JP3368097B2 - 投影光学系 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投影光学系に関し、例え
ばカラー液晶に表示された投影像原画をスクリーン面上
に拡大投影する際のレンズ系全体の小型化を図った高い
光学性能を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりフィルム画像や液晶ライトバル
ブ等の投影像原画をスクリーン面上に拡大投影するよう
にした投影光学系が種々と提案されている。

【０００３】投影光学系には種々なタイプのものが用い
られているが投影像原画としてカラー液晶を用いた投影
光学系には、最終レンズ面から液晶表示素子までの空間
（バックフォーカス）に反射ミラーやダイクロイックミ
ラー等の光学部材を配置する為に長いバックフォーカス
を有したものが要望されている。この為、カラー液晶用
の投影光学系には負の屈折力のレンズ群が先行するレト
ロフォーカスタイプのものが多く用いられている。

【０００４】図１５は特開昭６１−１３８８５号公報で
提案されている投影光学系の要部概略図である。同図に
おいて２０は光源、１９はレンズ、２１は楕円反射鏡で
あり、光源２０からの光束をレンズ１９側に反射してい
る。１２は広帯域偏光ビームスプリッターであり、例え
ばＳ偏光成分のみを反射させている。

【０００５】１３は青反射ダイクロイック面を有する色
分解プリズム、１４は赤反射ダイクロイック面を有する
色分解プリズムである。１５は光路長補正用の光学ブロ
ックである。１６，１７，１８は各々液晶装置である。

【０００６】同図では光源２０からの光束をレンズ１９
を介して偏光ビームスプリッター１２でＳ偏光成分のみ
を反射させている。そして色分解プリズム１３，１４で
青色光、赤色光、緑色光の３色光に色分解して各々液晶
装置１６，１７，１８を照明している。液晶装置からは
投影像原画に基づいて偏光面が回転した反射光が得られ
る。これにより液晶装置（１６，１７，１８）の投影像
原画を色分解プリズム、偏光ビームスプリッター１２を
介して合成し、投影レンズ１１によりスクリーン面上に
拡大投影している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１５に示す投影光学
系では投影レンズ１１と液晶装置（１６，１７，１８）
との間に偏光ビームスプリッター１２と色分解プリズム
１３，１４とを配置している。この為投影レンズ１１に
は例えば液晶装置（１６，１７，１８）の幅の３倍以上
の長いバックフォーカスが必要となってくる。

【０００８】又、スクリーン面上での色ムラの発生を防
止する為には色分解プリズムのダイクロイック面の入射
角を投影像原画の任意の位置で一定にする必要がある。
この為、投影レンズ１１をテレセントリック系で構成す
ることが必要となっている。

【０００９】一般に長いバックフォーカスを有するには
レンズ系全体をスクリーン側に負の屈折力のレンズ群
を、投影像原画側に正の屈折力のレンズ群を配置した、
所謂レトロ型にする必要がある。

【００１０】しかしながらレトロ型にするとレンズ系が
非対称となってくる為に諸収差の発生が多くなり、良好
なる光学性能を得るのが難しくなってくる。又レンズ枚
数が増加し、レンズ系全体が複雑化及び大型化してくる
という問題点が生じてくる。

【００１１】又、投影レンズ１１のテレセントリック性
を良くしようとすると、投影レンズ１１の投影像原画側
のレンズ有効径が液晶装置の幅以上となり、レンズ系全
体が大型化してくるという問題があった。又、軸外光束
の入射高が高くなり高次の収差が多く発生してくるとい
う問題点があった。

【００１２】本発明は投影レンズのレンズ構成及び液晶
パネル等の投影像原画を照明する照明手段の構成を適切
に設定することにより、あまり長いバックフォーカスを
必要とせず、かつ装置全体の大型化を防止しつつ、投影
像原画をスクリーン面上に容易にピントの合った状態で
拡大投影することができる投影光学系の提供を目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の投影光
学系は、 投影像原画をスクリーン面上に投影する投影光
学系において、該投影光学系は、該スクリーン側より順
に、負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２群、そして
正の屈折力の第３群の３つのレンズ群と、該第２群と第
３群との間に該投影像原画を照明する為の照明光導入手
段とを有し、該第３群は該スクリーン側に凸面を向けた
平凸レンズとプリズムブロックより成り、該投影像原画
は該プリズムを介して該スクリーン面に投影しており、
広角端から望遠端への変倍に際し、該第１群と第２群の
間隔が減少し、該第２群と第３群の間隔が増大するよう
に、該第１群と第２群の双方を該スクリーン側へ移動さ
せ、第ｉ群の焦点距離をＦｉ、全系の広角端の焦点距離
をＦ、第ｉ群と第ｉ＋１群の広角端の主点間隔をｅｉと
したとき、 ０．８＜−Ｆ１／Ｆ＜２ １．５＜Ｆ２／Ｆ＜２．５ ２．０＜Ｆ３／Ｆ＜３．５ １．８＜ｅ１／Ｆ＜３．５ １．８＜ｅ２／Ｆ＜４ なる条件を満足することを特徴としている。

【００１４】

【００１５】

【実施例】図１、図２は各々本発明の実施例１、２の光
学系の要部概略図である。図１において１０は投影レン
ズであり、負の屈折力の第１群Ｌ１と、正の屈折力の第
２群Ｌ２そして正の屈折力の第３群Ｌ３の３つのレンズ
群を有している。第３群Ｌ３はスクリーン側に凸面を向
けた平凸レンズＬａとプリズム（色分解プリズム）５を
有している。

【００１６】本実施例では、広角端から望遠端への変倍
に際し、該第１群と第２群を双方のレンズ群間隔が減少
し、該第２群と第３群の間隔が増大するようにスクリー
ンＳ側へ移動させている。又本実施例では、第１群の全
てのレンズ群を光軸上移動させてフォーカス（ピント調
整）を行っている。ＳＰは絞りである。

【００１７】９は光源部であり、白色光束を放射してお
り、投影レンズ１０の光路外に配置している。４は照明
光導入手段であり、ハーフミラー面、又は部分的に高い
反射率を有するミラーより成っており、第２群と第３群
との間の絞りＳＰ近傍に配置している。照明光導入手段
４は、例えば光源部９からの光束を第３群方向に反射さ
せ、後述する投影像原画（６，７，８）を照明してい
る。Ｓはスクリーン面である。

【００１８】５は色分解手段であり、内部にダイクロイ
ック面を有し、入射光束を例えば青色光、緑色光、赤色
光の３つの色光に分解して射出している。６，７，８は
各々投影像原画としての反射型の液晶パネル（液晶装
置）である。

【００１９】本実施例では光源部９から放射した光束の
一部を照明光導入手段４により第３群方向に反射させ、
レンズＬａを介した後、色分解手段５で所定の３つの色
光に分解して各々投影像原画（６，７，８）を照明して
いる。

【００２０】このように投影像原画（６，７，８）を照
明する為の照明光導入手段４を第２群と第３群との間に
配置することにより、投影レンズ１０に要求されるバッ
クフォーカスの短縮化を図っている。

【００２１】これより本実施例では投影像原画（６，
７，８）を色分解手段５を介して重ね合わせて投影レン
ズ１０によりスクリーン面Ｓ上に拡大投影している。そ
してこのとき第１群の全部のレンズ群を光軸上移動させ
てフォーカス（ピント調整）を行っている。そして第１
群Ｌ１と第２群Ｌ２を前述の如く移動させて変倍を行
う。これによりスクリーン面Ｓ上での投影倍率を種々と
変化させている。

【００２２】絞りＳＰを第２群と第３群との間の照明光
導入手段４の近傍に配置し、スクリーン面Ｓ上での照度
分布の均一化を図っている。尚本実施例において絞りＳ
Ｐは第２群と第３群との間であればどの位置に配置して
も良い。又照明光導入手段４の有効径を絞りとして併用
して構成しても良い。

【００２３】図２の実施例２では図１の実施例１に比べ
て照明光導入手段４や光源部９を削除した点が異なって
おり、投影像原画（６，７，８）を投影レンズ１０でス
クリーン面Ｓ上に投影する投影レンズとしての構成は同
じである。本実施例では投影レンズ１０を３色分解画像
入力装置用のズームレンズとして用いている。

【００２４】図３〜図６は本発明に係る投影レンズの数
値実施例１〜４のレンズ断面図である。図中１０は投影
レンズである。投影レンズ１０は負の屈折力の第１群Ｌ
１と正の屈折力の第２群Ｌ２、そして正の屈折力の第３
群Ｌ３の３つのレンズ群を有している。５は色分解手
段、ＳＰは絞り、Ｇはプリズム（３色分解プリズム）で
ある。Ｓはスクリーン（距離の長い第１共役点側）、Ｉ
Ｐは投影像原画（距離の短い第２共役点側）である。図
３〜図６の実施例１〜４において照明光導入手段を設け
るときは図１に示すように絞りＳＰと第３群Ｌ３との間
に設けている。

【００２５】図７，図８は本発明の数値実施例１の広角
端と望遠端の収差図、図９，図１０は本発明の数値実施
例２の広角端と望遠端の収差図、図１１，図１２は本発
明の数値実施例３の広角端と望遠端の収差図、図１３，
図１４は本発明の数値実施例４の広角端と望遠端の収差
図である。

【００２６】本実施例のズームレンズはスクリーンＳ側
から順に負、正、正の屈折力の３つのレンズ群Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３を配置し、第１群Ｌ１と第２群Ｌ２を光軸上移
動させて変倍を行い、第２群Ｌ２と第３群Ｌ３の間に照
明光導入手段４と絞りＳＰを配置することにより、小型
で照明効率が高く照明ムラの少ない投影光学系を実現し
ている。そして第３群を１枚の平凸レンズＬａとプリズ
ム群Ｇで構成することにより照明光によるゴーストの発
生を極力小さくしている。

【００２７】第３群中のレンズＬａとしてスクリーンＳ
側へ向う反射面がスクリーンＳ側に凸面のみで構成し、
これにより該反射面からの反射光が拡散してスクリーン
Ｓ上に投影されるゴーストが非常に弱くなるようにして
いる。更に平凸レンズＬａとプリズム群Ｇの間で反射光
が生じないように、平凸レンズとプリズム群は平凸レン
ズとプリズム群の屈折率に近い接着剤で接合、又は液体
を介して密着している。

【００２８】本発明の投影光学系は投影画像の光学性能
を良好に維持する為に、次の条件のうち少なくとも１つ
以上を満足している。

【００２９】（イ）前記第２群はそのレンズ全長をＬ
２、該第２群の第１レンズ面から前記投影像原画側へ距
離０．７×Ｌ２までの範囲内に少なくとも１枚の正レン
ズを有し、該正レンズの材質のアッベ数をν_2pf とした
とき、 ν_2pf ＜４５ ・・・・・・（１） なる条件を満足することである。

【００３０】条件式（１）は変倍に伴い移動する第２群
中の正レンズの材質のアッベ数を適切に設定し、主に倍
率色収差を良好に補正する為のものである。条件式
（１）の上限値を越える領域では、第３群で発生する倍
率色収差の補正が十分行えず、全体として倍率色収差が
アンダーとなり良くない。尚、本発明において更に好ま
しくは、条件式（１）は、 ν_2pf ＜４０ の如く設定するのが良い。

【００３１】（ロ）前記第ｉ群の焦点距離をＦｉ、全系
の広角端の焦点距離をＦ、第ｉ群と第ｉ＋１群の主点間
隔をｅｉとしたとき ０．８＜−Ｆ１／Ｆ＜２ ・・・・・・・・（２） １．５＜Ｆ２／Ｆ＜２．５ ・・・・・・（３） ２．０＜Ｆ３／Ｆ＜３．５ ・・・・・・（４） １．８＜ｅ１／Ｆ＜３．５ ・・・・・・（５） １．８＜ｅ２／Ｆ＜４ ・・・・・・・・・・（６） なる条件を満足することである。

【００３２】条件式（２）は全系の焦点距離に対する負
の屈折力の第１群の焦点距離の比に関し、主にレンズ全
長の増大を防止しつつ歪曲収差や像面弯曲等の軸外収差
を良好に補正する為のものである。条件式（２）の下限
値を越える領域では第１群のパワー（屈折力）が強くな
りすぎるため、歪曲収差の補正がアンダーとなり、又、
像面弯曲がオーバーとなってくる。又、条件式（２）の
上限値を越える領域では第１群の焦点距離が大きくなり
すぎるため、全系の焦点距離も長くなり、大きなスクリ
ーン像を得るためのスクリーン面までの投射距離が大き
くなってしまうため良くない。

【００３３】条件式（３）は第２群の焦点距離と全系の
短焦点端（広角端）の焦点距離の比について限定したも
のである。条件式（３）の下限値を越える領域では第２
群の焦点距離が小さくなりすぎるため、第２群の投影像
原画側の共役長が小さくなり、その為に第２群と第３群
の間隔が小さくなる。そしてそれに従って第３群のプリ
ズム群におけるテレセントリック性を良好に保つために
第３群の平凸レンズのパワーを強くしなければならな
い。このとき第３群の平凸レンズのパワーが強すぎると
平凸レンズで発生する倍率色収差、非点収差、コマ収差
の像面弯曲の補正が十分に行えず、全系としてアンダー
となってくる。又、条件式（３）の上限値を越える領域
では第２群の焦点距離が大きくなりすぎるため、第２群
の投影像原画側の共役長も長くなり、全体として全長が
大きくなってしまうので良くない。

【００３４】条件式（４）は第３群の焦点距離と全系の
短焦点端の焦点距離の比について限定したものである。
条件式（４）の範囲外では、第３群のプリズム群におけ
るテレセントリック性がくずれ、プリズム群内のダイク
ロイック面に入射する入射角が画像の中心と周辺で変化
してしまい、スクリーン上の投影像に色ムラが生じてし
まうため良くない。

【００３５】条件式（５）は第１群と第２群の主点間隔
と全系の短焦点端の焦点距離の比について限定したもの
である。条件式（５）の下限値を越える領域では変倍比
が大きくとれず、条件式（５）の上限値を越える領域で
は変倍比は大きくとれるが、第１群のレンズ径が大きく
なりすぎるので良くない。

【００３６】条件式（６）は第２群と第３群の主点間隔
と全系の短焦点端の焦点距離の比について限定したもの
である。条件式（６）の下限値を越える領域では、第３
群のプリズム群におけるテレセントリック性を良好に保
つために第３群のパワーを強くしなければならず、この
結果、第３群で発生する倍率色収差、非点収差、コマ収
差、像面弯曲が大きくなりすぎ、全系で補正がアンダー
になってくる。又、条件式（６）の上限値を越える領域
では全体が大きくなりすぎるので良くない。

【００３７】尚、本発明において更に好ましくは条件式
（２）〜（６）は、 １．０＜−Ｆ１／Ｆ＜１．８ １．７＜Ｆ２／Ｆ＜２．３ ２．２＜Ｆ３／Ｆ＜３．３ ２．１＜ｅ１／Ｆ＜３．２ ２．２＜ｅ２／Ｆ＜３．５ の如く設定するのが良い。

【００３８】（ハ）前記第１群は少なくとも２つの正レ
ンズを有し、このうち前記投影像原画側に最も近い正レ
ンズと前記スクリーン側に最も近い正レンズの材質のア
ッベ数を各々ν_1pr ，ν_1pf としたとき ν_1pr ＜５０ ・・・・・・・・（７） ４５＜ν_1pf ・・・・・・（８） なる条件を満足することである。

【００３９】条件式（７）は第１群に含まれる最も小さ
な共役側（投影像原画側）の正レンズ、或いは接合正レ
ンズに含まれ正レンズの材質のアッベ数について限定し
たものである。条件式（７）の上限値を越えると倍率色
収差がアンダーとなり良くない。

【００４０】条件式（８）は第１群に含まれる最も大き
な共役側（スクリーン側）の正レンズの材質のアッベ数
について限定したもので、条件式（８）の下限値を越え
ると高次の倍率色収差の発生が大きく良くない。以上の
ように条件式（７），（８）は軸外光束の入射高の小さ
い第１群の投影像原画側の正レンズで色収差を補正し、
入射高の大きいスクリーン側の正レンズで歪曲を補正し
ている。

【００４１】尚、本発明において更に好ましくは条件式
（７），（８）は、 ν_1pr ＜４５ ５０＜ν_1pf の如く設定するのが良い。

【００４２】（ニ）前記第３群の正レンズの材質のアッ
ベ数をν_3pとしたとき ５０＜ν_3p ・・・・・・（９） なる条件を満足することである。

【００４３】条件式（９）は第３群に含まれる平凸レン
ズのアッベ数について限定したものである。条件式
（９）の下限値を越えると倍率色収差がアンダーとなり
良くない。

【００４４】（ホ）前記第１群は前記スクリーン側から
順に両レンズ面が凸面の正レンズ、スクリーン側へ凸面
を向けたメニスカス状の負レンズ、両レンズ面が凹面の
負レンズそしてスクリーン側へ凸面を向けたメニスカス
状の正レンズ又はメニスカス状の接合レンズより成って
いることである。

【００４５】本発明では第１群のレンズ構成をこのよう
に設定することにより変倍に伴う収差変動を少なくし、
全変倍範囲にわたり高い光学性能を得ている。

【００４６】（ヘ）前記第２群は前記投影像原画側へ凸
面を向けたメニスカス状の単レンズ又は接合レンズを有
していることである。

【００４７】これにより第２群のスクリーン側の軸外光
束の入射高を小さくし、レンズ径を小さくできるととも
に第１群への入射高もそれに従い小さくして周辺光束の
高次収差の発生を小さく抑えている。

【００４８】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてＲｉは物体側（スクリーン側）より順に第ｉ
番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉは物体側より第ｉ番目
のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より
順に第ｉ番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数であ
る。

【００４９】数値実施例１におけるＲ２２〜Ｒ２３、数
値実施例２におけるＲ２３〜Ｒ２４、数値実施例３にお
けるＲ２３〜Ｒ２４は色分解手段や色フィルター等のガ
ラスブロックである。

【００５０】又、前述の各条件式と数値実施例における
諸数値との関係を表−１に示す。 （数値実施例１） F= 49.95 FNO= 1:2.8〜3.0 2ω= 49.8°〜36.7° R 1= 196.06 D 1= 9.30 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -520.55 D 2= 0.20 R 3= 131.01 D 3= 3.80 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 46.96 D 4= 23.25 R 5= -195.97 D 5= 3.00 N 3=1.65844 ν 3= 50.9 R 6= 45.47 D 6= 10.78 R 7= 55.77 D 7= 5.90 N 4=1.84666 ν 4= 23.8 R 8= 97.06 D 8=可変 R 9= 310.29 D 9= 5.85 N 5=1.84666 ν 5= 23.8 R10= -197.74 D10= 28.30 R11= -43.46 D11= 2.60 N 6=1.83400 ν 6= 37.2 R12= -920.71 D12= 9.35 N 7=1.62004 ν 7= 36.3 R13= -53.45 D13= 9.85 R14= -84.21 D14= 2.70 N 8=1.84666 ν 8= 23.8 R15= 340.27 D15= 0.43 R16= 523.49 D16= 11.55 N 9=1.69680 ν 9= 55.5 R17= -56.76 D17= 0.20 R18= 150.30 D18= 8.75 N10=1.51823 ν10= 59.0 R19= -150.30 D19=可変 R20=（絞り） D20=120.00 R21= 71.93 D21= 14.80 N11=1.51633 ν11= 64.2 R22= ∞ D22= 56.00 N12=1.51633 ν12= 64.2 R23= ∞

【００５１】

【表１】 （数値実施例２） F= 49.24 FNO= 1:2.8〜3.0 2ω= 50.5°〜39.8° R 1= 180.98 D 1= 9.87 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -563.08 D 2= 0.20 R 3= 128.66 D 3= 3.80 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 45.63 D 4= 22.69 R 5= -214.11 D 5= 3.00 N 3=1.65844 ν 3= 50.9 R 6= 44.15 D 6= 9.81 R 7= 54.01 D 7= 3.00 N 4=1.65844 ν 4= 50.9 R 8= 45.33 D 8= 7.63 N 5=1.76182 ν 5= 26.5 R 9= 100.73 D 9=可変 R10= 300.16 D10= 8.15 N 6=1.84666 ν 6= 23.8 R11= -186.19 D11= 22.54 R12= -42.95 D12= 2.60 N 7=1.83400 ν 7= 37.2 R13= 699.64 D13= 10.01 N 8=1.62004 ν 8= 36.3 R14= -53.78 D14= 8.14 R15= -80.36 D15= 3.00 N 9=1.84666 ν 9= 23.8 R16= 283.70 D16= 0.24 R17= 337.75 D17= 13.04 N10=1.69680 ν10= 55.5 R18= -55.36 D18= 0.20 R19= 155.30 D19= 8.59 N11=1.51823 ν11= 59.0 R20= -149.48 D20=可変 R21=（絞り） D21=120.00 R22= 70.36 D22= 14.80 N12=1.51633 ν12= 64.2 R23= ∞ D23= 56.00 N13=1.51633 ν13= 64.2 R24= ∞

【００５２】

【表２】 （数値実施例３） F= 49.16 FNO= 1:2.8〜3.0 2ω= 50.5°〜39.9° R 1= 163.76 D 1= 10.90 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -555.99 D 2= 0.20 R 3= 109.19 D 3= 3.80 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 44.73 D 4= 21.51 R 5= -169.51 D 5= 3.40 N 3=1.60311 ν 3= 60.7 R 6= 41.13 D 6= 9.41 R 7= 49.43 D 7= 7.98 N 4=1.80518 ν 4= 25.4 R 8= 84.54 D 8=可変 R 9= 807.30 D 9= 7.87 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R10= -123.42 D10= 3.00 N 6=1.60342 ν 6= 38.0 R11= -239.53 D11= 24.33 R12= -40.91 D12= 2.48 N 7=1.80610 ν 7= 41.0 R13= -185.48 D13= 7.53 N 8=1.60342 ν 8= 38.0 R14= -52.91 D14= 10.82 R15= -113.17 D15= 2.60 N 9=1.80518 ν 9= 25.4 R16= 130.82 D16= 0.58 R17= 142.70 D17= 12.08 N10=1.69680 ν10= 55.5 R18= -67.23 D18= 0.20 R19= 211.82 D19= 9.18 N11=1.51633 ν11= 64.2 R20= -102.48 D20=可変 R21=（絞り） D21=120.00 R22= 69.46 D22= 14.80 N12=1.51633 ν12= 64.2 R23= ∞ D23= 56.00 N13=1.51633 ν13= 64.2 R24= ∞

【００５３】

【表３】 （数値実施例４） F= 49.79 FNO= 1:2.8 〜3.0 2ω= 50.0°〜39.4° R 1= 205.01 D 1= 9.42 N 1=1.51633 ν 1= 64.2 R 2= -624.79 D 2= 0.20 R 3= 112.49 D 3= 3.80 N 2=1.60311 ν 2= 60.7 R 4= 37.67 D 4= 34.92 R 5= -308.23 D 5= 3.40 N 3=1.60311 ν 3= 60.7 R 6= 55.74 D 6= 2.73 R 7= 49.39 D 7= 6.19 N 4=1.80518 ν 4= 25.4 R 8= 88.27 D 8=可変 R 9=-19330.02 D 9= 6.48 N 5=1.80518 ν 5= 25.4 R10= -109.72 D10= 3.50 N 6=1.51633 ν 6= 64.2 R11= -551.15 D11= 15.77 R12= -32.92 D12= 10.02 N 7=1.51633 ν 7= 64.2 R13= -36.66 D13= 18.92 R14= -38.97 D14= 2.60 N 8=1.51633 ν 8= 64.2 R15= -56.85 D15= 1.08 R16= -92.04 D16= 2.60 N 9=1.80518 ν 9= 25.4 R17= 142.68 D17= 0.12 R18= 149.21 D18= 12.15 N10=1.69680 ν10= 55.5 R19= -62.36 D19= 0.20 R20= 204.23 D20= 9.34 N11=1.51633 ν11= 64.2 R21= -97.01 D21=可変 R22=（絞り） D22=120.00 R23= 68.35 D23= 14.80 N12=1.51633 ν12= 64.2 R24= ∞ D24= 56.00 N13=1.51633 ν13= 64.2 R25= ∞

【００５４】

【表４】

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く、投影レンズ
のレンズ構成及び液晶パネル等の投影像原画を照明する
照明手段の構成を適切に設定することにより、所定のバ
ックフォーカスを有しかつ全体のレンズ枚数を少なくし
装置全体の大型化を防止しつつ、投影像原画をスクリー
ン面上に容易にピントの合った状態で拡大投影すること
ができる投影光学系を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１の光学系の要部概略図

【図２】 本発明の実施例２の光学系の要部概略図

【図３】 本発明の数値実施例１のレンズ断面図

【図４】 本発明の数値実施例２のレンズ断面図

【図５】 本発明の数値実施例３のレンズ断面図

【図６】 本発明の数値実施例４のレンズ断面図

【図７】 本発明の数値実施例１の広角端の収差図

【図８】 本発明の数値実施例１の望遠端の収差図

【図９】 本発明の数値実施例２の広角端の収差図

【図１０】 本発明の数値実施例２の望遠端の収差図

【図１１】 本発明の数値実施例３の広角端の収差図

【図１２】 本発明の数値実施例３の望遠端の収差図

【図１３】 本発明の数値実施例４の広角端の収差図

【図１４】 本発明の数値実施例４の望遠端の収差図

【図１５】 従来の投影光学系の要部概略図

【符号の説明】

１０，１１ 投影レンズ Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 ４ 照明光導入手段 ５ 色分解手段 ６，７，８ 投影像原画 ９ 光源部 ＳＰ 絞り

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−214288（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−130293（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−116616（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−214805（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−59634（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−114116（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−217219（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−323190（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−94996（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−18917（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−143311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−286812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−120311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−226613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−46716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−65519（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−65520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−181717（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−30201（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭45−27849（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 15/163

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投影像原画をスクリーン面上に投影する
   投影光学系において、該投影光学系は、該スクリーン側
   より順に、負の屈折力の第１群、正の屈折力の第２群、
   そして正の屈折力の第３群の３つのレンズ群と、該第２
   群と第３群との間に該投影像原画を照明する為の照明光
   導入手段とを有し、該第３群は該スクリーン側に凸面を
   向けた平凸レンズとプリズムブロックより成り、該投影
   像原画は該プリズムを介して該スクリーン面に投影して
   おり、広角端から望遠端への変倍に際し、該第１群と第
   ２群の間隔が減少し、該第２群と第３群の間隔が増大す
   るように、該第１群と第２群の双方を該スクリーン側へ
   移動させ、第ｉ群の焦点距離をＦｉ、全系の広角端の焦
   点距離をＦ、第ｉ群と第ｉ＋１群の広角端の主点間隔を
   ｅｉとしたとき、 ０．８＜−Ｆ１／Ｆ＜２ １．５＜Ｆ２／Ｆ＜２．５ ２．０＜Ｆ３／Ｆ＜３．５ １．８＜ｅ１／Ｆ＜３．５ １．８＜ｅ２／Ｆ＜４ なる条件を満足する ことを特徴とする投影光学系。
2. 【請求項２】 前記照明光導入手段は光路外に配置した
   光源部からの光束を該第３群側へ反射させ、該第３群を
   介した光束で該投影像原画を照明し、該投影像原画から
   の反射光を用いて該投影像原画を該スクリーン面に投影
   していることを特徴とする請求項１の投影光学系。
3. 【請求項３】 前記第３群の平凸レンズとプリズムは接
   合又は液体を介して密着していることを特徴とする請求
   項１の投影光学系。
4. 【請求項４】 前記第２群はそのレンズ全長をＬ２、該
   第２群の第１レンズ面から前記投影像原画側へ距離０．
   ７×Ｌ２までの範囲内に少なくとも１枚の正レンズを有
   し、該正レンズの材質のアッベ数をν_２ｐｆとしたと
   き、 ν_２ｐｆ＜４５ なる条件を満足することを特徴とする請求項１，２又は
   ３の投影光学系。
5. 【請求項５】 前記第２群は前記投影像原画側へ凸面を
   向けたメニスカス状の単レンズ又は接合レンズを有して
   いることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１
   項記載の投影光学系。
6. 【請求項６】 前記第１群は少なくとも２つの正レンズ
   を有し、このうち前記投影像原画側に最も近い正レンズ
   と前記スクリーン側に最も近い正レンズの材質のアッベ
   数を各々ν_１ｐｒ，ν_１ｐｆとしたとき、 ν_１ｐｒ＜５０ ４５＜ν_１ｐｆ なる条件を満足することを特徴とする請求項１から５ま
   でのいずれか１項記載の投影光学系。
7. 【請求項７】 前記第３群の正レンズの材質のアッベ数
   をν_３ｐとしたとき、 ５０＜ν_３ｐ なる条件を満足することを特徴とする請求項１から６ま
   でのいずれか１項記載の投影光学系。
8. 【請求項８】前記第１群は、前記スクリーン側から順
   に、両レンズ面が凸面の正レンズ、スクリーン側へ凸面
   を向けたメニスカス状の負レンズ、両レンズ面が凹面の
   負レンズ、そしてスクリーン側へ凸面を向けたメニスカ
   ス状の正レンズ又はメニスカス状の接合レンズより成っ
   ていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか
   １項記載の投影光学系。