JP7342681B2 - レンズユニット、投写光学系、およびプロジェクター - Google Patents

レンズユニット、投写光学系、およびプロジェクター Download PDF

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Description

本発明は、レンズユニット、投写光学系、およびプロジェクターに関する。
投写光学系を構成するレンズとして採用可能な接合レンズは特許文献１～４に記載されている。特許文献１には、２枚または３枚のレンズを接着剤で接合した接合レンズが開示されている。特許文献１では、隣り合う２枚のレンズの接合面の曲率半径を規定して、２枚のレンズが剥がれることを抑制している。特許文献２には、２枚のレンズを樹脂で接合した接合レンズが開示されている。特許文献２では、各レンズおよび樹脂の熱線膨張係数を規定して、応力の発生を抑制している。特許文献３には、２枚のレンズを樹脂で接合した接合レンズが開示されている。引用文献３では、各レンズの有効径の外側に斜面部を設ける。同文献では、斜面部を介して２枚のレンズを接触させることにより、２枚のレンズの光軸を一致させている。特許文献４には、２枚のレンズを接着剤で接合した接合レンズが開示されている。引用文献４では、各レンズの有効径の外側に面軸と直交する方向の平面部が設けられる。同文献では、平面部を基準として２枚のレンズを接合することにより、各レンズが傾くことを抑制する。
特開２００３－１４００３７号公報 特開２０１０－２６６４９６号公報 特開２０１１－０５３３３２号公報 特開平０６－３４７６１２号公報
接合レンズについて、接合後の厚みを所望の値に精度よく維持する構成は、提案されていない。
上記の課題を解決するために、本発明のレンズユニットは、第１光学部材、前記第１光学部材の光軸上に配列された第２光学部材、および、透光性を有し前記第１光学部材と前記第２光学部材との間に位置する接合部材を備える接合レンズと、前記第１光学部材および前記第２光学部材を保持する保持機構と、を有し、前記接合部材は、弾性変形可能であり、当該接合部材の光軸方向の前後に位置する２つの光学部材に密着し、前記保持機構は、前記第１光学部材における前記第２光学部材とは反対側の第１光学部材外側面と、前記第２光学部材における前記第１光学部材とは反対側の第２光学部材外側面との間の距離を予め定めた設定距離に維持することを特徴とする。
本発明の投写光学系は、縮小側結像面と拡大側結像面との間に、上記のレンズユニットを備えることを特徴とする。
本発明のプロジェクターは、上記の投写光学系と、投写光学系と、光源と、前記光源からの光を変調した投写画像を前記縮小側結像面に形成する光変調素子と、を有することを特徴とする。
本発明のレンズユニットは、第１光学部材、前記第１光学部材の光軸上に配列された第２光学部材、および透光性を有し前記第１光学部材と前記第２光学部材との間に位置する接合部材を備える接合レンズと、前記第１光学部材および前記第２光学部材を保持する保持機構と、を有し、前記保持機構は、前記第１光学部材における前記第２光学部材とは反対側の第１光学部材外側面と、前記第２光学部材における前記第１光学部材とは反対側の第２光学部材外側面との間の距離が予め定めた設定距離となるように、前記第１光学部材および前記第２光学部材を保持し、前記接合部材は、前記第１光学部材外側面と前記第２光学部材外側面との間の距離が、前記設定距離となるように前記第１光学部材および前記第２光学部材に密着し、前記保持機構は、前記第１光学部材外側面の有効光線範囲の外周側に設けられた第１基準面と、前記第２光学部材外側面の有効光線範囲の外周側に設けられた第２基準面と、前記第１光学部材および前記第２光学部材の径方向外側に配置された面間距離維持部材と、前記第１光学部材を前記光軸方向に付勢する第１付勢部材と、前記第２光学部材を前記光軸方向に付勢する第２付勢部材と、を備え、前記面間距離維持部材は、前記第１基準面に前記光軸方向から当接可能な第１位置決め面と、前記光軸方向で前記第１位置決め面から所定の距離だけ離間する位置で前記第２基準面に前記光軸方向から当接可能な第２位置決め面と、を備え、前記第１付勢部材は、前記第１光学部材を前記第１位置決め面に付勢して前記第１基準面を当該第１位置決め面に当接させ、前記第２付勢部材は、前記第２光学部材を前記第２位置決め面に付勢して前記第２基準面を当該第２位置決め面に当接させることを特徴とする。
実施例１のレンズユニットの斜視図である。 図１のレンズユニットをＡ－Ａ線で切断した場合の斜視図である。 図１のレンズユニットの断面図である 実施例２のレンズユニットの斜視図である。 図４のレンズユニットをＢ－Ｂ線で切断した場合の斜視図である。 図４のレンズユニットから保持リングを取り除いた場合の斜視図である。 第１レンズに固定した第１固定部材の説明図である。 実施例３のレンズユニットの斜視図である。 図８のレンズユニットをＣ－Ｃ線で切断した場合の断面図である。 図８のレンズユニットをＤ－Ｄ線で切断した場合の部分斜視図である。 図８の保持リングを外した状態のレンズユニットの斜視図である。 投写光学系を備えるプロジェクターの概略構成図である。 実施例４の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。 実施例４の投写光学系の光線図である。 実施例４の第２光学系の光線図である。 レンズユニットの厚みと最終像のＴＶ歪曲との関係のグラフである。 レンズユニットの厚みに起因する最終像の歪曲収差の説明図である。 レンズユニットの厚みに起因する最終像の歪曲収差の説明図である。 実施例１の投写光学系の拡大側のＭＴＦを示す図である。 実施例５の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。 実施例５の投写光学系の光線図である。 実施例５の第２光学系の光線図である。 実施例５の投写光学系の拡大側のＭＴＦを示す図である。 実施例６の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。 実施例６の投写光学系の光線図である。 実施例６の第２光学系の光線図である。 実施例３の投写光学系の拡大側のＭＴＦを示す図である。
以下に図面を参照して、本発明の実施形態に係るレンズユニット、投写光学系、およびプロジェクターを説明する。以下では、まず、投写光学系に採用可能なレンズユニットの例を説明する。次に、プロジェクターの全体構成を説明する。その後、プロジェクターが搭載可能な投写光学系の例として、レンズユニットを備える投写光学系を説明する。
（実施例１のレンズユニット）
図１は、実施例１のレンズユニットの斜視図である。図２は、図１のレンズユニットをＡ－Ａ線で切断した場合の斜視図である。図３は、図１のレンズユニットの断面図である。図１に示すように、実施例１のレンズユニット５０Ａは、接合レンズ４０と、保持機構５５と、を有する。
図２に示すように、接合レンズ４０は、光学部材として、第１レンズ５１と、第１レンズ５１の光軸Ｌ上に配列された第２レンズ５２と、第１レンズ５１と第２レンズ５２との間に配置された第３レンズ５３と、を備える。また、接合レンズ４０は、第１レンズ５１と第２レンズ５２との間に位置する接合部材５４を備える。接合部材５４は透光性を有する。接合部材５４は、弾性変形可能であり、接合部材５４の光軸Ｌ方向の前後に位置する２つのレンズに密着する。接合レンズ４０は、接合部材５４として、第１レンズ５１と第３レンズ５３との間で第１レンズ５１および第３レンズ５３に密着する第１接合部材５４ａと、第３レンズ５３と第２レンズ５２との間で第３レンズ５３および第２レンズ５２に密着する第２接合部材５４ｂと、を備える。本例において、接合部材５４は、接着剤である。接合部材５４としては、ゲル状の樹脂部材を採用してもよい。
保持機構５５は、第１レンズ５１および第２レンズ５２を保持する。図３に示すように、保持機構５５は、第１レンズ５１における第２レンズ５２とは反対側の第１レンズ外側面５１ａと、第２レンズ５２における第１レンズ５１とは反対側の第２レンズ外側面５２ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持する。保持機構５５は、第１レンズ５１の光軸Ｌ回りの第１環状外周面５１ｂに設けられた第１凹部５６、第２レンズ５２の光軸Ｌ回りの第２環状外周面５２ｂに設けられた第２凹部５７、および、第１レンズ５１および第２レンズ５２の径方向外側に配置された面間距離維持部材５８を備える。第１凹部５６および第２凹部５７は、それぞれ面間距離維持部材５８が係止される第１被係止部および第２被係止部である。
第１レンズ５１の第１凹部５６は、第１レンズ５１の有効光線範囲の外側に設けられている。第２レンズ５２の第２凹部５７は、第２レンズ５２の有効光線範囲の外側に設けられている。第１レンズ５１の第１凹部５６、第２レンズ５２の第２凹部５７は、それぞれ光軸Ｌ回りの全周に亘って設けられている。保持機構５５は、面間距離維持部材５８として、３つの面間距離維持部材５８を備える。図１に示すように、３つの面間距離維持部材５８のそれぞれは、等角度間隔に設けられている。
図３に示すように、各面間距離維持部材５８は、光軸Ｌ方向に延びる本体部６０と、本体部６０から径方向内側に突出する第１突起６１と、光軸Ｌ方向で第１突起６１から所定の距離Ｕだけ離間する位置で径方向内側に突出する第２突起６２と、を備える。第１突起６１は、径方向外側から第１レンズ５１の第１凹部５６に嵌る。第２突起６２は、径方向外側から第２レンズ５２の第２凹部５７に嵌る。すなわち、第１突起６１は第１凹部５６に係止される第１係止部であり、第２突起６２は第２凹部５７に嵌る第２係止部である。本例において、面間距離維持部材５８は、金属製である。
また、レンズユニット５０Ａは、３つの面間距離維持部材５８を外周側から保持する保持リング６５を備える。保持リング６５は、各面間距離維持部材５８に外周側から接触する。
本例によれば、面間距離維持部材５８の第１突起６１が第１レンズ５１の第１凹部５６に径方向外側から嵌り、光軸Ｌ方向で第１突起６１と所定の距離Ｕだけ離間する第２突起６２が、第２レンズ５２の第２凹部５７に径方向外側から嵌る。これにより、光軸Ｌ方向における第１レンズ５１と第２レンズ５２との位置を規定できるので、第１レンズ５１の第１レンズ外側面５１ａと、第２レンズ５２の第２レンズ外側面５２ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持できる。
ここで、第１接合部材５４ａおよび第２接合部材５４ｂは、弾性変形可能である。従って、第１レンズ５１と第２レンズ５２との間隔を設定距離Ｔとする際に第１レンズ５１と第２レンズ５２との間隔が変化した場合には、第１接合部材５４ａは、光軸Ｌ方向の厚みを変化させて、第１レンズ５１および第３レンズ５３と密着した状態を維持する。また、第２接合部材５４ｂも、光軸Ｌ方向の厚みを変化させて、第３レンズ５３および第２レンズ５２と密着した状態を維持する。
（実施例２のレンズユニット）
図４は、実施例２のレンズユニットの斜視図である。図５は、図４のレンズユニットをＢ－Ｂ線で切断した場合の斜視図である。図６は、図４のレンズユニットから保持リングを取り除いた場合の斜視図である。図７は、第１レンズに固定した第１固定部材７１の説明図である。本例のレンズユニット５０Ｂは、実施例１のレンズユニット５０Ａと対応する構成を備える。従って、対応する構成には同一の符号を付して説明する。
図４に示すように、実施例２のレンズユニット５０Ｂは、接合レンズ４０と保持機構５５とを有する。図５に示すように、接合レンズ４０は、光学部材として、第１レンズ５１と、第１レンズ５１の光軸Ｌ上に配列された第２レンズ５２と、第１レンズ５１と第２レンズ５２との間に配置された第３レンズ５３と、を備える。また、接合レンズ４０は、第１レンズ５１と第３レンズ５３との間で第１レンズ５１および当第３レンズ５３に密着する第１接合部材５４ａと、第３レンズ５３と第２レンズ５２との間で第３レンズ５３および第２レンズ５２に密着する第２接合部材５４ｂと、を備える。第１接合部材５４ａおよび第２接合部材５４ｂは透光性を有する。第１接合部材５４ａおよび第２接合部材５４ｂは、弾性変形可能である。本例において、接合部材５４は、接着剤である。
保持機構５５は、第１レンズ５１および第２レンズ５２を保持する。保持機構５５は、第１レンズ５１における第２レンズ５２とは反対側の第１レンズ外側面５１ａと、第２レンズ５２における第１レンズ５１とは反対側の第２レンズ外側面５２ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持する。図５、図６に示すように、保持機構５５は、第１レンズ５１の外周縁に固定される第１固定部材７１と、第２レンズ５２の外周縁に固定される第２固定部材７２と、第１固定部材７１および第２固定部材７２の径方向外側に配置された面間距離維持部材５８と、を備える。第１固定部材７１および第２固定部材７２は、光軸Ｌ回りの３か所に等角度間隔で設けられている。第１固定部材７１と第２固定部材７２とは、光軸Ｌ方向から見た場合に重なる。また、保持機構５５は、面間距離維持部材５８として、３つの面間距離維持部材５８を備える。３つの面間距離維持部材５８は、それぞれ第１固定部材７１および第２固定部材７２の径方向外側に配置されている。本例において、第１固定部材７１、および第２固定部材７２は、金属製である。
図６に示すように、第１固定部材７１は、第１レンズ外側面５１ａの外周縁部分と光軸
Ｌ方向で対向する第１対向面７１ａを備える。第２固定部材７２は、第２レンズ外側面５
２ａの外周縁部分と光軸Ｌ方向で対向する第２対向面７２ａを備える。より具体的には、
図７に示すように、第１固定部材７１は、第１レンズ外側面５１ａに光軸Ｌ方向から当接
する第１当接部７３と、第１レンズ５１における第２レンズ５２の側の第１レンズ内側面
５１ｃの外周縁部分に光軸Ｌ方向から当接する第２当接部７４と、第１当接部７３および
第２当接部７４とを周方向の２か所で接続する第１接続部７５および第２接続部７６と、
を備える。第１対向面７１ａは、第１当接部７３に設けられている。第１対向面７１ａは
、内周側から外周側に向かって第１レンズ５１外周面の外周縁部分から離間する方向に傾
斜するテーパー面である。光軸Ｌ方向における第１対向面７１ａと第１レンズ外側面５１
ａの外周縁部分との間には、径方向内側に窪む第１凹部５６が設けられる。第１凹部５６
は、第１レンズ５１の有効光線範囲の外側に設けられている。第１凹部５６は、面間距離
維持部材５８が係止される被係止部である。

第１固定部材７１と第２固定部材７２とは同一の部材である。第２固定部材７２は、第
１固定部材７１における光軸Ｌ方向の向きを反対にして、第２レンズ５２に固定している
。従って、図６に示すように、第２固定部材７２は、第２レンズ外側面５２ａに光軸Ｌ方
向から当接する第１当接部７３と、第２レンズ５２における第１レンズ５１の側の第２レ
ンズ内側面５２ｃの外周縁部分に光軸Ｌ方向から当接する第２当接部７４と、第１当接部
７３と第２当接部７４とを周方向の２か所で接続する第１接続部７５および第２接続部７
６を備える。第２対向面７２ａは、第２当接部７４に設けられている。第２対向面７２ａ
は、内周側から外周側に向かって第２レンズ外側面５２ａの外周縁部分から離間する方向
に傾斜するテーパー面である。光軸Ｌ方向における第２対向面７２ａと第２レンズ外側面
５２ａの外周縁部分との間には、径方向内側に窪む第２凹部５７が設けられる。第２凹部
５７は、第２レンズ５２の有効光線範囲の外側に設けられている。第２凹部５７は、面間
距離維持部材５８が係止される被係止部である。

図５に示すように、各面間距離維持部材５８は、光軸Ｌ方向に延びる本体部６０と、本体部６０から径方向内側に突出する第１突起６１と、前記光軸Ｌ方向で前記第１突起６１から所定の距離Ｕだけ離間する位置で径方向内側に突出する第２突起６２と、を備える。本体部６０は、第１固定部材７１における第１接続部７５と第２接続部７６の間、および、第２固定部材７２における第１接続部７５と第２接続部７６との間に配置されている。第１突起６１は、径方向外側から第１レンズ５１の第１凹部５６に嵌る。第２突起６２は、径方向外側から第２レンズ５２の第２凹部５７に嵌る。すなわち、第１突起６１は第１凹部５６に係止される第１係止部であり、第２突起６２は第２凹部５７に嵌る第２係止部である。本例において、面間距離維持部材５８は、金属製である。
また、レンズユニット５０Ｂは、３つの面間距離維持部材５８を外周側から保持する保持リング６５を備える。保持リング６５は、各面間距離維持部材５８に外周側から接触する。
本例によれば、第１レンズ５１に第１固定部材７１を固定することにより、第１固定部
材７１と第１レンズ５１との間に、径方向内側に窪む第１凹部５６が設けられる。また、
第２レンズ５２に第２固定部材７２を固定することにより、第２固定部材７２と第２レン
ズ５２との間に、径方向内側に窪む第２凹部５７が設けられる。さらに、面間距離維持部
材５８の第１突起６１が第１凹部５６に径方向外側から嵌り、光軸Ｌ方向で第１突起６１
と所定の距離Ｕだけ離間する第２突起６２が、第２凹部５７に径方向外側から嵌る。これ
により、光軸Ｌ方向における第１レンズ５１と第２レンズ５２との位置を規定できるので
、第１レンズ５１の第１レンズ外側面５１ａと、第２レンズ５２の第２レンズ外側面５２
ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持できる。

また、第１接合部材５４ａおよび第２接合部材５４ｂは、弾性変形可能である。従って、第１レンズ５１と第２レンズ５２との間隔を設定距離Ｔとする際に第１レンズ５１と第２レンズ５２との間隔が変化した場合には、第１接合部材５４ａは、光軸Ｌの厚みを変化させて、第１レンズ５１および第３レンズ５３と密着した状態を維持する。また、第２接合部材５４ｂも、光軸Ｌの厚みを変化させて、第３レンズ５３および第２レンズ５２と密着した状態を維持する。
（実施例３のレンズユニット）
図８は、実施例３のレンズユニットの斜視図である。図９は、図８のレンズユニットをＣ－Ｃ線で切断した場合の断面図である。図１０は、図８のレンズユニットをＤ－Ｄ線で切断した場合の断面図である。図１１は、保持リングを外した状態のレンズユニットの斜視図である。なお、実施例３のレンズユニット５０Ｃは、実施例１のレンズユニット５０Ａと対応する構成を備えるので、対応する構成には同一の符号を付す。
図８に示すように、実施例３のレンズユニット５０Ｃは、接合レンズ４０と保持機構５５とを有する。図９に示すように、接合レンズ４０は、光学部材として、第１レンズ５１と、第１レンズ５１の光軸Ｌ上に配列された第２レンズ５２と、第１レンズ５１と第２レンズ５２との間に配置された第３レンズ５３と、を備える。また、接合レンズ４０は、第１レンズ５１と第３レンズ５３との間で第１レンズ５１および第３レンズ５３に密着する第１接合部材５４ａと、第３レンズ５３と第２レンズ５２との間で第３レンズ５３および第２レンズ５２に密着する第２接合部材５４ｂと、を備える。第１接合部材５４ａおよび第２接合部材５４ｂは透光性を有する。また、第１接合部材５４ａおよび第２接合部材５４ｂは、弾性変形可能である。本例において、接合部材５４は、接着剤である。
保持機構５５は、第１レンズ５１および第２レンズ５２を保持する。保持機構５５は、第１レンズ５１における第２レンズ５２とは反対側の第１レンズ外側面５１ａと、第２レンズ５２における第１レンズ５１とは反対側の第２レンズ外側面５２ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持する。保持機構５５は、第１レンズ外側面５１ａの有効光線範囲の外周側に設けられた第１基準面８１と、第２レンズ外側面５２ａの有効光線範囲の外周側に設けられた第２基準面８２と、を備える。また、保持機構５５は、第１レンズ５１および第２レンズ５２の径方向外側に配置された面間距離維持部材５８と、第１レンズ５１を付勢する第１付勢部材８３と、第２レンズ５２を付勢する第２付勢部材８４と、を備える。
第１基準面８１は第１レンズ５１の光軸Ｌ回りの３か所に設けられている。第２基準面８２は、第２レンズ５２の光軸Ｌ回りの３か所に設けられている。本例では、３つの第１基準面８１および第２基準面８２のそれぞれは、等角度間隔に設けられている。第１基準面８１と第２基準面８２とは、光軸Ｌ回りで同一の角度位置にある。より具体的には、図１１に示すように、第１レンズ５１は、光軸Ｌ回りの等角度間隔の３か所に径方向外側に突出する第１突出部８５を備える。各第１突出部８５の第２レンズ５２とは反対側の面は、光軸Ｌと垂直な第１基準面８１である。第２レンズ５２は、光軸Ｌ回りの等角度間隔の３か所に径方向外側に突出する第２突出部８６を備える。光軸Ｌ方向から見た場合に、第１突出部８５と第２突出部８６とは重なる。各第２突出部８６の第１レンズ５１とは反対側の面は、光軸Ｌと垂直な第２基準面８２である。
ここで、第１突出部８５および第１基準面８１は、金型を用いて、第１レンズ５１の成形時に設けることができる。なお、第１基準面８１は、第１レンズ５１に第１突出部８５を設けずに形成してもよい。この場合、第１基準面８１は、第１レンズ５１の有効光線範囲の外側に、切削により、設けることができる。同様に、第２突出部８６および第２基準面８２は、金型を用いて、第２レンズ５２の成形時に設けることができる。なお、第２基準面８２は、第２レンズ５２に第２突出部８６を設けずに形成してもよい。この場合、第２基準面８２は、第２レンズ５２の有効光線範囲の外側に、切削により、設けることができる。
面間距離維持部材５８は、環状の部材である。図９、図１０に示すように、面間距離維持部材５８は、第１レンズ５１および第２レンズ５２を径方向外側から囲む環状の本体部６０と、本体部６０の光軸Ｌ方向の一方側の端部分から径方向内側に突出する環状の第１突起６１と、本体部６０の光軸Ｌ方向の他方側の端部分から径方向内側に突出する環状の第２突起６２と、を備える。第１突起６１は、第１レンズ５１の第１基準面８１に光軸Ｌ方向から当接可能な第１位置決め面６１ａを備える。第２突起６２は、第２レンズ５２の第２基準面８２に光軸Ｌ方向から当接可能な第２位置決め面６２ａを備える。第２位置決め面６２ａは、光軸Ｌ方向で第１位置決め面６１ａから所定の距離Ｖだけ離間する。面間距離維持部材５８は、金属製とすることができる。
また、保持機構５５は、図１０、図１１に示すように、第１レンズ５１を光軸Ｌ方向に付勢する第１付勢部材８３と、第２レンズ５２を光軸Ｌ方向に付勢する第２付勢部材８４と、を備える。第１付勢部材８３および第２付勢部材８４は、それぞれ光軸Ｌ回りの３か所に配置されている。第１付勢部材８３は、コイルバネであり、面間距離維持部材５８の第２突起６２と第１レンズ５１の第１突出部８５との間に配置されて、第１レンズ５１を第１位置決め面６１ａに付勢する。これにより、第１基準面８１は第１位置決め面６１ａに当接する。第２付勢部材８４は、コイルバネであり、面間距離維持部材５８の第１突起６１と第２レンズ５２の第２突出部８６との間に配置されて、第２レンズ５２を第２位置決め面６２ａに付勢する。これにより、第２基準面８２は第２位置決め面６２ａに当接する。なお、第１付勢部材８３および第２付勢部材８４は、ゴムなどの弾性部材とすることもできる。
図１１に示すように、第１レンズ５１の各第１突出部８５には、第２付勢部材８４を第１突起６１と第２レンズ５２の第２突出部８６との間に配置するための第１溝８５ａが設けられている。第１溝８５ａは、第１突出部８５を光軸Ｌ方向に貫通している。また、第２レンズ５２の各第２突出部８６には、第１付勢部材８３を、第１突起６１と第２レンズ５２の第２突出部８６との間に配置するための第２溝８６ａが設けられている。第２溝８６ａは、第２突出部８６を光軸Ｌ方向に貫通している。
面間距離維持部材５８は、第１レンズ５１の第１基準面８１に光軸Ｌ方向から当接可能な第１位置決め面６１ａを備える。また、面間距離維持部材５８は、光軸Ｌ方向で第１位置決め面６１ａから所定の距離Ｖだけ離間する位置で第２レンズ５２の第２基準面８２に光軸Ｌ方向から当接可能な第２位置決め面６２ａを備える。また、保持機構５５は、第１レンズ５１を第１位置決め面６１ａに付勢して第１基準面８１を当該第１位置決め面６１ａに当接させる第１付勢部材８３と、第２レンズ５２を第２位置決め面６２ａに付勢して第２基準面８２を当該第２位置決め面６２ａに当接させる第２付勢部材８４を備える。これにより、光軸Ｌ方向における第１レンズ５１と第２レンズ５２との位置を規定できるので、第１レンズ５１の第１レンズ外側面５１ａと、第２レンズ５２の第２レンズ外側面５２ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持できる。
また、第１接合部材５４ａおよび第２接合部材５４ｂは、弾性変形可能である。従って、第１レンズ５１と第２レンズ５２との間隔を設定距離Ｔとする際に第１レンズ５１と第２レンズ５２との間隔が変化した場合には、第１接合部材５４ａは、光軸Ｌの厚みを変化させて、第１レンズ５１および第３レンズ５３と密着した状態を維持する。また、第２接合部材５４ｂも、光軸Ｌの厚みを変化させて、第３レンズ５３および第２レンズ５２と密着した状態を維持する。
（レンズユニットの変形例）
なお、レンズユニット５０Ａ～５０Ｃは、接合レンズ４０が第１レンズ５１と第２レンズ５２との２枚のレンズを有するものとすることもできる。この場合には、第１レンズ５１と第２レンズ５２とは、透光性を備える接合部材５４によって、接合される。接合部材５４は、弾性変形可能である。接合部材５４は、光軸Ｌ方向の前後に位置する第１レンズ５１および第２レンズ５２に密着する。
このようにしても、レンズユニットが保持機構５５を備えれば、光軸Ｌ方向における第１レンズ５１と第２レンズ５２との位置を規定できる。従って、第１レンズ５１における第２レンズ５２とは反対側の第１レンズ外側面５１ａと、第２レンズ５２における第１レンズ５１とは反対側の第２レンズ外側面５２ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持できる。接合部材５４は弾性変形可能である。従って、第１レンズ５１と第２レンズ５２との間隔を設定距離Ｔとする際に第１レンズ５１と第２レンズ５２との間隔が変化した場合には、接合部材５４は、光軸Ｌの厚みを変化させて、第１レンズ５１および第２レンズ５２と密着した状態を維持する。
（プロジェクター）
図１２は本発明の投写光学系３を備えるプロジェクターの概略構成図である。図１２に示すように、プロジェクター１は、スクリーンＳに投写する投写画像を生成する画像形成部２と、投写画像を拡大してスクリーンＳに拡大像を投写する投写光学系３と、画像形成部２の動作を制御する制御部４と、を備える。
（画像生成光学系および制御部）
画像形成部２は、光源１０、第１インテグレーターレンズ１１、第２インテグレーターレンズ１２、偏光変換素子１３、重畳レンズ１４を備える。光源１０は、例えば、超高圧水銀ランプ、固体光源等で構成される。第１インテグレーターレンズ１１および第２インテグレーターレンズ１２は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子をそれぞれ有する。第１インテグレーターレンズ１１は、光源１０からの光束を複数に分割する。第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子は、光源１０からの光束を第２インテグレーターレンズ１２の各レンズ素子の近傍に集光させる。
偏光変換素子１３は、第２インテグレーターレンズ１２からの光を所定の直線偏光に変換させる。重畳レンズ１４は、第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子の像を、第２インテグレーターレンズ１２を介して、後述する液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇ、および、液晶パネル１８Ｂの表示領域上で重畳させる。
また、画像形成部２は、第１ダイクロイックミラー１５、反射ミラー１６およびフィールドレンズ１７Ｒ、および、液晶パネル１８Ｒを備える。第１ダイクロイックミラー１５は、重畳レンズ１４から入射した光線の一部であるＲ光を反射させ、重畳レンズ１４から入射した光線の一部であるＧ光およびＢ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー１５で反射されたＲ光は、反射ミラー１６およびフィールドレンズ１７Ｒを経て、液晶パネル１８Ｒへ入射する。液晶パネル１８Ｒは光変調素子である。液晶パネル１８ＲはＲ光を画像信号に応じて変調することにより、赤色の投写画像を形成する。
さらに、画像形成部２は、第２ダイクロイックミラー２１、フィールドレンズ１７Ｇ、および、液晶パネル１８Ｇを備える。第２ダイクロイックミラー２１は、第１ダイクロイックミラー１５からの光線の一部であるＧ光を反射させ、第１ダイクロイックミラー１５からの光線の一部であるＢ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー２１で反射されたＧ光は、フィールドレンズ１７Ｇを経て、液晶パネル１８Ｇへ入射する。液晶パネル１８Ｇは光変調素子である。液晶パネル１８ＧはＧ光を画像信号に応じて変調することにより、緑色の投写画像を形成する。
また、画像形成部２は、リレーレンズ２２、反射ミラー２３、リレーレンズ２４、反射ミラー２５、およびフィールドレンズ１７Ｂ、および、液晶パネル１８Ｂを備える。第２ダイクロイックミラー２１を透過したＢ光は、リレーレンズ２２、反射ミラー２３、リレーレンズ２４、反射ミラー２５、およびフィールドレンズ１７Ｂを経て、液晶パネル１８Ｂへ入射する。液晶パネル１８Ｂは光変調素子である。液晶パネル１８ＢはＢ光を画像信号に応じて変調することにより、青色の投写画像を形成する。
液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇ、および、液晶パネル１８Ｂは、クロスダイクロイックプリズム１９を３方向から囲んでいる。クロスダイクロイックプリズム１９は、光合成用のプリズムであり、各液晶パネル１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂで変調された光を合成した投写画像を生成する。
ここで、クロスダイクロイックプリズム１９は投写光学系３の一部分を構成する。投写光学系３は、クロスダイクロイックプリズム１９が合成した投写画像（各液晶パネル１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが形成した画像）をスクリーンＳに拡大して投写する。スクリーンＳは、投写光学系３の拡大側結像面である。
制御部４は、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される画像処理部６と、画像処理部６から出力される画像信号に基づいて液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇおよび液晶パネル１８Ｂを駆動する表示駆動部７と、を備える。
画像処理部６は、外部の機器から入力された画像信号を各色の諧調等を含む画像信号に変換する。表示駆動部７は、画像処理部６から出力された各色の投写画像信号に基づいて液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇおよび液晶パネル１８Ｂを動作させる。これにより、画像処理部６は、画像信号に対応した投写画像を液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇおよび液晶パネル１８Ｂに表示する。
（投写光学系）
次に、投写光学系３を説明する。以下では、プロジェクター１に搭載される投写光学系３の構成例として実施例１～３を説明する。なお、各実施例１～３において、投写光学系の光線図では、液晶パネル１８Ｒ、液晶パネル１８Ｇ、液晶パネル１８Ｂを、液晶パネル１８として表す。また、各実施例１～３は、レンズユニット５０を備える。レンズユニット５０は、２枚或いは３枚のレンズを弾性変形可能な接合部材５４によって接合したものである。各レンズユニット５０において、接合部材５４は、接着剤である。また、レンズユニット５０は、上記のレンズユニット５０Ａから５０Ｃに記載のいずれかの保持機構５５を備えるものである。
（実施例４の投写光学系）
図１３は、実施例４の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。図１３では、本例の投写光学系３ＡからスクリーンＳに到達する光束を、光束Ｆ１～Ｆ３により模式的に示す。光束Ｆ１は最も像高が低い位置に達する光束である。光束Ｆ３は最も像高が高い位置に達する光束である。光束Ｆ２は光束Ｆ１と光束Ｆ３との間の位置に達する光束である。図１４は、実施例１の投写光学系３Ａの光線図である。図１５は、投写光学系３Ａにおける第２光学系の光線図である。
本例の投写光学系３Ａは、図１４に示すように、縮小側から拡大側に向かって順に、第１光学系３１、第２光学系３２からなる。第１光学系３１は、複数枚のレンズを備える屈折光学系である。第２光学系３２は３枚のレンズを接合したレンズユニット５０である。第２光学系３２は、凹曲面を備えるミラーＭを有する。投写光学系３Ａは、第１光学系３１の途中に、縮小側結像面と共役な第１の中間像３５１を形成する。また、投写光学系３Ａは、第２光学系３２の途中に、縮小側結像面と共役な第２の中間像３５２を形成する。さらに、投写光学系３Ａは、拡大側結像面に第２の中間像３５２と共役な最終像を形成する。
縮小側結像面には、画像形成部２の液晶パネル１８が配置されている。液晶パネル１８は、第１光学系３１の光軸Ｎの他方側に投写画像を形成する。第１の中間像３５１は、第１光学系３１の光軸Ｎの一方側に形成される。第２の中間像３５２は、第１光学系３１の光軸Ｎの他方側に形成される。拡大側結像面は、第１光学系３１の光軸Ｎの一方側に設けられる。拡大側結像面にはスクリーンＳが配置されている。
以下の説明では、便宜上、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸とする。また、第１光学系３１の光軸Ｎに沿った光軸方向をＺ軸方向、光軸Ｎの一方側をＹ軸方向の上方Ｙ１、他方側をＹ軸方向の下方Ｙ２とする。Ｘ軸と垂直でＹ軸およびＺ軸を含む面をＹＺ平面とする。従って、液晶パネル１８は、光軸Ｎの下方Ｙ２に投写画像を形成する。第１の中間像３５１は、光軸Ｎの上方Ｙ１に形成される。第２の中間像３５２は、光軸Ｎの下方Ｙ２に形成される。スクリーンＳは、光軸Ｎの上方Ｙ１に位置する。スクリーンＳの横方向はＸ軸方向である。第２の中間像３５２はスクリーンＳに形成される拡大像に対してＹ軸方向の上下が反転した像である。図１３、図１４、図１５は、ＹＺ平面上の光線図である。
図１４に示すように、第１光学系３１は、クロスダイクロイックプリズム１９と、１６枚のレンズＬ１～Ｌ１６を有する。第１レンズＬ１～第１６レンズＬ１６は縮小側から拡大側に向かってこの順に配置されている。本例では、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４は接合された第１接合レンズＬ２１である。第１１レンズＬ１１と第１２レンズＬ１２は接合された第２接合レンズＬ２２である。第１４レンズＬ１４および第１５レンズＬ１５は接合された第３接合レンズＬ２３である。
図１５に示すように、第２光学系３２は、第１７レンズＬ１７、第１８レンズＬ１８、および第１９レンズＬ１９からなる。第１７レンズと第１８レンズとの間には第１接合部材５４ａが介在し、第１８レンズと第１９レンズとの間には、第２接合部材５４ｂが介在する。第１７レンズＬ１７、第１８レンズＬ１８、および第１９レンズＬ１９の径方向外側には、第１７レンズＬ１７における第１９レンズＬ１９とは反対側の第１７レンズ外側面Ｌ１７ａと、第１９レンズＬ１９における第１７レンズＬ１７とは反対側の第１９レンズ外側面Ｌ１９ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持する保持機構５５が設けられている。また、第２光学系３２は、凹曲面を備えるミラーＭを有する。ミラーＭは、第１９レンズ外側面Ｌ１９ａに設けられた反射コーティング層である。ミラーＭは、第１光学系３１からの光線を上方Ｙ１に向かって反射する。
（レンズデータ）
投写光学系３Ａのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、縮小側から拡大側に順番に付してある。符号は、レンズおよびミラーの符号である。レンズおよびミラーに対応しない面番号のデータは、ダミーデータである。Ｒは曲率半径である。Ｄは軸上面間隔である。Ａは有効径である。Ｒ、Ｄ、Ａの単位はｍｍである。
符号 面番号 形状 R D 硝材 屈折/反射 A
0 球 無限 5.3900 屈折 0.0000
1 球 無限 25.9100 BSC7 屈折 11.9263
19 2 球 無限 4.0000 屈折 13.9142
3 球 無限 0.3397 屈折 14.8696
L1 4 球 -328.1403 8.9875 TAFD5F 屈折 14.8702
5 球 -32.9236 0.5000 屈折 15.6675
L2 6 球 35.2778 10.6178 TAF1 屈折 14.2863
7 球 2158.7790 0.5956 屈折 12.0454
L3 8 球 16.4198 5.7747 FCD515 屈折 9.8503
L4 9 球 158.3827 1.9851 FD225 屈折 8.1367
10 球 12.3305 2.8995 屈折 6.2473
11 球 無限 1.6564 屈折 5.6369
L5 12 球 -14.2698 13.1316 SFSL5 屈折 5.6271
13 球 -20.3638 30.0346 屈折 7.5000
L6 14 球 54.1315 17.4918 SLAH89 屈折 29.0000
15 球 -167.1383 21.0941 屈折 26.1025
L7 16 球 -37.2827 15.0000 EC3 屈折 22.4382
17 球 54.5260 12.1913 屈折 25.8190
L8 18 球 -76.5126 14.7917 TAFD33 屈折 26.4354
19 球 -36.2470 38.4506 屈折 29.0033
20 球 無限 0.0000 屈折 31.6561
L9 21 球 133.8789 15.8392 SFSL5 屈折 31.8487
22 球 -68.9741 2.5994 屈折 31.6470
L10 23 球 31.3378 11.0553 TAF1 屈折 23.6500
24 球 64.5697 0.5000 屈折 21.2712
L11 25 球 52.2125 20.0000 FCD100 屈折 20.3631
L12 26 球 -25.0000 10.7786 TAFD32 屈折 11.6726
27 球 32.9539 6.4395 屈折 7.8949
L13 28 球 143.1217 7.4044 FCD515 屈折 10.7085
29 球 -20.0723 0.5000 屈折 12.1527
L14 30 球 -58.8944 2.6061 FDS90SG 屈折 13.2638
L15 31 球 26.6089 14.8509 SLAH97 屈折 16.1290
32 球 -52.1867 25.0657 屈折 18.4714
L16 33 球 78.7767 13.4658 SNBH57 屈折 32.5354
34 球 -208.7929 5.0000 屈折 32.4274
35 球 無限 19.5666 屈折 30.9799
L17 36 非球面 -369.8594 15.0386 E48R_ZEON 屈折 26.5882
L18 37 球 150.0000 15.0000 SBAL12 屈折 23.1486
38 球 -103.0000 10.0779 E48R_ZEON 屈折 20.1205
L19,M 39 非球面 -18.5869 -10.0779 E48R_ZEON 反射 20.2000
L18 40 球 -103.0000 -15.0000 SBAL12 屈折 14.3544
41 球 150.0000 -15.0386 E48R_ZEON 屈折 32.9333
L17 42 非球面 74.397 -240.9501 屈折 37.4796
43 球 無限 0.0000 屈折 1450.6157
各非球面の非球面係数は以下のとおりである。
面番号 S36 S39 S42
Ｙ曲率半径 -369.8593556 -18.58690118 74.39788526
コーニック定数(K) 0 -4.147826268 2.563567409
4次の係数(A) 2.37906E-05 -1.85425E-05 1.00621E-06
6次の係数(B) -2.90682E-08 5.74483E-08 7.74934E-10
8次の係数(C) 2.72699E-11 -7.17873E-11 -7.32277E-13
10次の係数(D) -1.36402E-14 4.39201E-14 2.98841E-16
（作用効果）
ここで、第２光学系３２を構成するレンズユニット５０は、屈折面および反射面を備えており、これらの面で光線が折り曲げられる。従って、レンズユニット５０の厚みが設計値から変化すると、レンズユニット５０を通過する光線の方向が変化して、最終像のＴＶ歪曲が大きくなるという問題がある。
図１６は、屈折光学系からなる第１光学系と、レンズユニットからなる第２光学系とからなる投写光学系において、レンズユニットを構成する各部材の厚みの変化とスクリーンＳに投写される最終像のＴＶ歪曲との関係をシミュレーションしたグラフである。シミュレーションの対象としたレンズユニットは、レンズユニット５０に対応するものである。すなわち、レンズユニットは、第１光学系からの光線が入射する入射側レンズと、コーティング層からなるミラーを備える反射側レンズと、入射側レンズと反射側レンズの中間に位置する中間レンズと、からなる。本例の投写光学系３Ａに置き換えれば、入射側レンズは、第１７レンズＬ１７と対応する。反射側レンズは、第１９レンズＬ１９と対応する。中間レンズは、第１８レンズＬ１８と対応する。入射側レンズと中間レンズとの間には、これらに密着する第１接合部材５４ａが介在する。中間レンズと反射側レンズとの間には、これらに密着する第２接合部材５４ｂが介在する。
図１６において、入射側レンズ、第１接着剤、中間レンズ、第２接着剤、反射側レンズの欄の縦軸の値は、それぞれの厚みが設計値から３０μｍ増減した場合のＴＶ歪曲の変動を示す。これらは、一つの部材のみの厚みが変動し、他の部材の厚みは設計値の場合である。また、総合の欄の縦軸の値は、入射側レンズ、第１接着剤、中間レンズ、第２接着剤、反射側レンズの全てが、それぞれ３０μｍ増加した場合、或いは、３０μｍ減少した場合のＴＶ歪曲の変動を示す。なお、ＴＶ歪曲の垂直台形が＋に変動する場合とは、画面の上辺が下辺よりも長くなる状態であり、－に変動する場合は、その逆である。ＴＶ歪曲の上下糸巻きが＋に変動する場合とは、画面中央の高さよりも左右の高さが長くなる状態であり、－に変動する場合は、その逆である。ＴＶ歪曲の左右糸巻きが＋に変動する場合とは、画面中央の幅よりも上下の幅の方が長くなる状態であり、－に変動する場合は、その逆である。
図１７は、スクリーンＳに映し出される最終像の２０か所に設定した各ポイントについて、レンズユニットの厚みが設計値の場合と、入射側レンズ、第１接着剤、中間レンズ、第２接着剤、反射側レンズの各部材が全て３０μｍ厚くなった場合の垂直台形の変動の説明図である。図１８は、スクリーンＳに映し出される最終像の各ポイントについて、レンズユニットの厚みが設計値の場合と、入射側レンズ、第１接着剤、中間レンズ、第２接着剤、反射側レンズの各部材が全て３０μｍ薄くなった場合の垂直台形の変動の説明図である。図１７、図１８では、白い丸がレンズユニットの厚みが設計値の場合の各ポイントの位置であり、グレーの丸がレンズユニットの厚みが設計値から増減した場合の各ポイントの位置である。
図１６によれば、入射側レンズ、第１接着剤、中間レンズ、第２接着剤、反射側レンズのそれぞれの厚みが増減した場合に、ＴＶ歪曲が変動することが分かる。また、入射側レンズ、第１接着剤、中間レンズ、第２接着剤、反射側レンズの各部材の厚みが全て増減した場合には、設計値におけるＴＶ歪曲の値と比較して、ＴＶ歪曲が大きく変動することが分かる。図１７、図１８においても、入射側レンズ、第１接着剤、中間レンズ、第２接着剤、反射側レンズの各部材の厚みが全て増減した場合、設計値におけるＴＶ歪曲の値と比較して、ＴＶ歪曲が大きく変動することが分かる。
この一方、図１６からは、いずれの部材の厚みが増減したかに拘わらず、入射側レンズ、第１接着剤、中間レンズ、第２接着剤、反射側レンズのいずれかの厚みが変動すればＴＶ歪曲が一定の割合で変動することが分かる。従って、弾性変形する第１接着剤および第２接着剤の２部材の厚みを変動させた場合でも、接合レンズの全体の厚みである入射側レンズの入射面と反射側レンズの反射面との間の距離を設計値に近づければ、ＴＶ歪曲を抑制できると判断できる。
このような観点から、本例の投写光学系３Ａでは、第２光学系３２が、保持機構５５を備えるレンズユニット５０からなる。従って、第２光学系３２では、第１７レンズＬ１７における第１９レンズＬ１９とは反対側の第１７レンズ外側面Ｌ１７ａと、第１９レンズＬ１９における第１７レンズＬ１７とは反対側の第１９レンズ外側面Ｌ１９ａとの間の距離が予め定めた設定距離Ｔに維持される。従って、ＴＶ歪曲の発生を抑制でき、最終像における歪曲収差の発生を抑制できる。
図１９は、投写光学系３Ａの拡大側のＭＴＦを示す図である。ＭＴＦの横軸は空間周波数である。ＭＴＦの縦軸はコントラスト再現比である。図中において、黒色のグラフは、タンジェンシャル光線（Ｔ）を示し、灰色のグラフは、ラジアル光線（Ｒ）を示す。また、タンジェンシャル光線（Ｔ）およびラジアル光線（Ｒ）のそれぞれにおいて、実線は、光束Ｆ１であり、間隔の長い破線は、光束Ｆ２であり、破線は、光束Ｆ３である。図１６に示すように、本例の投写光学系３Ａは、高い解像度を有する。
（実施例５の投写光学系）
図２０は、実施例５の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。図２０では、本
例の投写光学系３ＢからスクリーンＳに到達する光束を、光束Ｆ１～Ｆ３により模式的に
示す。図２１は、実施例５の投写光学系の光線図である。図２２は、実施例５の第２光学
系の光線図である。なお、実施例５の投写光学系３Ｂは、上記の投写光学系３Ａと対応す
る構成を備えるので、対応する構成には、同一の符号を付して、説明する。

本例の投写光学系３Ｂは、図２０に示すように、縮小側から拡大側に向かって順に、第１光学系３１、第２光学系３２からなる。第１光学系３１は、複数枚のレンズを備える屈折光学系である。第２光学系３２は２枚のレンズを接合したレンズユニット５０である。図２２に示すように、第２光学系３２は、凹曲面を備えるミラーＭを有する。投写光学系３Ｂは、第２光学系３２の途中に、縮小側結像面と共役な中間像３５を形成する。また、投写光学系３Ｂは、拡大側結像面に中間像３５と共役な最終像を形成する。
縮小側結像面には、画像形成部２の液晶パネル１８が配置されている。液晶パネル１８は、光軸Ｎの上方Ｙ１に投写画像を形成する。中間像３５は、光軸Ｎの下方Ｙ２に形成される。スクリーンＳは、光軸Ｎの上方Ｙ１に位置する。中間像３５はスクリーンＳに形成される拡大像に対してＹ軸方向の上下が反転した像である。
第１光学系３１は、クロスダイクロイックプリズム１９と、１４枚のレンズＬ１～Ｌ１４を有する。第１レンズＬ１～第１４レンズＬ１４は縮小側から拡大側に向かってこの順に配置されている。本例では、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３は接合された第１接合レンズＬ２１である。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合された第２接合レンズＬ２２である。第９レンズＬ９および第１０レンズＬ１０は接合された第３接合レンズＬ２３である。
図２２に示すように、第２光学系３２は、第１５レンズＬ１５および第１６レンズＬ１６からなる。第１５レンズＬ１５と第１６レンズＬ１６との間には接合部材５４が介在する。第１５レンズＬ１５および第１６レンズＬ１６の径方向外側には、第１５レンズＬ１５における第１６レンズＬ１６とは反対側の第１５レンズ外側面Ｌ１５ａと、第１６レンズＬ１６における第１５レンズＬ１５とは反対側の第１６レンズ外側面Ｌ１６ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持する保持機構５５が設けられている。また、第２光学系３２は、凹曲面を備えるミラーＭを有する。ミラーＭは、第１６レンズ外側面Ｌ１６ａに設けられた反射コーティング層である。ミラーＭは、第１光学系３１からの光線を上方Ｙ１に向かって反射する。
（レンズデータ）
投写光学系３Ｂのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、縮小側から拡大側に順番に付してある。符号は、レンズおよびミラーの符号である。レンズおよびミラーに対応しない面番号のデータは、ダミーデータである。Ｒは曲率半径である。Ｄは軸上面間隔である。Ａは有効径である。Ｒ、Ｄ、Ａの単位はｍｍである。
符号 面番号 形状 R D 硝材 屈折/反射 A
0 球 無限 5.0771 屈折 0.0000
1 球 無限 21.5089 SBSL7 屈折 7.6965
2 球 無限 3.0000 屈折 9.6301
3 球 無限 0.0000 屈折 10.0417
19 4 球 無限 0.0000 屈折 10.0417
5 球 無限 0.0000 屈折 10.0417
L1 6 球 54.8940 5.0419 451969.7922 屈折 10.1721
7 球 -21.7949 0.1000 屈折 10.2241
L2 8 球 38.0215 5.3428 483914.7992 屈折 9.4314
L3 9 球 -17.1657 1.0000 838742.337 屈折 9.0855
10 球 -73.3538 0.1000 屈折 8.9564
L4 11 球 43.7198 4.6777 458568.7954 屈折 8.6729
L5 12 球 -16.6916 1.0000 836961.3727 屈折 8.3746
13 球 582.5473 0.1000 屈折 8.3056
L6 14 球 60.5198 2.4189 846663.2378 屈折 8.2894
15 球 -101.1944 0.1004 屈折 8.1713
L7 16 球 -78.4977 2.5160 529212.7106 屈折 8.1703
17 球 -23.6259 11.0686 屈折 8.1000
O 18 球 無限 10.8450 屈折 5.9273
L8 19 球 -11.1826 1.0000 457192.8527 屈折 5.3000
20 球 -14.2102 4.4064 屈折 5.6852
L9 21 球 21.2833 5.6421 621528.3349 屈折 8.1133
L10 22 球 -14.5583 1.0000 838219.3417 屈折 8.1514
23 球 19.4601 0.7648 屈折 8.7013
L11 24 球 29.6398 7.0827 608267.3465 屈折 8.7391
25 球 -12.2091 0.1000 屈折 9.2494
L12 26 球 -12.8956 1.0000 755000.5232 屈折 9.1962
27 球 -110.0697 0.9959 屈折 10.6854
L13 28 非球面 16.8297 3.5898 E48R_ZEON 屈折 12.9970
29 非球面 21.1795 10.1838 屈折 13.5215
L14 30 非球面 -164.8780 3.5898 E48R_ZEON 屈折 15.6318
31 非球面 38.8134 1.0000 屈折 16.5107
32 球 無限 0.0000 屈折 16.1444
L15 33 非球面 33.1742 12.0355 Z330R_ZEON 屈折 15.9142
L16 34 球 無限 14.7119 EFEL1 屈折 13.9140
M 35 非球面 -13.8214 0.0000 EFEL1 反射 12.8228
L16 36 球 無限 -14.7119 EFEL1 屈折 21.8507
L15 37 球 無限 -12.0355 Z330R_ZEON 屈折 21.4485
38 非球面 33.1742 -65.8130 屈折 21.1755
39 球 無限 -56.8385 屈折 294.3897
40 球 無限 -180.0883 屈折 493.6966
41 球 無限 0.0000 屈折 1125.1844

各非球面の非球面係数は以下のとおりである。
面番号 S28 S29 S30 S31
Ｙ曲率半径 16.8296875 21.17946978 -164.8779938 38.81338024
コーニック定数(K) -0.164206666 -7.634008001 90 0
4次の係数(A) -1.15543E-04 -6.14677E-05 -9.39007E-06 -1.74055E-04
6次の係数(B) 1.00751E-07 -2.60513E-07 -4.62232E-07 3.89048E-07
8次の係数(C) -6.25176E-10 1.05249E-09 1.18170E-09 -8.39080E-10
面番号 S33 S35 S38
Ｙ曲率半径 33.17421232 -13.82144938 33.17421232
コーニック定数(K) 1.424812957 -3.41862312 1.424812957
4次の係数(A) -8.30393E-06 -3.65499E-05 -8.30393E-06
6次の係数(B) 8.68876E-09 3.27225E-07 8.68876E-09
8次の係数(C) 1.32570E-10 -1.53172E-09 1.32570E-10
10次の係数(D) -4.27302E-13 3.26740E-12 -4.27302E-13
12次の係数(E) 3.93005E-16 3.93005E-16
（作用効果）
本例の投写光学系３Ｂでは、第２光学系３２が、保持機構５５を備えるレンズユニット５０からなる。従って、第２光学系３２では、第１５レンズＬ１５の第１５レンズ外側面Ｌ１５ａと、第１６レンズＬ１６の第１６レンズ外側面Ｌ１６ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持される。これにより、歪曲収差の発生を抑制できる。図２３は、投写光学系３Ｂの拡大側のＭＴＦを示す図である。図２３に示すように、本例の投写光学系３Ｂは、高い解像度を有する。
（実施例６の投写光学系）
図２４は、実施例６の投写光学系の全体を模式的に表す光線図である。図２４では、本
例の投写光学系３ＣからスクリーンＳに到達する光束を、光束Ｆ１～Ｆ３により模式的に
示す。図２５は、実施例６の投写光学系の光線図である。図２６は第２光学系の光線図で
ある。なお、実施例６の投写光学系３Ｃは、上記の投写光学系３Ｃと対応する構成を備え
るので、対応する構成には、同一の符号を付して、説明する。

本例の投写光学系３Ｃは、図２４に示すように、縮小側から拡大側に向かって順に、第１光学系３１、第２光学系３２からなる。第１光学系３１は、複数枚のレンズを備える屈折光学系である。第２光学系３２は３枚のレンズを接合したレンズユニット５０である。図２５に示すように、第２光学系３２は、凹曲面を備えるミラーＭを有する。投写光学系３Ｃは、第２光学系３２の途中に、縮小側結像面と共役な中間像３５を形成する。また、投写光学系３Ｃは、拡大側結像面に中間像３５と共役な最終像を形成する。
縮小側結像面には、画像形成部２の液晶パネル１８が配置されている。液晶パネル１８は、光軸Ｎの上方Ｙ１に投写画像を形成する。中間像３５は、光軸Ｎの下方Ｙ２に形成される。スクリーンＳは、光軸Ｎの上方Ｙ１に位置する。中間像３５はスクリーンＳに形成される拡大像に対してＹ軸方向の上下が反転した像である。
第１光学系３１は、クロスダイクロイックプリズム１９と、１４枚のレンズＬ１～Ｌ１４を有する。第１レンズＬ１～第１４レンズＬ１４は縮小側から拡大側に向かってこの順に配置されている。本例では、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３は接合された第１接合レンズＬ２１である。第４レンズＬ４と第５レンズＬ５は接合された第２接合レンズＬ２２である。第９レンズＬ９および第１０レンズＬ１０は接合された第３接合レンズＬ２３である。
図２６に示すように、第２光学系３２は、第１５レンズＬ１５、第１６レンズＬ１６、および第１７レンズＬ１７からなる。第１５レンズと第１６レンズとの間には第１接合部材５４ａが介在し、第１６レンズと第１７レンズとの間には、第２接合部材５４ｂが介在する。第１５レンズＬ１５、第１６レンズＬ１６、および第１７レンズＬ１７の径方向外側には、第１５レンズＬ１５における第１７レンズＬ１７とは反対側の第１５レンズ外側面Ｌ１５ａと、第１７レンズＬ１７における第１５レンズＬ１５とは反対側の第１７レンズ外側面Ｌ１７ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持する保持機構５５が設けられている。また、第２光学系３２は、凹曲面を備えるミラーＭを有する。ミラーＭは、第１７レンズ外側面Ｌ１７ａに設けられた反射コーティング層である。ミラーＭは、第１光学系３１からの光線を上方Ｙ１に向かって反射する。
（レンズデータ）
投写光学系３Ｃのレンズデータは以下のとおりである。面番号は、縮小側から拡大側に順番に付してある。符号は、レンズおよびミラーの符号である。レンズおよびミラーに対応しない面番号のデータは、ダミーデータである。Ｒは曲率半径である。Ｄは軸上面間隔である。Ａは有効径である。Ｒ、Ｄ、Ａの単位はｍｍである。
符号 面番号 形状 R D 硝材 屈折/反射 A
0 球 無限 5.0771 屈折 0.0000
1 球 無限 21.5089 SBSL7 屈折 7.7525
2 球 無限 3.0000 屈折 9.8396
3 球 無限 0.0000 屈折 10.2842
19 4 球 無限 0.0000 屈折 10.2842
5 球 無限 0.0000 屈折 10.2842
L1 6 球 65.2535 5.0547 459231.8119 屈折 10.4081
7 球 -21.5572 0.1000 屈折 10.4808
L2 8 球 33.7121 5.5287 466801.7961 屈折 9.6397
L3 9 球 -17.7888 1.0000 838592.34 屈折 9.2943
10 球 -76.9653 0.1000 屈折 9.1655
L4 11 球 39.5109 4.6487 449763.8088 屈折 8.8624
L5 12 球 -18.1989 1.0000 836854.375 屈折 8.5659
13 球 2344.7694 0.1000 屈折 8.4650
L6 14 球 60.9938 2.3391 846663.2378 屈折 8.4276
15 球 -135.2249 0.1027 屈折 8.2862
L7 16 球 -97.0588 2.5154 503784.5221 屈折 8.2856
17 球 -24.9159 11.0686 屈折 8.1000
O 18 球 無限 12.9279 屈折 6.0487
L8 19 球 -10.7625 1.0000 737044.5312 屈折 5.3000
20 球 -13.7917 2.9113 屈折 5.7749
L9 21 球 18.6067 5.2604 587629.3674 屈折 8.1488
L10 22 球 -18.7692 1.0000 843594.2683 屈折 8.1900
23 球 19.9365 1.0936 屈折 8.6264
L11 24 球 43.1388 6.3428 708049.282 屈折 8.6290
25 球 -12.4385 0.1000 屈折 9.1114
L12 26 球 -12.7727 1.0000 755000.5232 屈折 9.0592
27 球 -175.0400 0.1000 屈折 10.4570
L13 28 非球面 17.2789 3.5898 E48R_ZEON 屈折 12.1337
29 非球面 24.8934 10.9770 屈折 12.4998
L14 30 非球面 -162.0425 3.5898 E48R_ZEON 屈折 14.2609
31 非球面 32.6131 1.0000 屈折 15.4862
32 球 無限 0.0000 屈折 15.4078
L15 33 非球面 33.8937 11.9019 Z330R_ZEON 屈折 15.3575
L16 34 球 無限 7.0000 EFEL1 屈折 13.7122
35 球 無限 8.0616 Z330R_ZEON 屈折 13.0735
L17,M 36 非球面 -13.5088 0.0000 Z330R_ZEON 反射 12.8981
L16 37 球 無限 -8.0616 Z330R_ZEON 屈折 22.5140
38 球 無限 -7.0000 EFEL1 屈折 6.6445
L15 39 球 無限 -11.9019 Z330R_ZEON 屈折 16.2844
40 非球面 33.8937 -65.8130 屈折 21.4543
41 球 無限 -56.8385 屈折 299.7208
42 球 無限 -180.0883 屈折 508.1933
43 球 無限 0.0000 屈折 1169.1953
各非球面の非球面係数は以下のとおりである。
面番号 S28 S29 S30 S31
Ｙ曲率半径 17.27891973 24.89343087 -162.042457 32.6131135
コーニック定数(K) 0.154036661 -9.791011994 90 0
4次の係数(A) -1.14296E-04 -6.32387E-05 -3.30805E-05 -2.08195E-04
6次の係数(B) 1.22744E-07 -1.68865E-07 -4.85441E-07 4.55554E-07
8次の係数(C) -8.35882E-10 8.66939E-10 1.36489E-09 -9.60761E-10
面番号 S33 S36 S40
Ｙ曲率半径 33.89369796 -13.50883191 33.89369796
コーニック定数(K) 1.07073038 -3.463988043 1.07073038
4次の係数(A) -7.60572E-06 -3.68891E-05 -7.60572E-06
6次の係数(B) 8.47827E-09 2.94214E-07 8.47827E-09
8次の係数(C) 1.32167E-10 -1.38970E-09 1.32167E-10
10次の係数(D) -4.27006E-13 3.15769E-12 -4.27006E-13
12次の係数(E) 4.32766E-16 4.32766E-16
（作用効果）
本例の投写光学系３Ｃでは、第２光学系３２が、保持機構５５を備えるレンズユニット５０からなる。従って、第２光学系３２では、第１５レンズＬ１５の第１５レンズ外側面Ｌ１５ａと、第１７レンズＬ１７の第１７レンズ外側面Ｌ１７ａとの間の距離を予め定めた設定距離Ｔに維持される。これにより、歪曲収差の発生を抑制できる。図２７は、投写光学系３Ｃの拡大側のＭＴＦを示す図である。図２７に示すように、本例の投写光学系３Ｃは、高い解像度を有する。
１…プロジェクター、２…画像形成部、３,３Ａ,３Ｂ,３Ｃ…投写光学系、４…制御部、６…画像処理部、７…表示駆動部、１０…光源、１１…第１インテグレーターレンズ、１２…第２インテグレーターレンズ、１３…偏光変換素子、１４…重畳レンズ、１５…第１ダイクロイックミラー、１６…反射ミラー、１７Ｂ…フィールドレンズ、１７Ｇ…フィールドレンズ、１７Ｒ…フィールドレンズ、１８…液晶パネル、１８Ｂ…液晶パネル、１８Ｇ…液晶パネル、１８Ｒ…液晶パネル、１９…クロスダイクロイックプリズム、２１…第２ダイクロイックミラー、２２…リレーレンズ、２３…反射ミラー、２４…リレーレンズ、２５…反射ミラー、３１…第１光学系、３２…第２光学系、４０…接合レンズ、５０,５０Ａ,５０Ｂ,５０Ｃ…レンズユニット、５１…第１レンズ、５１ａ…第１レンズ外側面、５１ｂ…第１環状外周面、５１ｃ…第１レンズ内側面、５２…第２レンズ、５２ａ…第２レンズ外側面、５２ｂ…第２環状外周面、５２ｃ…第２レンズ内側面、５３…第３レンズ、５４,５４ａ,５４ｂ…接合部材、５５…保持機構、５６…第１凹部、５７…第２凹部、５８…面間距離維持部材、６０…本体部、６１…第１突起、６１ａ…第１位置決め面、６２…第２突起、６２ａ…第２位置決め面、６５…保持リング、７１…第１固定部材、７１ａ…第１対向面、７２…第２固定部材、７２ａ…第２対向面、７３…第１当接部、７４…第２当接部、７５…第１接続部、７６…第２接続部、８１…第１基準面、８２…第２基準面、８３…第１付勢部材、８４…第２付勢部材、８５…第１突出部、８５ａ…第１溝、８６…第２突出部、８６ａ…第２溝、３５１…第１の中間像、３５２…第２の中間像。

Claims (7)

  1. 第１光学部材、前記第１光学部材の光軸上に配列された第２光学部材、および透光性を有し前記第１光学部材と前記第２光学部材との間に位置する接合部材を備える接合レンズと、
    前記第１光学部材および前記第２光学部材を保持する保持機構と、を有し、
    前記保持機構は、前記第１光学部材における前記第２光学部材とは反対側の第１光学部材外側面と、前記第２光学部材における前記第１光学部材とは反対側の第２光学部材外側面との間の距離が予め定めた設定距離となるように、前記第１光学部材および前記第２光学部材を保持し、
    前記接合部材は、前記第１光学部材外側面と前記第２光学部材外側面との間の距離が、前記設定距離となるように前記第１光学部材および前記第２光学部材に密着し、
    前記保持機構は、前記第１光学部材外側面の有効光線範囲の外周側に設けられた第１基準面と、前記第２光学部材外側面の有効光線範囲の外周側に設けられた第２基準面と、前記第１光学部材および前記第２光学部材の径方向外側に配置された面間距離維持部材と、
    前記第１光学部材を前記光軸方向に付勢する第１付勢部材と、前記第２光学部材を前記光軸方向に付勢する第２付勢部材と、を備え、
    前記面間距離維持部材は、前記第１基準面に前記光軸方向から当接可能な第１位置決め面と、前記光軸方向で前記第１位置決め面から所定の距離だけ離間する位置で前記第２基準面に前記光軸方向から当接可能な第２位置決め面と、を備え、
    前記第１付勢部材は、前記第１光学部材を前記第１位置決め面に付勢して前記第１基準面を当該第１位置決め面に当接させ、
    前記第２付勢部材は、前記第２光学部材を前記第２位置決め面に付勢して前記第２基準面を当該第２位置決め面に当接させることを特徴とするレンズユニット。
  2. 前記接合部材は、接着剤であることを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
  3. 前記接合レンズは、前記光軸方向で前記第１光学部材と前記第２光学部材との間に配置された第３光学部材を備えるとともに、前記接合部材として、前記第１光学部材と前記第３光学部材との間で当該第１光学部材および当該第３光学部材に密着する第１接合部材と、前記第３光学部材と前記第２光学部材との間で当該第３光学部材および当該第２光学部材に密着する第２接合部材と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。
  4. 前記接合レンズは、前記第２光学部材外側面に反射コーティング層を備えることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のレンズユニット。
  5. 縮小側結像面と拡大側結像面との間に、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のレンズユニットを備えることを特徴とする投写光学系。
  6. 縮小側から拡大側に向かって順に、第１光学系と、第２光学系と、を備え、縮小側結像面と拡大側結像面との間に中間像を形成する投写光学系において、
    前記中間像は、前記第２光学系の内側に形成され、
    前記第２光学系は、請求項５に記載の前記レンズユニットからなることを特徴とする投写光学系。
  7. 請求項５または６に記載の投写光学系と、
    光源と、
    前記光源からの光を変調した投写画像を前記縮小側結像面に形成する光変調素子と、
    を有するプロジェクター。
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