统以及投射型显示装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供投射用光学系统以及具备该投射用光学系统的投射型显示装置，该投射用光学系统形成中间像，是抑制成本、并且为广角且良好地修正了各种像差的具有高投射性能的投射用光学系统。该投射用光学系统从缩小侧起依次由第一光学系统(G1)和第二光学系统(G2)构成，第一光学系统(G1)由多个透镜构成且使图像显示元件上的图像成像为中间像，第二光学系统(G2)由多个透镜构成且将中间像成像到放大侧共轭面上，并且满足下述条件式(1)。

Description

投射用光学系统以及投射型显示装置
技术领域
本实用新型涉及投射用光学系统以及投射型显示装置，尤其是涉及适合在搭载有液晶显示元件、DMD(Digital Micromirror Device：注册商标)等光阀的投射型显示装置中使用的投射用光学系统以及使用该投射用光学系统的投射型显示装置。
背景技术
近年来，搭载有液晶显示元件、DMD(Digital Micromirror Device：注册商标)等光阀的投射型显示装置(也称为投影仪)得以广泛普及，并且趋于高性能化。
另外，受到近年来的光阀的性能提高的影响，对投射用光学系统要求与光阀的分辨率相称的良好的像差修正。此外，考虑到在展示用等较窄的室内空间中使用，强烈地期望更加广角的投射用光学系统。
为了应对这样的期望，提出有利用由多片透镜构成的第一光学系统形成中间像、并利用同样由多片透镜构成的第二光学系统进行再次成像的投射用光学系统(参照专利文献1、2)。
仅由通常的未形成中间像的光学系统构成的投射用光学系统在要缩短焦距而实现广角化时，放大侧的透镜不可避免地变得过大，但在如上述那样进行中间成像的方式的投射用光学系统中，能够缩短第二光学系统的后焦距，并且能够减小第二光学系统的放大侧的透镜直径，也适于缩短焦距而实现广角化。
在先技术文献
专利文献1：日本专利第4210314号说明书
专利文献2：日本特开2006-330410号公报
然而，专利文献1是利用第一光学系统形成中间像、并利用非球面镜对该中间像进行放大反射而投射的光学系统，通过使用非球面镜而适于广角化，但由于镜尺寸增大，因此在成本方面是非常不利的。另外，专利文献2中，以中间像作为边界，利用第一光学系统与第二光学系统独立地进行像差修正，因此未达到近来所要求的等级的广角化。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供投射用光学系统以及具备该投射用光学系统的投射型显示装置，该投射用光学系统形成中间像，是抑制成本、并且为广角且良好地修正了各种像差的具有高投射性能的投射用光学系统。
用于解决技术问题的方案
本实用新型的投射用光学系统是将配置在缩小侧共轭面上的图像显示元件所显示的图像以放大像的形式投射到放大侧共轭面上的投射用光学系统，其特征在于，投射用光学系统从缩小侧起依次由第一光学系统和第二光学系统构成，该第一光学系统由多个透镜构成，且使图像显示元件上的图像成像为中间像，该第二光学系统由多个透镜构成，且将中间像成像到放大侧共轭面上，该投射用光学系统满足下述条件式(1)。
其中，
缩小侧的有效像圆直径；
f2：第二光学系统的焦距；
f：整个系统的焦距。
在本实用新型的投射用光学系统中，优选满足下述条件式(1-1)。
另外，优选满足下述条件式(2)。需要说明的是，更优选满足下述条件式(2-1)。
0.020＜enP/TL2＜0.160…(2)
0.050＜enP/TL2＜0.145…(2-1)
其中，
enP：从第二光学系统的最靠放大侧的面到将放大侧设为入射侧时的入射光瞳位置为止的光轴上的距离；
TL2：从第二光学系统的最靠缩小侧的面到最靠放大侧的面为止的光轴上的距离。
另外，优选满足下述条件式(3)。需要说明的是，更优选满足下述条件式(3-1)。
其中，
缩小侧的有效像圆直径；
TL2：从第二光学系统的最靠缩小侧的面到最靠放大侧的面为止的光轴上的距离。
另外，优选隔着第二光学系统中的光轴上的最大空气间隔而将缩小侧作为第一透镜组、将放大侧作为第二透镜组，并且满足下述条件式(4)。需要说明的是，更优选满足下述条件式(4-1)。
0.30＜f22/f21＜2.00…(4)
0.40＜f22/f21＜1.70…(4-1)
其中，
f21：第一透镜组的焦距；
f22：第二透镜组的焦距。
另外，优选满足下述条件式(5)。需要说明的是，更优选满足述条件式(5-1)。
4.0＜Bf/|f|…(5)
5.0＜Bf/|f|＜20.0…(5-1)
其中，
Bf：整个系统的后焦距；
f：整个系统的焦距。
另外，优选第一光学系统和第二光学系统具有共用的光轴。
另外，优选最大视场角的主光线与第二光学系统的光轴在第二光学系统中的光轴上的最大空气间隔部分处相交。
另外，中间像也可以构成为，周边部与光轴中心相比向第一光学系统侧像面弯曲。
另外，优选第一光学系统的最靠放大侧的面为凹面，第二光学系统的最靠缩小侧的面为凸面。
本实用新型的投射型显示装置的特征在于，具备光源；供来自光源的光入射的光阀；以及上述本实用新型的投射用光学系统，其作为将经由光阀进行了光调制后的光所产生的光学像投射到屏幕上的投射用光学系统。
需要说明的是，上述“放大侧”是指被投射侧(屏幕侧)，在缩小投射的情况下，为了便于说明也将屏幕侧称为放大侧。另一方面，上述“缩小侧”是指图像显示元件侧(光阀侧)，在缩小投射的情况下，为了便于说明也将光阀侧称为缩小侧。
另外，上述“由～构成”是指，除了作为构成要素而列举的构件以外，也可以包含不具有光焦度的透镜、不具有光焦度的反射镜、光阑、掩模、玻璃罩、滤光片等透镜以外的光学要素等。
另外，上述“透镜组”并非必须由多个透镜构成，也包含仅由一片透镜构成的情况。
另外，关于“后焦距”，是考虑为放大侧、缩小侧分别相当于通常的摄像透镜的物侧、像侧的情况而将放大侧、缩小侧分别设为前侧、后侧的焦距。
另外，上述能够根据例如投射用光学系统的规格、供投射用光学系统搭载的装置的规格而求出。
另外，上述的透镜的面形状、光焦度的符号在包含有非球面的情况下是在近轴区域考虑的。
实用新型效果
本实用新型的投射用光学系统是将配置在缩小侧共轭面上的图像显示元件所显示的图像以放大像的形式投射到放大侧共轭面上的投射用光学系统，从缩小侧起依次由第一光学系统和第二光学系统构成，该第一光学系统由多个透镜构成，且使图像显示元件上的图像成像为中间像，该第二光学系统由多个透镜构成，且将中间像成像到放大侧共轭面上，并且该投射用光学系统满足下述条件式(1)，因此能够获得抑制成本、并且为广角且良好地修正了各种像差的具有高投射性能的投射用光学系统。
另外，本实用新型的投射型显示装置由于具备本实用新型的投射用光学系统，因此能够使装置低成本化，并且能够以广角投射高画质的图像。
附图说明
图1是示出本实用新型的一实施方式的投射用光学系统(与实施例1共用)的结构的剖视图。
图2是示出本实用新型的实施例2的投射用光学系统的结构的剖视图。
图3是示出本实用新型的实施例3的投射用光学系统的结构的剖视图。
图4是示出本实用新型的实施例4的投射用光学系统的结构的剖视图。
图5是示出本实用新型的实施例5的投射用光学系统的结构的剖视图。
图6是示出本实用新型的实施例6的投射用光学系统的结构的剖视图。
图7是示出本实用新型的实施例7的投射用光学系统的结构的剖视图。
图8是本实用新型的实施例1的投射用光学系统的各像差图。
图9是本实用新型的实施例2的投射用光学系统的各像差图。
图10是本实用新型的实施例3的投射用光学系统的各像差图。
图11是本实用新型的实施例4的投射用光学系统的各像差图。
图12是本实用新型的实施例5的投射用光学系统的各像差图。
图13是本实用新型的实施例6的投射用光学系统的各像差图。
图14是本实用新型的实施例7的投射用光学系统的各像差图。
图15是本实用新型的一实施方式的投射型显示装置的概要结构图。
附图标号说明：
10 投射用光学系统
11a～11c 透射型显示元件
12、13 二向色镜
14 十字二向色棱镜
16a～16c 聚光透镜
18a～18c 全反射镜
20 光源
30 照明光学部
100 投射型显示装置
G1 第一光学系统
G2 第二光学系统
G21 第一透镜组
G22 第二透镜组
L1～L34 透镜
PP 光学构件
R1 第一光路弯折机构
R2 第二光路弯折机构
Sim 图像显示面
St 孔径光阑
Z 光轴
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的实施方式详细进行说明。图1是示出本实用新型的一实施方式的投射用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的投射用光学系统的结构共用。在图1中，图像显示面Sim侧为缩小侧，第二光学系统G2的最末尾透镜L32侧为放大侧，图示的孔径光阑St并非一定表示大小、形状，而表示在光轴Z上的位置。另外，图1中还一并示出轴上光束wa以及最大视场角的光束wb。
该投射用光学系统能够作为搭载于例如投射型显示装置并将光阀所显示的图像信息向屏幕投射的投射用光学系统来使用。在图1中，假定搭载于投射型显示装置的情形，还一并图示出假定了在颜色合成部或照明光分离部中使用的滤光片、棱镜等的光学构件PP以及位于光学构件PP的缩小侧的面上的光阀的图像显示面Sim。在投射型显示装置中，在图像显示面Sim被赋予了图像信息的光束经由光学构件PP而入射至该投射用光学系统，通过该投射用光学系统被投射到未图示的屏幕上。
如图1所示，该投射用光学系统从缩小侧起依次由第一光学系统G1和第二光学系统G2构成，该第一光学系统G1由多个透镜构成，且使图像显示元件上的图像成像为中间像，该第二光学系统G2由多个透镜构成，且将中间像成像到放大侧共轭面上。
仅由通常的未形成中间像的光学系统构成的投射用光学系统在要缩短焦距而实现广角化时，放大侧的透镜不可避免地变得过大，但在如本实施方式那样进行中间成像的方式的投射用光学系统中，能够缩短第二光学系统G2的后焦距，并且能够减小第二光学系统G2的放大侧的透镜直径，适于缩短焦距而实现广角化。另外，由于无需成本高的非球面镜，因此能够抑制成本。
需要说明的是，本实施方式的投射用光学系统构成为，缩小侧为远心结构。在此，“缩小侧为远心结构”是指，在从放大侧朝向缩小侧的方向上对光束进行观察时，在聚光于作为缩小侧共轭面的图像显示面Sim的任意点的光束的剖面中，上侧的最大光线与下侧的最大光线之间的角平分线与光轴Z接近于平行的状态。但是，并不限于完全为远心结构的情况，即并不限于上述角平分线相对于光轴Z完全平行的情况，也包括存在少许误差的情况。在此，“存在少许误差的情况”是指，上述角平分线相对于光轴Z的斜率为-3°～+3°的范围内的情况。
另外，构成为满足下述条件式(1)。条件式(1)规定了缩小侧的有效像圆直径、第二光学系统G2的焦距、整个系统的焦距的关系，通过避免成为条件式(1)的上限以上，能够防止相对于整个系统的焦距的有效像圆直径过大，并且能够防止相对于整个系统的焦距的第二光学系统G2的光焦度过弱，因此能够实现第二光学系统G2的透镜直径的小型化，以及整个系统的小型化。通过避免成为条件式(1)的下限以下，能够防止相对于整个系统的焦距的有效像圆直径过小，并且能够防止相对于整个系统的焦距的第二光学系统G2的光焦度过强，因此第二光学系统G2所要求的像差修正(尤其是球面像差、像散)被缓和，因此能够容易实现高性能。需要说明的是，若满足下述条件式(1-1)，则能够获得更好的特性。
其中，
缩小侧的有效像圆直径；
f2：第二光学系统的焦距；
f：整个系统的焦距。
在本实施方式的投射用光学系统中，优选满足下述条件式(2)。条件式(2)规定了从第二光学系统G2的最靠放大侧的面到将放大侧设为入射侧时的入射光瞳位置为止的光轴上的距离与第二光学系统G2的透镜全长之比，在未形成一次中间像的通常的光学系统中，需要确保较长的后焦距，但在本实施方式中，通过形成一次中间像，无需在第二光学系统G2中确保较长的后焦距，因此与未形成一次中间像的通常的光学系统相比，能够使入射光瞳位置更靠近放大侧，能够减小第二光学系统G2的最靠放大侧的透镜直径并且实现广角化，条件式(2)用于满足这种情况。通过避免成为条件式(2)的上限以上，能够使入射光瞳位置更加位于放大侧，容易确保所希望的视场角。通过避免成为条件式(2)的下限以下，能够抑制第二光学系统G2的透镜全长过大，并且能够抑制第二光学系统G2的最靠放大侧的透镜直径的大型化。需要说明的是，若满足下述条件式(2-1)，则能够获得更好的特性。
0.020＜enP/TL2＜0.160…(2)
0.050＜enP/TL2＜0.145…(2-1)
其中，
enP：从第二光学系统的最靠放大侧的面到将放大侧设为入射侧时的入射光瞳位置为止的光轴上的距离；
TL2：从第二光学系统的最靠缩小侧的面到最靠放大侧的面为止的光轴上的距离。
另外，优选满足下述条件式(3)。条件式(3)规定了缩小侧的有效像圆直径与第二光学系统G2的透镜全长之比，通过避免成为条件式(3)的上限以上，能够抑制因过度的小型化而引起的第二光学系统G2内的单个透镜的误差灵敏度过高，能够维持制造性。通过避免成为条件式(3)的下限以下，能够获得所希望的有效像圆直径的大小，并且能够抑制第二光学系统G2的透镜全长过大。需要说明的是，若满足下述条件式(3-1)，则能够获得更好的特性。
其中，
缩小侧的有效像圆直径；
TL2：从第二光学系统的最靠缩小侧的面到最靠放大侧的面为止的光轴上的距离。
另外，优选隔着第二光学系统G2中的光轴上的最大空气间隔而将缩小侧作为第一透镜组G21、将放大侧作为第二透镜组G22，并且满足下述条件式(4)。条件式(4)规定了第二光学系统G2的第一透镜组G21与第二透镜组G22的焦距之比，通过避免成为条件式(4)的上限以上，能够抑制第一透镜组G21的光焦度相对于第二透镜组G22过强，能够防止用于向第一光学系统G1入射的入射角增大，因此能够容易进行第一光学系统G1中的像差修正。通过避免成为条件式(4)的下限以下，能够抑制第二透镜组G22的光焦度相对于第一透镜组G21过强，因此容易进行第二透镜组G22中的歪曲像差的修正。需要说明的是，若满足下述条件式(4-1)，则能够获得更好的特性。
0.30＜f22/f21＜2.00…(4)
0.40＜f22/f21＜1.70…(4-1)
其中，
f21：第一透镜组的焦距；
f22：第二透镜组的焦距。
另外，优选满足下述条件式(5)。条件式(5)规定了整个系统的后焦距，且设定了在整个系统的缩小侧配置颜色合成用的棱镜等的空间所需的足够的后焦距。通过避免成为条件式(5)的下限以下，能够抑制后焦距过短，因此容易进行颜色合成棱镜等的配置。需要说明的是，若满足下述条件式(5-1)，则能够获得更好的特性。通过避免成为条件式(5-1)的上限以上，能够抑制后焦距过长，因此能够实现小型化。
4.0＜Bf/|f|…(5)
5.0＜Bf/|f|＜20.0…(5-1)
其中，
Bf：整个系统的后焦距(空气换算距离)；
f：整个系统的焦距。
另外，优选第一光学系统和第二光学系统具有共用的光轴。通过采用这种结构，能够简化光学系统整体的构造，因此能够有助于低成本化。
另外，中间像也可以构成为，周边部与光轴中心相比向第一光学系统侧像面弯曲。这样，第一光学系统G1和第二光学系统G2并非独立地进行像差修正，而是进行在第一光学系统G1使歪曲像差、像散等残留、并在第二光学系统G2使歪曲像差、像散等抵消这样的像差修正，由此即便是较少的透镜片数，也能够实现广角化，并且能够使各种像差良好。
另外，优选第一光学系统的最靠放大侧的面为凹面，且第二光学系统的最靠缩小侧的面为凸面。通过采用这种结构，能够针对较高的像高处的轴外光线进行歪曲像差修正。
需要说明的是，如图1所示，本实施方式的投射用光学系统也可以为，在第一光学系统G1与第二光学系统G2之间具备利用平面的反射面将光路弯折的第一光路弯折机构R1，并且在第二光学系统G2的第一透镜组G21与第二透镜组G22之间具备利用平面的反射面将光路弯折的第二光路弯折机构R2。
这样，通过在投射用光学系统的中间位置处配置光路弯折机构，与在投射用光学系统的放大侧配置光路弯折机构的情况相比，能够使光路弯折机构变得小型。另外，通过在投射用光学系统中设置两个光路弯折机构，能够使投射用光学系统整体小型化、容易控制投射方向。另外，通过将各光路弯折机构的反射面设为平面，与使用非球面镜这样的具有非球面的反射面的光路弯折机构的情况相比，能够抑制成本。
在采用这种方式的情况下，优选最大视场角的主光线与第二光学系统的光轴在第二光学系统中的光轴上的最大空气间隔部分处相交。通过采用这种结构，能够使第二光路弯折机构R2的尺寸小型化。
另外，优选第一光路弯折机构及/或第二光路弯折机构是反射镜。这样，通过使用反射镜，与棱镜相比，不会导致因构件的透射率引起的光量下降，也难以受到热的影响，此外还能够减轻重量。另外，由于这样的原因，即便在构成为在各光路弯折机构的部分进行水平方向振动、垂直方向振动的情况下，在特性、制造性方面也是有利的。
另外，优选第一光路弯折机构及/或第二光路弯折机构配置在将光路弯折90度的朝向上。通过采用这种结构，能够有效地实现投射用光学系统整体的小型化。
另外，优选将图像显示元件所显示的图像以放大像的形式向翻转了180度的方向进行投射。通过采用这种结构，能够使包含屏幕至投射用光学系统在内的系统整体的尺寸小型化。
接着，对本实用新型的投射用光学系统的数值实施例进行说明。
首先，对实施例1的投射用光学系统进行说明。图1示出表示实施例1的投射用光学系统的结构的剖视图。需要说明的是，在图1以及与后述的实施例2～7对应的图2～7中，图像显示面Sim侧为缩小侧，第二光学系统G2的最末尾透镜L32(仅在实施例5中是最末尾透镜L34)侧为放大侧，图示的孔径光阑St并非一定表示大小、形状，而表示在光轴Z上的位置。另外，图1～7中还一并示出轴上光束wa以及最大视场角的光束wb。
实施例1的投射用光学系统从缩小侧起依次由第一光学系统G1、第一光路弯折机构R1以及第二光学系统G2构成，第一光学系统G1由透镜L1～L10这10片透镜构成，第二光学系统G2由透镜L21～L32这12片透镜构成。另外，第二光学系统G2从缩小侧起依次由第一透镜组G21、第二光路弯折机构R2以及第二透镜组G22构成，第一透镜组G21由透镜L21～L26这6片透镜构成，第二透镜组G22由透镜L27～L32这6片透镜构成。
表1示出实施例1的投射用光学系统的基本透镜数据，表2示出与各种因素相关的数据，表3示出与非球面系数相关的数据。以下关于表中的记号的含义，以实施例1的投射用光学系统为例进行说明，但关于实施例2～7也基本相同。
在表1的透镜数据中，面编号一栏示出将最靠放大侧的构成要素的面设为第一个、且随着朝向缩小侧而依次增加的面编号，曲率半径一栏示出各面的曲率半径，面间隔一栏示出各面与下一个面的光轴Z上的间隔。另外，nd一栏示出各光学要素的相对于d线(波长587.6nm)的折射率，vd一栏示出各光学要素的相对于d线(波长587.6nm)的阿贝数。在此，关于曲率半径的符号，将面形状向放大侧凸出的情况设为正，将面形状向缩小侧凸出的情况设为负。基本透镜数据中还一并示出孔径光阑St、光学构件PP。相当于孔径光阑St的面的面编号一栏中，与面编号一起记载有(光阑)这样的语句。
表2的与各种因素相关的数据示出焦距f、后焦距Bf、F值FNo、全视场角2ω的值。
需要说明的是，基本透镜数据以及与各种因素相关的数据所示的数值是以整个系统的焦距的绝对值为1的方式进行了规格化的数值。另外，各表的数值是取整为规定位数的值。
在表1的透镜数据中，在非球面的面编号上标注有＊记号，作为非球面的曲率半径而示出近轴的曲率半径的数值。表3的与非球面系数相关的数据示出非球面的面编号以及与上述非球面相关的非球面系数。非球面系数是用下述式表示的非球面式中的各系数KA、Am(m＝3～17)的值。
Zd＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑Am·hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度为h的非球面上的点向非球面顶点相接的垂直于光轴的平面引出的垂线的长度)；
h：高度(距光轴的距离)；
C：近轴曲率半径的倒数；
KA、Am：非球面系数(m＝3～17)。
【表1】
实施例1·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd
*1 -6.0454 0.7622 1.49100 57.58
*2 -23.1701 0.8901
3 17.2456 0.5145 1.80610 40.93
4 5.6254 1.3385
5 9.4485 0.3810 1.80610 33.27
6 4.4487 2.4299
7 -13.0249 0.3047 1.77250 49.60
8 7.9549 3.5242
9 37.3401 3.8111 1.64769 33.79
10 -9.8610 0.3711
11 12.3243 0.8198 1.80518 25.42
12 49.0021 8.7225
13 41.0416 0.2494 1.80518 25.42
14 5.6876 2.2334 1.59282 68.62
15 -8.3664 0.0379
16 11.0541 2.4421 1.72916 54.68
17 -4.7277 0.4579 1.80518 25.42
18 13.4072 1.8900
*19 20.2550 0.9529 1.51007 56.24
*20 1984.7652 2.3243
21 156.9733 1.4636 1.80518 25.42
22 -11.3871 13.6810
*23 -6.4082 0.9529 1.49100 57.58
*24 -6.4862 0.0952
25 -23.8508 0.4307 1.80518 25.42
26 14.6943 3.7034 1.77250 49.60
27 -13.4010 0.0379
28 14.1100 2.2807 1.77250 49.60
29 -47.6613 3.1484
30 6.6271 1.1795 1.80400 46.58
31 25.2352 0.2383 1.51742 52.43
32 3.4758 3.9425
33(光阑) ∞ 0.3237
34 -3.4327 0.1923 1.80518 25.42
35 6.5801 0.9770 1.59282 68.62
36 -4.1078 2.6800
37 -41.8171 1.3861 1.51633 64.14
38 -5.2781 0.0379
39 9.7434 1.2004 1.80518 25.42
40 -59.6891 3.3573
41 ∞ 4.7637 1.51633 64.14
42 ∞
第二光路弯折机构：从12面起向缩小侧4.9115的位置
第一光路弯折机构：从22面起向缩小侧10.0606的位置
【表2】
实施例1·各种因素(d线)
f -1.00
Bf 6.50
FNo. 2.00
2ω[°] 137.4
【表3】
实施例1·非球面系数
面编号 1 2 19
KA -8.5831337E-01 1.5267730E+00 1.0000000E+00
A3 1.3500124E-02 1.6207700E-02 0.0000000E+00
A4 3.7355108E-03 -1.5811440E-03 7.2756257E-03
A5 -1.5958047E-03 -2.6343865E-05 -1.1125847E-03
A6 1.6144623E-04 4.6257457E-05 -4.3853690E-04
A7 1.9376746E-05 -9.1010163E-06 -9.6686212E-05
A8 -5.4169501E-06 -1.1093364E-07 -1.2964384E-06
A9 7.3993426E-08 2.0922090E-07 3.4086512E-05
A10 8.4962283E-08 -1.0107572E-08 -2.7066187E-06
A11 -6.8422640E-09 -2.0627751E-09 -3.3282322E-06
A12 -4.7910538E-10 1.4750183E-10 4.6361979E-07
A13 7.9463074E-11 9.8397311E-12 1.5667589E-07
A14 -7.6995814E-13 -8.1234981E-13 -2.1732042E-08
A15 -2.9134071E-13 -1.8967333E-14 -3.6501692E-09
A16 1.1711185E-14 1.5857063E-15 3.3018889E-10
A17 - - 3.3724534E-11
面编号 20 23 24
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 1.1570968E-18 1.4379200E-18 0.0000000E+00
A4 1.1017431E-02 1.5339083E-03 1.0017244E-03
A5 6.3653027E-04 -1.5364843E-04 1.6329654E-04
A6 -1.5459887E-03 7.5849186E-05 -1.1437954E-04
A7 -6.7282664E-05 6.4644403E-05 7.8011554E-05
A8 1.4511524E-04 -3.0470719E-05 -9.1645167E-06
A9 -1.3328630E-05 -1.8064302E-06 -6.8267502E-06
A10 -8.8345669E-06 2.5038294E-06 1.8502503E-06
A11 2.4349490E-06 -1.5479839E-07 1.6669133E-07
A12 2.9922618E-07 -9.3616561E-08 -1.0039622E-07
A13 -1.5541144E-07 1.1174150E-08 2.8772081E-09
A14 -3.4183472E-09 1.6690407E-09 2.3388596E-09
A15 4.5654529E-09 -2.6272163E-10 -1.8625879E-10
A16 -2.6343230E-11 -1.1361384E-11 -2.0187141E-11
A17 -5.2171013E-11 2.1681971E-12 2.1924717E-12
图8示出实施例1的投射用光学系统的各像差图。需要说明的是，从图8中的左侧起依次示出球面像差、像散、歪曲像差、倍率色差。在表示球面像差、像散、歪曲像差的各像差图中，示出以d线(波长587.6nm)为基准波长的像差。在球面像差图中，分别以实线、长虚线、短虚线示出关于d线(波长587.6nm)、C线(波长656.3nm)、F线(波长486.1nm)的像差。在像散图中，分别以实线和短虚线示出径向、切向的像差。在倍率色差图中，分别以长虚线、短虚线示出关于C线(波长656.3nm)、F线(波长486.1nm)的像差。球面像差图的FNo.是指F值，其他像差图的ω是指半视场角。
需要说明的是，基本透镜数据以及与各种因素相关的数据所示的数值、各像差图全部是有限的投射距离下的数值、各像差图，在实施例1中示出投射距离为121.950时的数据。
只要未特别说明，则上述的实施例1的说明所述的各数据的记号、含义、记载方法在以下的实施例中也相同，因此以下省略重复说明。
接着，对实施例2的投射用光学系统进行说明。图2示出表示实施例2的投射用光学系统的结构的剖视图。实施例2的投射用光学系统除了第一光学系统G1由透镜L1～L9这9片透镜构成以外，是与实施例1相同的结构。另外，表4示出实施例2的投射用光学系统的基本透镜数据，表5示出与各种因素相关的数据，表6示出与非球面系数相关的数据，图9示出各像差图。在实施例2中，示出投射距离为121.933时的数据。
【表4】
实施例2·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd
*1 -5.8925 0.7620 1.49100 57.58
*2 -20.1570 0.8369
3 15.5565 0.5142 1.80610 33.27
4 5.6978 1.4192
5 10.0304 0.3809 1.80400 46.58
6 4.1382 2.5409
7 -11.8212 0.3047 1.69680 55.53
8 7.4250 3.2265
9 21.6797 3.8106 1.62588 35.70
10 -9.6963 0.6623
11 13.0592 0.7299 1.80518 25.42
12 45.3570 8.7778
13 29.4001 0.2494 1.80518 25.42
14 5.7492 2.3083 1.59282 68.62
15 -8.9476 0.0379
16 10.9153 2.5665 1.72916 54.68
17 -4.9491 0.2761 1.80518 25.42
18 13.1774 1.9787
*19 37.8174 0.9528 1.51007 56.24
*20 -42.8078 2.1168
21 28.9497 1.5439 1.80518 25.42
22 -15.3485 16.7184
*23 -6.8136 0.9524 1.49100 57.58
*24 -6.3119 0.0953
25 26.6794 0.4304 1.80518 25.42
26 11.9638 2.9976 1.80400 46.58
27 -15.6135 2.2913
28 6.2479 1.9616 1.79952 42.22
29 -19.3391 0.2380 1.75520 27.51
30 4.7254 4.1465
31(光阑) ∞ 1.2584
32 -2.9686 0.1922 1.69895 30.13
33 7.6474 1.1974 1.49700 81.54
34 -4.5534 1.1333
35 -56.3920 1.5180 1.51633 64.14
36 -4.8487 0.0379
37 9.8891 1.2337 1.80518 25.42
38 -43.9166 3.3192
39 ∞ 4.7630 1.51633 64.14
40 ∞
第二光路弯折机构：从12面起向缩小侧4.9674的位置
第一光路弯折机构：从22面起向缩小侧11.3838的位置
【表5】
实施例2·各种因素(d线)
f -1.00
Bf 6.50
FNo. 2.00
2ω[°] 137.4
【表6】
实施例2·非球面系数
面编号 1 2 19
KA -9.1567984E-01 1.4161570E+00 1.0000000E+00
A3 1.2952037E-02 1.5904415E-02 0.0000000E+00
A4 3.9150390E-03 -1.3949854E-03 9.3942194E-03
A5 -1.5698458E-03 4.4581928E-05 -1.4325021E-03
A6 1.5067101E-04 3.6644074E-05 -7.4380791E-04
A7 1.9408238E-05 -1.1288892E-05 4.8872772E-05
A8 -5.1447424E-06 9.4146166E-08 1.0656305E-05
A9 5.4632195E-08 2.4324539E-07 1.0315634E-05
A10 8.1696007E-08 -1.2116421E-08 -5.7754042E-07
A11 -6.3994138E-09 -2.3676359E-09 -1.3572625E-06
A12 -4.6802337E-10 1.5599848E-10 1.7149721E-07
A13 7.5394399E-11 1.1315205E-11 6.9656284E-08
A14 -6.7157046E-13 -8.1910668E-13 -8.7243284E-09
A15 -2.7762688E-13 -2.1842079E-14 -1.7008941E-09
A16 1.1039658E-14 1.5599543E-15 1.3147816E-10
A17 - - 1.6357442E-11
面编号 20 23 24
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 1.3217033E-02 1.0973771E-03 7.2353797E-04
A5 -3.8764052E-05 -1.6119120E-04 3.1890659E-04
A6 -1.3457239E-03 9.2374493E-05 -2.1155652E-04
A7 -2.5284883E-05 2.6448831E-05 8.5393245E-05
A8 5.9734739E-05 -2.2364856E-05 -9.6262302E-07
A9 -3.4756794E-07 1.0647077E-06 -9.5399408E-06
A10 1.0993936E-07 1.4823302E-06 1.9030259E-06
A11 2.3308460E-07 -2.0231799E-07 3.2394660E-07
A12 -1.3176092E-07 -4.5293765E-08 -1.2798209E-07
A13 -1.4357380E-08 8.8634300E-09 3.6171844E-10
A14 5.8120548E-09 6.4024409E-10 3.3681773E-09
A15 3.6457202E-10 -1.6537919E-10 -2.1991630E-10
A16 -8.6133307E-11 -3.1465255E-12 -3.1913698E-11
A17 -3.5469901E-12 1.1501260E-12 3.1394043E-12
接着，对实施例3的投射用光学系统进行说明。图3示出表示实施例3的投射用光学系统的结构的剖视图。实施例3的投射用光学系统除了第一光学系统G1由透镜L1～L9这9片透镜构成以外，是与实施例1相同的结构。另外，表7示出实施例3的投射用光学系统的基本透镜数据，表8示出与各种因素相关的数据，表9示出与非球面系数相关的数据，图10示出各像差图。在实施例3中，示出投射距离为121.682时的数据。
【表7】
实施例3·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd
*1 -5.9537 0.7607 1.49100 57.58
*2 -22.4102 1.1909
3 15.5182 0.5135 1.77250 49.60
4 5.7832 1.5272
5 10.9610 0.3801 1.77250 49.60
6 4.1302 2.6498
7 -9.7742 0.3044 1.58913 61.13
8 7.6108 3.1655
9 31.3501 3.8027 1.60342 38.03
10 -9.3384 0.5129
11 11.5048 0.7443 1.80518 25.42
12 37.5734 7.7422
13 118.7760 0.2492 1.80518 25.42
14 5.6890 2.5387 1.59282 68.62
15 -6.8714 0.0382
16 10.3143 2.6702 1.65160 58.55
17 -5.0732 1.5513 1.80518 25.42
18 11.7432 0.9153
*19 -85.1980 0.9506 1.51007 56.24
*20 -15.9578 2.6015
21 79.1298 2.3027 1.80518 25.42
22 -9.1227 13.6474
23 -30.0089 0.4296 1.80518 25.42
24 8.9423 3.7247 1.60562 43.71
25 -10.7747 0.0380
26 14.8618 1.7323 1.80400 46.58
27 -43.2477 2.5494
28 6.8161 1.7763 1.80400 46.58
29 -18.9168 0.2378 1.51742 52.43
30 3.5606 3.6937
31(光阑) ∞ 0.4566
32 -3.1391 0.1921 1.80518 25.42
33 5.7762 1.0367 1.59282 68.62
34 -4.3960 0.8015
35 -185.9641 3.5097 1.48749 70.24
36 -5.0890 0.0382
37 8.7749 1.2786 1.80518 25.42
38 -82.3017 3.3434
39 ∞ 4.7532 1.51633 64.14
40 ∞
第二光路弯折机构：从12面起向缩小侧3.9396的位置
第一光路弯折机构：从22面起向缩小侧10.7955的位置
【表8】
实施例3·各种因素(d线)
f -1.00
Bf 6.49
FNo. 2.00
2ω[°] 137.2
【表9】
实施例3·非球面系数
面编号 1 2 19
KA -9.7838303E-01 -2.6347599E-02 1.0000000E+00
A3 1.7745692E-02 2.2903118E-02 0.0000000E+00
A4 3.1804157E-03 -3.0350282E-03 1.1028892E-02
A5 -1.8105557E-03 3.3186241E-05 -3.4560622E-03
A6 2.1912345E-04 1.0526652E-04 6.7953883E-04
A7 2.2206788E-05 -1.9795493E-05 3.3574732E-04
A8 -7.4954415E-06 -1.0039607E-06 -3.6915532E-04
A9 1.6658017E-07 4.9003027E-07 3.3471927E-05
A10 1.1584383E-07 -6.9036888E-09 4.0859303E-05
A11 -9.7504792E-09 -5.3997242E-09 -8.1250707E-06
A12 -6.5436739E-10 1.9679141E-10 -2.0676654E-06
A13 1.0811525E-10 2.8987621E-11 5.7889510E-07
A14 -8.7836424E-13 -1.3215137E-12 5.0174747E-08
A15 -3.8863108E-13 -6.2055308E-14 -1.8562606E-08
A16 1.4852258E-14 2.9502248E-15 -4.6261415E-10
A17 - - 2.3023163E-10
面编号 20
KA 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00
A4 1.1686461E-02
A5 1.1628046E-03
A6 -2.3602068E-03
A7 9.5211393E-04
A8 6.5610185E-05
A9 -2.3291961E-04
A10 4.7859293E-05
A11 1.7803555E-05
A12 -6.5699490E-06
A13 -3.1176802E-07
A14 3.2974300E-07
A15 -1.8680233E-08
A16 -5.8711149E-09
A17 6.3669476E-10
接着，对实施例4的投射用光学系统进行说明。图4示出表示实施例4的投射用光学系统的结构的剖视图。实施例4的投射用光学系统是与实施例1相同的结构。另外，表10示出实施例4的投射用光学系统的基本透镜数据，表11示出与各种因素相关的数据，表12示出与非球面系数相关的数据，图11示出各像差图。在实施例4中，示出投射距离为121.811时的数据。
【表10】
实施例4·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd
*1 -6.9306 0.8121 1.49100 57.58
*2 -44.8371 0.5265
3 13.5687 0.5483 1.80518 25.42
4 6.2556 1.8879
5 14.4551 0.4058 1.79952 42.22
6 4.3283 2.5036
7 -15.5363 0.3246 1.80400 46.58
8 8.0372 4.5605
9 71.2289 2.1682 1.64769 33.79
10 -9.5623 0.3540
11 11.7365 0.8240 1.80518 25.42
12 46.7315 9.2507
13 17.9887 0.2657 1.80518 25.42
14 4.8108 2.2397 1.53775 74.70
15 -7.2175 0.0404
16 10.5125 2.3557 1.67790 55.34
17 -4.4440 0.2942 1.80518 25.42
18 11.1288 0.3251
*19 12.2198 0.8907 1.51007 56.24
*20 13.5064 0.3292
21 13.7443 1.6941 1.59282 68.62
22 -9.8049 15.2264
*23 -7.0308 1.0153 1.51007 56.24
*24 -6.8249 0.1013
25 -21.7935 0.4587 1.80518 25.42
26 18.3685 3.6762 1.80400 46.58
27 -12.7408 0.0404
28 18.9842 1.8629 1.80400 46.58
29 -63.2950 3.1011
30 12.2347 1.6669 1.80400 46.58
31 -21.4475 0.2536 1.54814 45.78
32 4.0727 8.1896
33(光阑) ∞ 0.8035
34 -5.8768 0.2051 1.84666 23.78
35 7.9679 1.0619 1.49700 81.54
36 -5.4317 4.1679
37 -45.9194 1.5980 1.51633 64.14
38 -6.6372 0.0404
39 17.0560 1.0803 1.80518 25.42
40 -66.7966 3.6543
41 ∞ 14.1859 1.51633 64.14
42 ∞ 0.6091 1.50847 61.19
43 ∞
第二光路弯折机构：从12面起向缩小侧5.1903的位置
第一光路弯折机构：从22面起向缩小侧10.9631的位置
【表11】
实施例4·各种因素(d线)
f -1.00
Bf 13.45
FNo. 2.50
2ω[°] 139.8
【表12】
实施例4·非球面系数
面编号 1 2 19
KA -9.6578232E-01 7.1797830E+00 1.0000000E+00
A3 1.5152595E-02 1.7786856E-02 0.0000000E+00
A4 2.4745249E-03 -1.8010192E-03 7.2368068E-03
A5 -1.4192070E-03 -2.1112616E-04 -1.0862983E-03
A6 1.7031530E-04 5.0422771E-05 -8.5312809E-04
A7 1.4163708E-05 -8.7904656E-07 -3.0853539E-04
A8 -4.9232854E-06 -4.3347102E-07 7.6609049E-05
A9 1.2572919E-07 4.1185022E-08 8.7265414E-05
A10 6.7186825E-08 -7.9498160E-10 -1.3671151E-05
A11 -5.7701281E-09 -3.3328951E-10 -9.0721375E-06
A12 -3.2588431E-10 3.4304624E-11 1.5586581E-06
A13 5.7373154E-11 1.0307507E-12 4.7059813E-07
A14 -6.4187374E-13 -1.9225952E-13 -7.5089483E-08
A15 -1.8715151E-13 -1.0720720E-15 -1.2172965E-08
A16 7.2850548E-15 3.3466154E-16 1.2819746E-09
A17 - - 1.2480983E-10
面编号 20 23 24
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 1.0409797E-02 2.0896951E-03 1.3888769E-03
A5 1.3491359E-03 -1.6041807E-05 2.1379246E-04
A6 -2.5137397E-03 -5.7456735E-05 -1.7408475E-04
A7 -3.2541827E-04 2.5117861E-05 5.2556125E-05
A8 3.4362373E-04 -8.5697549E-06 -2.8508038E-07
A9 1.9870848E-05 6.4738130E-08 -4.4651233E-06
A10 -2.8029664E-05 7.3456995E-07 9.2310511E-07
A11 2.5095644E-07 -1.1220112E-07 9.9022538E-08
A12 1.3425464E-06 -2.2982349E-08 -5.2005980E-08
A13 -7.8570318E-08 5.4013252E-09 1.7527741E-09
A14 -3.3597707E-08 3.0684516E-10 1.1516468E-09
A15 3.2268052E-09 -1.0235851E-10 -9.8561406E-11
A16 3.3008718E-10 -1.2594636E-12 -9.2007459E-12
A17 -4.3653244E-11 7.0689178E-13 1.0505968E-12
接着，对实施例5的投射用光学系统进行说明。图5示出表示实施例5的投射用光学系统的结构的剖视图。实施例5的投射用光学系统中，第一光学系统G1由透镜L1～L8这8片透镜构成，第二光学系统G2的第一透镜组G21由透镜L21～L27这7片透镜构成，第二透镜组G22由透镜L28～L34这7片透镜构成。另外，表13示出实施例5的投射用光学系统的基本透镜数据，表14示出与各种因素相关的数据，表15示出与非球面系数相关的数据，图12示出各像差图。在实施例5中，示出投射距离为193.485时的数据。
【表13】
实施例5·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd
*1 -5.6596 0.7533 1.53158 55.08
*2 -16.3802 0.5746
3 14.3992 0.5991 1.83481 42.72
4 7.2250 2.1723
5 16.5662 0.4452 1.83400 37.16
6 5.0703 2.6525
7 -46.4337 0.3425 1.67790 55.34
8 7.4771 2.3614
*9 -38.9505 0.9035 1.49100 57.58
*10 -81.9445 4.3890
11 2242.0095 1.6268 1.56732 42.82
12 -9.5556 0.3537
13 13.7977 0.6579 1.84666 23.78
14 36.1136 9.7598
15 19.1527 0.2928 1.80518 25.46
16 6.0893 2.4380 1.59282 68.62
17 -11.9454 0.0427
18 16.0233 2.5802 1.69680 55.53
19 -5.4733 0.2740 1.72825 28.46
20 6.6027 0.6754
21 13.0660 1.3889 1.49700 81.61
22 -15.6033 2.2536
*23 -10.4647 1.0976 1.49100 57.58
*24 -6.7619 1.5735
25 46.2663 1.6396 1.84666 23.78
26 -21.0908 21.4463
27 -85.4771 0.4486 1.80518 25.46
28 13.5453 3.8081 1.54814 45.78
29 -13.3932 0.0341
30 13.1189 2.3187 1.80400 46.58
31 -86.5640 7.7542
32 4.6327 0.3402 1.53172 48.84
33 3.4248 1.3953
34(光阑) ∞ 1.3698
35 -3.5518 0.2073 1.80518 25.46
36 12.7160 1.0861 1.59282 68.62
37 -5.1660 0.8689
38 -60.7625 1.6228 1.49700 81.61
39 -5.3392 2.3935
40 17.4292 1.2453 1.80809 22.76
41 -18.4369 2.9837
42 ∞ 6.7814 1.51633 64.14
43 ∞
第二光路弯折机构：从14面起向缩小侧5.4792的位置
第一光路弯折机构：从26面起向缩小侧13.9124的位置
【表14】
实施例5·各种因素(d线)
f -1.00
Bf 7.46
FNo. 1.90
2ω[°] 146.2
【表15】
实施例5·非球面系数
面编号 1 2 9
KA -1.1816188E+00 -1.3324618E+01 1.0000000E+00
A3 9.9914448E-03 1.8025934E-02 0.0000000E+00
A4 1.9941605E-03 -1.6590684E-02 -3.5796035E-03
A5 -6.2703958E-04 1.6231240E-02 1.0861780E-03
A6 4.0424283E-05 -1.0738823E-02 1.9213727E-04
A7 5.2426763E-06 4.9447881E-03 -1.6203496E-04
A8 -9.0449589E-07 -1.6200774E-03 8.1745411E-06
A9 4.0097482E-09 3.8466696E-04 9.9925225E-06
A10 8.5415190E-09 -6.6958175E-05 -1.3729672E-06
A11 -5.4877705E-10 8.5531167E-06 -2.0453540E-07
A12 -2.5750016E-11 -7.9253815E-07 4.1005319E-08
A13 3.9725886E-12 5.1808517E-08 -7.5519988E-10
A14 -5.7578837E-14 -2.2637072E-09 -3.0968595E-11
A15 -8.8476101E-15 5.9290878E-11 0.0000000E+00
A16 3.3317364E-16 -7.0358287E-13 0.0000000E+00
A17 - - 0.0000000E+00
面编号 10 23 24
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 -2.0633751E-03 6.5744572E-03 9.5826426E-03
A5 5.0576859E-04 -1.5664386E-03 -1.7691499E-03
A6 2.2728842E-04 -8.1425427E-04 -5.2488705E-04
A7 -1.2340116E-04 2.8588920E-04 1.3275678E-04
A8 6.1449182E-07 4.3874670E-05 1.7872875E-05
A9 9.7487777E-06 -3.0501761E-05 -4.4079773E-06
A10 -1.5115907E-06 -4.7115824E-07 -6.1994851E-07
A11 -1.5091304E-07 2.0101846E-06 3.4847902E-08
A12 5.8002139E-08 -1.0264767E-07 1.7662157E-08
A13 -6.8430174E-09 -8.0165715E-08 1.9499489E-09
A14 4.4980543E-10 5.6191783E-09 -2.2111521E-10
A15 0.0000000E+00 1.7533315E-09 -5.4715476E-11
A16 0.0000000E+00 -8.4020597E-11 5.5653886E-13
A17 0.0000000E+00 -1.5951602E-11 4.2354510E-13
接着，对实施例6的投射用光学系统进行说明。图6示出表示实施例6的投射用光学系统的结构的剖视图。实施例6的投射用光学系统除了第一光学系统G1由透镜L1～L9这9片透镜构成以外，是与实施例1相同的结构。另外，表16示出实施例6的投射用光学系统的基本透镜数据，表17示出与各种因素相关的数据，表18示出与非球面系数相关的数据，图13示出各像差图。在实施例6中，示出投射距离为193.308时的数据。
【表16】
实施例6·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd
*1 -7.8431 0.8210 1.53158 55.08
*2 -40.3388 0.2762
3 13.5021 0.5986 1.83400 37.16
4 7.2749 2.0717
5 15.5196 0.4446 1.80400 46.58
6 5.0340 2.8719
7 -20.9879 0.3591 1.77250 49.60
8 8.9222 8.5533
9 564.7144 0.9891 1.54814 45.78
10 -12.7779 0.4910
11 13.4910 0.7918 1.84666 23.78
12 88.8120 9.5547
13 16.1687 0.2924 1.80518 25.42
14 5.6967 2.1478 1.49700 81.54
15 -10.8982 0.0426
16 9.2883 2.6961 1.77250 49.60
17 -4.9601 0.2738 1.80518 25.42
18 6.5971 2.1956
*19 117.6592 1.1976 1.49100 57.58
*20 -20.1220 2.0104
21 23.1638 2.0712 1.80518 25.42
22 -16.0224 15.6878
*23 -6.8792 1.1976 1.49100 57.58
*24 -7.0459 6.2838
25 439.3811 0.4653 1.80518 25.42
26 11.6780 3.6301 1.77250 49.60
27 -21.3793 0.0344
28 10.1113 1.8923 1.83481 42.72
29 36.7596 5.2069
30 4.1405 0.2396 1.54814 45.78
31 2.9701 2.6461
32(光阑) ∞ 0.7601
33 -3.6394 0.2070 1.80518 25.42
34 7.2962 1.0283 1.59282 68.62
35 -4.3434 2.6611
36 -25.8763 1.6263 1.48749 70.24
37 -5.1461 0.0343
38 13.4402 1.1842 1.80809 22.76
39 -38.5360 2.9797
40 ∞ 6.7752 1.51633 64.14
41 ∞
第二光路弯折机构：从12面起向缩小侧5.2780的位置
第一光路弯折机构：从22面起向缩小侧10.8979的位置
【表17】
实施例6·各种因素(d线)
f -1.00
Bf 7.44
FNo. 2.15
2ω[°] 144.0
【表18】
实施例6·非球面系数
面编号 1 2 19
KA -8.6374673E-01 2.8058941E+00 1.0000000E+00
A3 1.0892111E-02 1.3536870E-02 0.0000000E+00
A4 2.0602299E-03 -1.7423092E-03 7.6281741E-03
A5 -8.4137148E-04 1.4102816E-04 -1.6584501E-03
A6 8.4099509E-05 3.0740117E-05 -1.0742824E-04
A7 6.2292141E-06 -1.0742136E-05 1.2151217E-04
A8 -1.9915067E-06 2.1190422E-07 -7.1304107E-05
A9 5.8146838E-08 1.8001317E-07 4.9527146E-06
A10 2.1536466E-08 -9.8113054E-09 6.6513222E-06
A11 -1.8578714E-09 -1.4131917E-09 -1.1932142E-06
A12 -7.7044970E-11 9.7692964E-11 -2.7738852E-07
A13 1.4424950E-11 5.4836221E-12 6.8601540E-08
A14 -1.9347377E-13 -4.1353110E-13 6.5114905E-09
A15 -3.7177479E-14 -8.5800894E-15 -1.7418222E-09
A16 1.3629548E-15 6.4708517E-16 -7.0262339E-11
A17 - - 1.6869216E-11
面编号 20 23 24
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 9.6085359E-03 7.0444903E-04 5.7465459E-04
A5 -4.5097270E-04 2.1717416E-05 -9.3658722E-05
A6 -5.7756899E-04 -6.2182315E-05 -1.5628839E-05
A7 1.3491746E-04 5.9343722E-05 4.4605724E-05
A8 -1.7133910E-05 -9.4771050E-06 -9.4703870E-06
A9 -1.4555806E-05 -3.5657278E-06 -2.0686945E-06
A10 4.4644466E-06 1.1643902E-06 8.7408667E-07
A11 6.7813254E-07 4.5757831E-08 6.9936703E-09
A12 -2.6297019E-07 -4.7738954E-08 -3.1431820E-08
A13 -1.2159623E-08 2.1012941E-09 1.8298205E-09
A14 6.9761449E-09 8.6855543E-10 5.1961946E-10
A15 -2.4056727E-11 -7.1980760E-11 -4.7665745E-11
A16 -7.0658022E-11 -5.9292827E-12 -3.2693494E-12
A17 2.2005904E-12 6.3049866E-13 3.7035392E-13
接着，对实施例7的投射用光学系统进行说明。图7示出表示实施例7的投射用光学系统的结构的剖视图。实施例7的投射用光学系统除了第一光学系统G1由透镜L1～L8这8片透镜构成以外，是与实施例1相同的结构。另外，表19示出实施例7的投射用光学系统的基本透镜数据，表20示出与各种因素相关的数据，表21示出与非球面系数相关的数据，图14示出各像差图。在实施例7中，示出投射距离为193.142时的数据。
【表19】
实施例7·透镜数据
面编号 曲率半径 面间隔 nd vd
*1 -8.8721 0.7519 1.49100 57.58
*2 -254.6544 0.6815
3 14.7212 0.5981 1.80400 46.58
4 7.0737 2.0265
5 15.1030 0.4442 1.80400 46.58
6 4.9512 2.7912
7 -22.6376 0.3420 1.80400 46.58
8 9.8694 7.9726
9 810.9992 1.1266 1.57501 41.50
10 -11.9105 1.0465
11 12.8543 0.7293 1.84666 23.78
12 44.9139 9.8604
13 28.9195 0.2924 1.80518 25.46
14 5.9219 2.3732 1.59282 68.62
15 -11.6693 0.0427
16 10.6865 2.7535 1.77250 49.60
17 -5.3121 0.2734 1.80518 25.46
18 8.9458 2.2138
*19 31.5562 1.1966 1.49100 57.58
*20 -35.3204 3.0720
21 32.6385 1.9133 1.84666 23.78
22 -16.3598 18.0987
*23 -7.1825 1.1966 1.49100 57.58
*24 -6.6518 1.2347
25 -15.9865 0.4480 1.80518 25.46
26 17.6459 3.3889 1.77250 49.60
27 -13.5422 0.0340
28 15.3862 2.0644 1.83481 42.72
29 -63.0485 8.7700
30(光阑) ∞ 1.4720
31 -3.9554 0.2067 1.80518 25.46
32 7.9139 2.5513 1.49700 81.61
33 -7.1158 0.0340
34 2527.1384 2.2751 1.49700 81.61
35 -5.8089 0.0340
36 14.7115 1.1539 1.80809 22.76
37 -24.8086 2.9766
38 ∞ 6.7694 1.51633 64.14
39 ∞
第二光路弯折机构：从12面起向缩小侧5.5874的位置
第一光路弯折机构：从22面起向缩小侧12.2873的位置
【表20】
实施例7·各种因素(d线)
f -1.00
Bf 7.44
FNo. 1.90
2ω[°] 143.8
【表21】
实施例7·非球面系数
面编号 1 2 19
KA -9.7629926E-01 -1.0121161E+15 1.0000000E+00
A3 1.0866457E-02 1.1735264E-02 0.0000000E+00
A4 1.2868927E-03 -1.4797870E-03 6.1198322E-03
A5 -6.7290615E-04 -2.3225992E-06 -1.4131764E-03
A6 7.8702501E-05 2.8097790E-05 -2.7703398E-04
A7 3.3166760E-06 -3.5929021E-06 5.0964556E-05
A8 -1.5818367E-06 -9.1972990E-08 5.4732107E-06
A9 7.2167764E-08 5.4110745E-08 -5.9529727E-07
A10 1.4205009E-08 -1.9718799E-09 -1.4406845E-06
A11 -1.4904643E-09 -3.4590147E-10 2.1870466E-07
A12 -3.4313829E-11 2.1659611E-11 1.1543151E-07
A13 9.7906392E-12 1.0456182E-12 -2.1652483E-08
A14 -1.9373000E-13 -8.2794522E-14 -2.9163771E-09
A15 -2.2174334E-14 -1.2553008E-15 7.4125754E-10
A16 8.7986626E-16 1.0971963E-16 2.1213106E-11
A17 - - -8.6988400E-12
面编号 20 23 24
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A4 9.7023658E-03 4.5207917E-04 5.4793408E-04
A5 -8.6522764E-04 4.8773125E-04 2.1179068E-04
A6 -6.3276099E-04 -1.1315321E-04 -3.2973787E-05
A7 1.0747981E-04 -1.4901296E-05 2.6130398E-06
A8 -1.1031205E-06 1.0410665E-05 -2.2356759E-06
A9 -8.5955520E-06 -7.9284129E-08 7.2361539E-07
A10 2.4677641E-06 -5.6734762E-07 1.3692429E-07
A11 3.7054306E-07 3.4763323E-08 -7.4515410E-08
A12 -1.4276631E-07 1.8251511E-08 1.2476395E-09
A13 -7.8425486E-09 -1.6251086E-09 2.2957361E-09
A14 3.5183434E-09 -3.1272447E-10 -1.5632446E-10
A15 6.6949249E-11 3.2910950E-11 -2.5652373E-11
A16 -3.2820464E-11 2.1959051E-12 2.1041002E-12
A17 -7.0996642E-14 -2.4958836E-13 5.5467468E-14
表22示出实施例1～7的投射用光学系统的与条件式(1)～(5)对应的值。需要说明的是，所有实施例均以d线作为基准波长，下述的表22所示的值是在该基准波长下的值。
【表22】
根据以上的数据可知，实施例1～7的投射用光学系统全部满足条件式(1)～(5)，是抑制成本、并且具有135°以上的广角且良好地修正了各种像差的具有高投射性能的投射用光学系统。
接着，使用图15对本实用新型所涉及的投射型显示装置的实施方式进行说明。图15是本实用新型的一实施方式的投射型显示装置的概要结构图。
图15所示的投射型显示装置100具备本实用新型的实施方式的投射用光学系统10、光源20、作为与各颜色光对应的光阀的透射型显示元件11a～11c、将来自光源20的光束导入光阀的照明光学部30。照明光学部30具有：用于颜色分解的二向色镜12、13；用于颜色合成的十字二向色棱镜14；聚光透镜16a～16c；以及全反射镜18a～18c。需要说明的是，图15中概要地图示出投射用光学系统10。另外，在光源20与二向色镜12之间配置有复眼(fly-eye)等积分仪，但图15中省略了其图示。
来自光源20的白色光在照明光学部30中被二向色镜12、13分解成三种颜色光光束(G光、B光、R光)之后，分别被全反射镜18a～18c偏转光路，然后经由聚光透镜16a～16c入射至与各颜色光光束分别对应的透射型显示元件11a～11c而被进行光调制，在通过十字二向色棱镜14进行了颜色合成之后，入射至投射用光学系统10。投射用光学系统10将经由透射型显示元件11a～11c进行了光调制后的光所产生的光学像投射到未图示的屏幕上。
作为透射型显示元件11a～11c，能够使用例如透射型液晶显示元件等。需要说明的是，图15中示出使用透射型显示元件作为光阀的例子，但本实用新型的投射型显示装置所具备的光阀并不局限于此，也可以使用反射型液晶显示元件或DMD等其他的光调制机构。
本实施方式的投射型显示装置100具备本实用新型的投射用光学系统10，因此能够使装置低成本化，并且能够以广角投射高画质的图像。
以上，列举实施方式以及实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式以及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值并不局限于上述各实施例所示的值，能够采用其他值。

Claims (15)

1.一种投射用光学系统，其将配置在缩小侧共轭面上的图像显示元件所显示的图像以放大像的形式投射到放大侧共轭面上，其特征在于，
所述投射用光学系统从缩小侧起依次由第一光学系统和第二光学系统构成，所述第一光学系统由多个透镜构成，且使所述图像显示元件上的图像成像为中间像，所述第二光学系统由多个透镜构成，且将所述中间像成像到所述放大侧共轭面上，
所述投射用光学系统满足下述条件式(1)：
其中，
缩小侧的有效像圆直径；
f2：所述第二光学系统的焦距；
f：整个系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述投射用光学系统满足下述条件式(1-1)：
3.根据权利要求1或2所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述投射用光学系统满足下述条件式(2)：
0.020＜enP/TL2＜0.160 …(2)
其中，
enP：从所述第二光学系统的最靠放大侧的面到将放大侧设为入射侧时的入射光瞳位置为止的光轴上的距离；
TL2：从所述第二光学系统的最靠缩小侧的面到最靠放大侧的面为止的光轴上的距离。
4.根据权利要求3所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述投射用光学系统满足下述条件式(2-1)：
0.050＜enP/TL2＜0.145…(2-1)。
5.根据权利要求1或2所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述投射用光学系统满足下述条件式(3)：
其中，
TL2：从所述第二光学系统的最靠缩小侧的面到最靠放大侧的面为止的光轴上的距离。
6.根据权利要求5所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述投射用光学系统满足下述条件式(3-1)：
7.根据权利要求1或2所述的投射用光学系统，其特征在于，
隔着所述第二光学系统中的光轴上的最大空气间隔而将缩小侧作为第一透镜组、将放大侧作为第二透镜组，
所述投射用光学系统满足下述条件式(4)：
0.30＜f22/f21＜2.00 …(4)
其中，
f21：所述第一透镜组的焦距；
f22：所述第二透镜组的焦距。
8.根据权利要求7所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述投射用光学系统满足下述条件式(4-1)：
0.40＜f22/f21＜1.70 …(4-1)。
9.根据权利要求1或2所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述投射用光学系统满足下述条件式(5)：
4.0＜Bf/|f| …(5)
其中，
Bf：整个系统的后焦距。
10.根据权利要求9所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述投射用光学系统满足下述条件式(5-1)：
5.0＜Bf/|f|＜20.0 …(5-1)。
11.根据权利要求1或2所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述第一光学系统和所述第二光学系统具有共用的光轴。
12.根据权利要求1或2所述的投射用光学系统，其特征在于，
最大视场角的主光线与所述第二光学系统的光轴在所述第二光学系统中的光轴上的最大空气间隔部分处相交。
13.根据权利要求1或2所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述中间像的周边部与光轴中心相比向所述第一光学系统侧像面弯曲。
14.根据权利要求1或2所述的投射用光学系统，其特征在于，
所述第一光学系统的最靠放大侧的面为凹面，所述第二光学系统的最靠缩小侧的面为凸面。
15.一种投射型显示装置，其特征在于，
所述投射型显示装置具备：
光源；
光阀，其供来自该光源的光入射；以及
权利要求1至14中任一项所述的投射用光学系统，其作为将经由该光阀进行了光调制后的光所产生的光学像投射到屏幕上的投射用光学系统。
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