投射光学系统和投影仪的制作方法

1.本发明涉及投射光学系统和投影仪。


背景技术：

2.专利文献1记载了搭载于投影仪的投射光学系统。该文献的投射光学系统具备具有正屈光力的第1光学系统和具有负屈光力的第2光学系统。第2光学系统配置于第1光学系统的缩小侧。在第1光学系统与第2光学系统之间形成有与投射光学系统的放大侧共轭面以及缩小侧共轭面共轭的中间像。在第2光学系统的内部配置有光圈。光圈设置于最大视场角的轴外光线的主光线和投射光学系统的光轴在第2光学系统中交叉的交叉位置。在第2光学系统中，与光圈的缩小侧相邻的透镜组从光圈朝向缩小侧依次具备具有正屈光力的透镜和具有负屈光力的透镜。
3.专利文献1：日本特开2018-97046号公报
4.但是，在专利文献1的投射光学系统中，位于交叉位置的缩小侧的透镜组对分辨率性能造成影响，存在容易产生分辨率性能降低的问题。例如，位于该交叉位置的旁边的1枚具有正屈光力的透镜对分辨率性能造成的影响较大，该透镜具有的屈光力越大，则由于该透镜的制造误差而产生的像差越大，分辨率性能越低。


技术实现要素：

5.为了解决上述课题，本发明的投射光学系统具有：第1光学系统，其具有正屈光力；以及第2光学系统，其配置于所述第1光学系统的缩小侧，具有负屈光力。在所述第1光学系统与所述第2光学系统之间形成有与放大侧共轭面以及缩小侧共轭面共轭的中间像。所述第2光学系统具有配置于最大视场角的轴外光线的主光线和所述投射光学系统的光轴在所述第2光学系统中交叉的第2光学系统内交叉位置的放大侧的第1透镜组、配置于所述第2光学系统内交叉位置的所述缩小侧且具有负屈光力的第2透镜组、以及配置于所述第2透镜组的所述缩小侧且具有正屈光力的第3透镜组。所述第2透镜组具备具有正屈光力的第1透镜、配置于所述第1透镜的所述缩小侧且具有正屈光力的第2透镜、以及配置于所述第2透镜的所述缩小侧且具有负屈光力的第3透镜。所述第3透镜组具备分别具有正屈光力的2个透镜。
6.接着，本发明的投影仪具有：光调制元件，其对从光源射出的光进行调制；以及上述投射光学系统，其投射由所述光调制元件调制后的光。
附图说明
7.图1是示出具有本发明的投射光学系统的投影仪的概略结构的图。
8.图2是实施例1的投射光学系统的光线图。
9.图3是示出实施例1的投射光学系统的球面像差的图。
10.图4是示出实施例1的投射光学系统的像面弯曲和畸变像差的图。
11.图5是实施例1的变形例的投射光学系统的光线图。
12.图6是实施例2的投射光学系统的光线图。
13.图7是示出实施例2的投射光学系统的球面像差的图。
14.图8是示出实施例2的投射光学系统的像面弯曲和畸变像差的图。
15.图9是实施例3的投射光学系统的光线图。
16.图10是示出实施例3的投射光学系统的球面像差的图。
17.图11是示出实施例3的投射光学系统的像面弯曲和畸变像差的图。
18.图12是实施例4的投射光学系统的光线图。
19.图13是示出实施例4的投射光学系统的球面像差的图。
20.图14是示出实施例4的投射光学系统的像面弯曲和畸变像差的图。
21.图15是实施例5的投射光学系统的光线图。
22.图16是示出实施例5的投射光学系统的球面像差的图。
23.图17是示出实施例5的投射光学系统的像面弯曲和畸变像差的图。
24.图18是实施例6的投射光学系统的光线图。
25.图19是示出实施例6的投射光学系统的球面像差的图。
26.图20是示出实施例6的投射光学系统的像面弯曲和畸变像差的图。
27.图21是实施例7的投射光学系统的光线图。
28.图22是示出实施例7的投射光学系统的球面像差的图。
29.图23是示出实施例7的投射光学系统的像面弯曲和畸变像差的图。
30.标号说明
31.1：投影仪；2：图像形成部；3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g：投射光学系统；4：控制部；6：图像处理部；7：显示驱动部；10：光源；11：积分透镜；12：积分透镜；13：偏振转换元件；14：重叠透镜；15：分色镜；16：反射镜；17r：场透镜；17g：场透镜；17b：场透镜；18(18b、18r、18g)：液晶面板；19：十字分色棱镜；21：分色镜；22：中继透镜；23：反射镜；24：中继透镜；25：反射镜；31：第1光学系统；32：第2光学系统；33：第1镜；34：第2镜；35：中间像；c1：交叉位置；c2：交叉位置；g1：第1透镜组；g2：第2透镜组；g3：第3透镜组；l1～l25：透镜；la：最大视场角的轴外光线的主光线；n：光轴；op：光圈；p：对焦位置；s：屏幕。
具体实施方式
32.下面，参照附图对本发明的实施方式的投射光学系统和投影仪进行说明。
33.(投影仪)
34.图1是示出具有本发明的投射光学系统3的投影仪的概略结构的图。如图1所示，投影仪1具有生成向屏幕s投射的投射图像的图像形成部2、放大投射图像并向屏幕s投射放大像的投射光学系统3、以及对图像形成部2的动作进行控制的控制部4。
35.(图像形成部和控制部)
36.图像形成部2具有光源10、第1积分透镜11、第2积分透镜12、偏振转换元件13和重叠透镜14。光源10例如由超高压汞灯、固体光源等构成。第1积分透镜11和第2积分透镜12分别具有呈阵列状排列的多个透镜元件。第1积分透镜11将来自光源10的光束分割成多个。第1积分透镜11的各透镜元件使来自光源10的光束会聚于第2积分透镜12的各透镜元件的附近。
37.偏振转换元件13将来自第2积分透镜12的光转换为规定的线偏振光。重叠透镜14使第1积分透镜11的各透镜元件的像经由第2积分透镜12在后述液晶面板18r、液晶面板18g和液晶面板18b的显示区域上重叠。
38.此外，图像形成部2具有第1分色镜15、反射镜16、场透镜17r和液晶面板18r。第1分色镜15使从重叠透镜14入射的光线的一部分即r光反射，使从重叠透镜14入射的光线的一部分即g光和b光透过。第1分色镜15反射后的r光经由反射镜16和场透镜17r入射到液晶面板18r。液晶面板18r是光调制元件。液晶面板18r根据图像信号对r光进行调制，由此，形成红色的投射图像。
39.进而，图像形成部2具有第2分色镜21、场透镜17g和液晶面板18g。第2分色镜21使来自第1分色镜15的光线的一部分即g光反射，使来自第1分色镜15的光线的一部分即b光透过。第2分色镜21反射后的g光经由场透镜17g入射到液晶面板18g。液晶面板18g是光调制元件。液晶面板18g根据图像信号对g光进行调制，由此形成绿色的投射图像。
40.此外，图像形成部2具有中继透镜22、反射镜23、中继透镜24、反射镜25、场透镜17b、液晶面板18b和十字分色棱镜19。透过第2分色镜21后的b光经由中继透镜22、反射镜23、中继透镜24、反射镜25和场透镜17b入射到液晶面板18b。液晶面板18b是光调制元件。液晶面板18b根据图像信号对b光进行调制，由此形成蓝色的投射图像。
41.液晶面板18r、液晶面板18g和液晶面板18b从3个方向包围十字分色棱镜19。十字分色棱镜19是光合成用的棱镜，生成对由各液晶面板18r、18g、18b调制后的光进行合成而得到的投射图像。
42.投射光学系统3将十字分色棱镜19合成的投射图像放大投射到屏幕s。
43.控制部4具有被输入视频信号等外部图像信号的图像处理部6、以及根据从图像处理部6输出的图像信号对液晶面板18r、液晶面板18g和液晶面板18b进行驱动的显示驱动部7。
44.图像处理部6将从外部的设备输入的图像信号转换为各色的包含灰度等的图像信号。显示驱动部7根据从图像处理部6输出的各色的投射图像信号使液晶面板18r、液晶面板18g和液晶面板18b进行动作。由此，图像处理部6在液晶面板18r、液晶面板18g和液晶面板18b中显示与图像信号对应的投射图像。
45.(投射光学系统)
46.接着，对投射光学系统3进行说明。下面，作为搭载于投影仪1的投射光学系统3的结构例，对实施例1～7进行说明。另外，在各实施例1～7中，在投射光学系统的光线图中，将液晶面板18r、液晶面板18g、液晶面板18b表示为液晶面板18。
47.(实施例1)
48.图2是实施例1的投射光学系统3a的光线图。如图2所示，投射光学系统3a具有第1光学系统31、以及配置于第1光学系统31的缩小侧的第2光学系统32。第1光学系统31具有正屈光力。第2光学系统32具有负屈光力。在第1光学系统31与第2光学系统32之间形成有与投射光学系统3a的缩小侧共轭面以及放大侧共轭面共轭的中间像35。在投影仪1中，在投射光学系统3a的缩小侧共轭面配置有液晶面板18。在投射光学系统3a的放大侧共轭面配置有屏幕s。
49.第1光学系统31具有13枚透镜l1～l13。透镜l1～透镜l13从放大侧朝向缩小侧依
次配置。透镜l1是在两面具有非球面形状的非球面透镜。透镜l2具备在放大侧具有凸面的弯月形状。透镜l3具备在放大侧具有凸面的弯月形状。透镜l4在放大侧和缩小侧具有凹面。透镜l1、透镜l2、透镜l3和透镜l4均具有负屈光力。透镜l5在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l6(第6透镜)具备在放大侧具有凸面的弯月形状。透镜l5和透镜l6具有正屈光力。
50.透镜l7在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l7具有正屈光力。透镜l8在放大侧和缩小侧具有凹面。透镜l8具有负屈光力。透镜l9在放大侧和缩小侧具有凹面。透镜l9具有负屈光力。透镜l10在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l10具有正屈光力。透镜l11在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l11具有正屈光力。透镜l12具备在放大侧具有凹面的弯月形状。透镜l12具有正屈光力。透镜l13(第4透镜)在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l13具有正屈光力。
51.在第1光学系统31中，在透镜l6与透镜l7之间存在最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1(第1光学系统内交叉位置)。
52.第2光学系统32在内部具有光圈op。在本例中，光圈op在第2光学系统32中配置于最大视场角的轴外光线的主光线la与光轴n交叉的交叉位置c2(第2光学系统内交叉位置)。第2光学系统32具有配置于交叉位置c2的放大侧的第1透镜组g1、配置于交叉位置c2的缩小侧的第2透镜组g2、以及配置于第2透镜组g2的缩小侧的第3透镜组g3。更详细地讲，第2透镜组g2配置于交叉位置c2的缩小侧的旁边。
53.第1透镜组g1从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l14(第5透镜)、透镜l15、透镜l16和透镜l17。透镜l14在缩小侧具有凸面。透镜l14具有正屈光力。透镜l15在放大侧和缩小侧具有凹面。透镜l15具有负屈光力。透镜l16具备在放大侧具有凹面的弯月形状。透镜l16具有正屈光力。透镜l17具备在放大侧具有凹面的弯月形状。透镜l17具有正屈光力。
54.第2透镜组g2从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l18(第1透镜)、透镜l19(第2透镜)、透镜l20(第3透镜)、透镜l21和透镜l22。第2透镜组g2的透镜枚数为5枚。
55.透镜l18具备在放大侧具有凹面的弯月形状。透镜l19在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l18和透镜l19均具有正屈光力。透镜l20在放大侧和缩小侧具有凹面。透镜l20具有负屈光力。透镜l21在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l21具有正屈光力。透镜l22在放大侧和缩小侧具有凹面。透镜l22具有负屈光力。
56.第3透镜组g3位于第2透镜组g2与十字分色棱镜19之间。第3透镜组g3从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l23、透镜l24(第8透镜)和透镜l25(第7透镜)。构成第3透镜组g3的透镜枚数为3枚。因此，第2透镜组g2的透镜枚数和第3透镜组g3的透镜枚数的合计为8枚。
57.透镜l23在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l24具备在放大侧具有凸面的弯月形状。透镜l25具备在放大侧具有凹面的弯月形状。透镜l25位于第2光学系统32的最缩小侧。透镜l23、透镜l24和透镜l25均具有正屈光力。
58.这里，液晶面板18在光轴n的一侧形成图像。中间像35形成于光轴n的另一侧。放大像形成于光轴n的一侧。
59.此外，如图2所示，通过位于在光轴n方向上隔着中间像35的两侧的第1光学系统31的透镜l13与第2光学系统32的透镜l14之间的最大视场角的轴外光线的主光线la从缩小侧朝向放大侧接近光轴n。中间像35中的轴外光线的对焦位置p朝向轴外接近第2光学系统32的透镜l14。
60.在设投射光学系统3a的整体的焦距为f0、f数为fno、有效像圆径为后焦距空气
换算值为bf、第1光学系统31的焦距为flu1、第2光学系统32的焦距为flu2时，实施例1的投射光学系统3a的数据如下所述。
[0061][0062]
投射光学系统3a的透镜数据如下所述。面编号从放大侧到缩小侧依次进行标注。标号是屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板的标号。不与屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板对应的面编号的数据是虚设数据。对面编号标注了*的面是非球面。r是曲率半径。d是轴上面间隔。nd是折射率。νd是阿贝数。f是透镜的焦距，是除以投射光学系统3a的整体的焦距f0而归一化的值。r、d的单位是mm。
[0063]
[0064][0065]
各非球面系数如下所述。
[0066][0067][0068]
(作用效果)
[0069]
本例的投射光学系统3a具备具有正屈光力的第1光学系统31、以及具有负屈光力的第2光学系统32，在第1光学系统31与第2光学系统32之间形成有中间像35。第2光学系统32具有配置于交叉位置c2的放大侧且具有正屈光力的第1透镜组g1、配置于交叉位置c2的缩小侧且具有负屈光力的第2透镜组g2、以及配置于第2透镜组g2的缩小侧且具有正屈光力的第3透镜组g3。在该投射光学系统3a中，相对于第2光学系统32的交叉位置c2从缩小侧相邻的第2透镜组g2对分辨率性能造成影响。特别地，位于交叉位置c2的旁边的透镜l18对分辨率性能造成的影响较大，透镜l18具有的屈光力越大，则由于透镜l18的制造误差而产生的像差越大，存在容易产生分辨率性能降低的问题。
[0070]
针对该问题，在本例中，第2透镜组g2从交叉位置c2朝向缩小侧依次具备具有正屈光力的透镜l18、具有正屈光力的透镜l19和具有负屈光力的透镜l20。即，在本例中，在位于交叉位置c2的旁边的第2透镜组g2中，从交叉位置c2侧起连续具备2枚具有正屈光力的透镜。因此，在确保第2透镜组g2的屈光力时，能够在2枚透镜之间分散屈光力。由此，在确保第2透镜组g2的屈光力时，与第2透镜组g2在交叉位置c2的旁边仅具备1枚具有正屈光力的透镜的情况相比，能够抑制位于交叉位置c2的旁边的透镜的屈光力增大。其结果，能够抑制由于透镜l18的制造误差而容易产生分辨率性能降低的情况。
[0071]
此外，在本例中，在第2透镜组g2的2枚具有正屈光力的透镜的缩小侧具备具有负屈光力的透镜l20，因此，容易校正透镜l18和透镜l19中产生的像差。
[0072]
进而，在本例中，构成第3透镜组g3的透镜l23、透镜l24、透镜l25均是具有正屈光力的单透镜。将从投射光学系统3a的缩小侧起连续的3枚透镜设为具有正屈光力的透镜，因此，能够使从第3透镜组g3朝向放大侧的光线成为大致远心光线。此外，在确保第3透镜组g3的屈光力时，能够在透镜l23、透镜l24、透镜l25各自中分散屈光力。由此，能够利用透镜l23、透镜l24、透镜l25分散像差，能够抑制第3透镜组g3的整体产生的像差。
[0073]
这里，在设第2光学系统32中的第2透镜组g2的焦距为flu2g2、第3透镜组g3的焦距为flu2g3时，本例的投射光学系统3a满足以下的条件式(1)。
[0074]-0.5＜flu2g3/flu2g2＜0
···
(1)
[0075]
条件式(1)用于抑制投射光学系统3a的整体大型化，并且确保后焦距。即，在条件式(1)的值越过下限时，有利于确保后焦距，但是，投射光学系统3a大型化。即，投射光学系统3a的全长变长。在条件式(1)的值超过上限时，有利于投射光学系统3a的小型化，但是，后焦距变短。
[0076]
在本例中，
[0077]
flu2g2＝-405.01
[0078]
flu2g3＝84.11
[0079]
因此，
[0080]
flu2g3/flu2g2＝-0.21
[0081]
满足条件式(1)。
[0082]
此外，在设位于光圈op的缩小侧的旁边的透镜l18的焦距为fs1、投射光学系统3a的整体的焦距为f0时，本例的投射光学系统3a满足以下的条件式(2)。
[0083]
|fs1/f0|＞10
···
(2)
[0084]
条件式(2)用于实现投射光学系统3a的小型化，并且抑制产生像差。即，为了使投
射光学系统3a小型化，优选增大透镜l18的屈光力。但是，在增大透镜l18的屈光力时，很难校正产生的像差。这里，如果满足条件式(2)，则能够实现投射光学系统3a的小型化，并且平衡地良好校正慧差、像面弯曲和畸变像差。此外，在投射光学系统3a中，容易确保后焦距。
[0085]
在本例中，
[0086]
fs1＝500.00
[0087]
f0＝-11.10
[0088]
|fs1/f0|＝45.05
[0089]
满足条件式(2)。
[0090]
此外，在本例中，在第3透镜组g3中，从缩小侧朝向放大侧连续地具备3枚具有正屈光力的透镜。进而，在第3透镜组g3中，位于最缩小侧的透镜l25的阿贝数和位于透镜l25的旁边的透镜l24的阿贝数分别小于30。即，透镜l24的阿贝数为20.02，透镜l25的阿贝数为20.02。由此，在本例的投射光学系统3a中，能够良好地校正倍率色差。此外，本例的投射光学系统3a连续地配置具有正屈光力且阿贝数小于30的透镜，因此，能够减少由于透镜l24和透镜l25的折射力而产生的像差。进而，能够抑制由于透镜l24和透镜l25的制造误差而使投射光学系统3a的分辨率性能容易降低的情况。
[0091]
在本例的投射光学系统3a中，第2透镜组g2的透镜数和第3透镜组g3的透镜数的合计为8个，为7以上。如果透镜数为7以上，则第2透镜组g2和第3透镜组g3的各透镜的设计的自由度提高，因此，容易校正投射光学系统3a中产生的各像差。此外，如果透镜数为7以上，则在第2透镜组g2和第3透镜组g3中，能够抑制各透镜的屈光力。由此，能够分散各透镜中产生的像差，能够抑制整体产生的像差。
[0092]
此外，在本例的投射光学系统3a中，通过第1光学系统31的最接近中间像35的透镜l13与第2光学系统32的最接近中间像35的透镜l14之间的最大视场角的轴外光线的主光线la朝向放大侧接近光轴n。由此，容易利用第2光学系统32校正第1光学系统31中产生的畸变像差，能够抑制利用第1光学系统31校正像差的负担。
[0093]
进而，在本例的投射光学系统3a中，中间像35中的轴外光线的对焦位置p朝向轴外接近透镜l14。即，对焦位置p朝向轴外接近第2光学系统32。这样，能够在第2光学系统32侧更加容易地校正第1光学系统31侧产生的畸变像差和像面弯曲。
[0094]
这里，本例的投射光学系统3a具有透镜l6，该透镜l6配置于第1光学系统31中的最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1的放大侧，并且与交叉位置c1相邻，在设透镜l6的放大侧的曲率半径为ra1、透镜l6的缩小侧的曲率半径为ra2时，满足以下的条件式(3)。
[0095]
|ra2/ra1|》9
…
(3)
[0096]
条件式(3)用于在第1光学系统31中抑制产生像差。即，在第1光学系统31中，在位于交叉位置c1的放大侧的旁边的透镜l6中容易产生像差，随着缩小侧的透镜面的曲率半径减小，无法利用投射光学系统3a完全校正像差。与此相对，如果满足条件式(3)，则在投射光学系统3a中能够校正像差。此外，其结果，能够抑制由于透镜l6的制造误差而容易产生分辨率性能降低的情况。
[0097]
在本例中，
[0098]
ra1＝140.12
[0099]
ra2＝1471.15
[0100]
|ra2/ra1|＝10.50
[0101]
满足条件式(3)。
[0102]
接着，构成第1光学系统31和第2光学系统32的透镜的各焦距除以投射光学系统3a的整体的焦距f0而归一化，在设第1光学系统31中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu1ave、第2光学系统32中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu2ave时，本例的投射光学系统3a满足以下的条件式(4)。
[0103]
0.4＜flu1ave/flu2ave＜0.0
···
(4)
[0104]
条件式(4)用于实现投射光学系统3a的短焦点化，并且抑制由于各透镜的制造误差而使投射光学系统的分辨率性能容易劣化的情况。即，在条件式(4)的值越过下限时，第1光学系统31的各透镜变厚，第1光学系统31的屈光力增大。因此，有利于投射光学系统3a的短焦点化，但是，由于各透镜的制造误差而使投射光学系统的分辨率性能容易降低。另一方面，在条件式(4)的值超过上限时，第2光学系统32的各透镜的厚度变薄，第2光学系统32的屈光力减小，因此，很难实现投射光学系统3a的短焦点。但是，能够抑制由于各透镜的制造误差而使投射光学系统3a的分辨率性能容易劣化的情况。
[0105]
在本例中，
[0106]
flu1ave＝11.99
[0107]
flu2ave＝18.98
[0108]
flu1ave/flu2ave＝0.63
[0109]
满足条件式(4)。
[0110]
这里，本例的投射光学系统3a不包含接合透镜。因此，不需要考虑接合透镜中的接合材料由于光或热而导致的寿命劣化。此外，与接合透镜相比，透镜的透镜曲率的设计的自由度提高。由此，容易进行像差的校正，因此，投射光学系统3a的设计性能提高。
[0111]
图3是示出投射光学系统3a的球面像差的图。图4是示出投射光学系统3a的像面弯曲和畸变像差的图。如图3和图4所示，本例的投射光学系统3a抑制了球面像差、像面弯曲和畸变像差。
[0112]
(实施例1的变形例)
[0113]
图5是实施例1的变形例的投射光学系统3a的光线图。本例的投射光学系统3a具有使投射光学系统3a的光路折曲的第1镜33(第1偏转元件)和第2镜34(第2偏转元件)。第1镜33配置于第1光学系统31与第2光学系统32之间，使投射光学系统3a的光路(光轴n)折曲。在本例中，第1镜33位于比中间像35靠缩小侧的位置。
[0114]
此外，第2镜34配置于第2光学系统32的透镜l17与第2光学系统32的透镜l18之间，使投射光学系统3a的光路(光轴n)折曲。第2镜34位于比光圈op即交叉位置c2靠放大侧的位置。这里，透镜l17与透镜l18之间的轴上面间距离在第2光学系统32中相邻的2个透镜之间的多个轴上面间隔中最长。由此，容易在透镜l17与透镜l18之间配置第2镜34。
[0115]
如果在投射光学系统3a中配置第1镜33和第2镜34，则能够使光轴n朝向期望的方向，因此，容易将投射光学系统3a组入投影仪1中。这里，在本例中，不将第1镜33和第2镜34配置于第1光学系统31的内部。由此，容易确保第1光学系统31的各透镜的位置精度。此外，不在第1光学系统31的内部配置第1镜33和第2镜34，因此，第1光学系统31的全长不会增大。
[0116]
(实施例2)
[0117]
图6是实施例2的投射光学系统3b的光线图。如图6所示，投射光学系统3b具有第1光学系统31、以及配置于第1光学系统31的缩小侧的第2光学系统32。第1光学系统31具有正屈光力。第2光学系统32具有负屈光力。在第1光学系统31与第2光学系统32之间形成有与投射光学系统3b的缩小侧共轭面以及放大侧共轭面共轭的中间像35。
[0118]
第1光学系统31具有13枚透镜l1～l13。透镜l1～透镜l13从放大侧朝向缩小侧依次配置。透镜l1～透镜l13的各透镜的形状与实施例1的投射光学系统3a相同。此外，透镜l1～透镜l13的各透镜具有的屈光力与实施例1的投射光学系统3a相同。
[0119]
因此，在第1光学系统31中，在透镜l6与透镜l7之间存在最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1。在第1光学系统31中，位于交叉位置c1的放大侧的旁边的透镜l6具备在放大侧具有凸面的弯月形状。此外，透镜l6具有正屈光力。
[0120]
第2光学系统32在内部具有光圈op。在本例中，光圈op配置于第2光学系统32中最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c2。第2光学系统32具有配置于交叉位置c2的放大侧的第1透镜组g1、配置于交叉位置c2的缩小侧的第2透镜组g2、以及配置于第2透镜组g2的缩小侧的第3透镜组g3。更详细地讲，第2透镜组g2配置于交叉位置c2的缩小侧的旁边。第2透镜组g2从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l18、透镜l19、透镜l20、透镜l21和透镜l22。第2透镜组g2的透镜枚数为5枚。透镜l18和透镜l19均具有正屈光力。透镜l20具有负屈光力。透镜l21在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l21具有正屈光力。透镜l22具有负屈光力。
[0121]
第3透镜组g3位于第2透镜组g2与十字分色棱镜19之间。第3透镜组g3从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l23、透镜l24和透镜l25。透镜l23、透镜l24和透镜l25均具有正屈光力。构成第3透镜组g3的透镜枚数为3枚。因此，第2透镜组g2的透镜枚数和第3透镜组g3的透镜枚数的合计为8枚。
[0122]
这里，液晶面板18在光轴n的一侧形成图像。中间像35形成于光轴n的另一侧。放大像形成于光轴n的一侧。此外，如图6所示，通过位于在光轴n方向上隔着中间像35的两侧的第1光学系统31的透镜l13与第2光学系统32的透镜l14之间的轴外光线的主光线la从缩小侧朝向放大侧接近光轴n。中间像35中的轴外光线的对焦位置p朝向轴外接近第2光学系统32的透镜l14。
[0123]
在设投射光学系统3b的整体的焦距为f0、f数为fno、有效像圆径为后焦距空气换算值为bf、第1光学系统31的焦距为flu1、第2光学系统32的焦距为flu2时，实施例2的投射光学系统3b的数据如下所述。
[0124][0125]
投射光学系统3b的透镜数据如下所述。面编号从放大侧到缩小侧依次进行标注。标号是屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板的标号。不与屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板
对应的面编号的数据是虚设数据。对面编号标注了*的面是非球面。r是曲率半径。d是轴上面间隔。nd是折射率。νd是阿贝数。f是透镜的焦距，是除以投射光学系统3b的整体的焦距f0而归一化的值。r、d的单位是mm。
[0126]
[0127][0128]
各非球面系数如下所述。
[0129]
[0130][0131]
这里，在设第2光学系统32中的第2透镜组g2的焦距为flu2g2、第3透镜组g3的焦距为flu2g3时，本例的投射光学系统3b满足以下的条件式(1)。
[0132]-0.5＜flu2g3/flu2g2＜0
···
(1)
[0133]
即，在本例中，
[0134]
flu2g2＝-320.41
[0135]
flu2g3＝85.20
[0136]
flu2g3/flu2g2＝-0.27
[0137]
此外，在设透镜l18的焦距为fs1、投射光学系统3b的整体的焦距为f0时，本例的投射光学系统3b满足以下的条件式(2)。
[0138]
|fs1/f0|＞10
···
(2)
[0139]
即，在本例中，
[0140]
fs1＝500.00
[0141]
f0＝-11.20
[0142]
|fs1/f0|＝44.64
[0143]
进而，本例的投射光学系统3b具有透镜l6，该透镜l6配置于第1光学系统31中的最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1的放大侧，并且与交叉位置c1相邻，在设透镜l6的放大侧的曲率半径为ra1、透镜l6的缩小侧的曲率半径为ra2时，满足以下的条件式(3)。
[0144]
|ra2/ra1|＞9
···
(3)
[0145]
即，在本例中，
[0146]
ra1＝137.99
[0147]
ra2＝1464.12
[0148]
|ra2/ra1|＝10.61
[0149]
此外，构成第1光学系统31和第2光学系统32的透镜的各焦距除以投射光学系统3b的整体的焦距f0而归一化，在设第1光学系统31中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu1ave、第2光学系统32中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu2ave时，本例的投射光学系统3b满足以下的条件式(4)。
[0150]
0.4＜flu1ave/flu2ave＜0.9
···
(4)
[0151]
即，在本例中，
[0152]
flu1ave＝11.91
[0153]
flu2ave＝18.91
[0154]
flu1ave/flu2ave＝0.63
[0155]
进而，在本例中，在第3透镜组g3中，位于最缩小侧的透镜l25的阿贝数和位于透镜l25的旁边的透镜l24的阿贝数分别小于30。即，透镜l24的阿贝数为20.02，透镜l25的阿贝数为20.02。
[0156]
(作用效果)
[0157]
本例的投射光学系统3b能够得到与实施例1的投射光学系统3a相同的作用效果。图7是示出投射光学系统3b的球面像差的图。图8是示出投射光学系统3b的像面弯曲和畸变像差的图。如图7和图8所示，本例的投射光学系统3b抑制了球面像差、像面弯曲和畸变像差。
[0158]
(实施例2的变形例)
[0159]
与实施例1的变形例的投射光学系统3a同样，投射光学系统3b能够具有用于使光路折曲的第1镜(第1偏转元件)和第2镜(第2偏转元件)。该情况下，第1镜33配置于第1光学系统31与第2光学系统32之间，此外，第1镜33位于比中间像35靠缩小侧的位置。第2镜34配置于第2光学系统32的透镜l17与第2光学系统32的透镜l18之间。第2镜34位于比光圈op靠放大侧的位置。这里，透镜l17与透镜l18之间的轴上面间距离在第2光学系统32中相邻的2个透镜之间的多个轴上面间隔中最长。由此，容易在透镜l17与透镜l18之间配置第2镜34。
[0160]
在实施例2的变形例的投射光学系统3b中，也能够得到与实施例1的变形例的投射光学系统3a相同的作用效果。
[0161]
(实施例3)
[0162]
图9是实施例3的投射光学系统3c的光线图。如图9所示，投射光学系统3c具有第1光学系统31、以及配置于第1光学系统31的缩小侧的第2光学系统32。第1光学系统31具有正屈光力。第2光学系统32具有负屈光力。在第1光学系统31与第2光学系统32之间形成有与投射光学系统3c的缩小侧共轭面以及放大侧共轭面共轭的中间像35。
[0163]
第1光学系统31具有13枚透镜l1～l13。透镜l1～透镜l13从放大侧朝向缩小侧依次配置。透镜l1～透镜l13的各透镜的形状与实施例1的投射光学系统3a相同。此外，透镜l1～透镜l13的各透镜具有的屈光力与实施例1的投射光学系统3a相同。
[0164]
因此，在第1光学系统31中，在透镜l6与透镜l7之间存在最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1。在第1光学系统31中，位于交叉位置c1的放大侧的旁边的透镜l6具备在放大侧具有凸面的弯月形状。此外，透镜l6具有正屈光力。
[0165]
第2光学系统32在内部具有光圈op。在本例中，光圈op配置于第2光学系统32中最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c2。第2光学系统32具有配置于交叉位置c2的放大侧的第1透镜组g1、配置于交叉位置c2的缩小侧的第2透镜组g2、以及配置于第2透镜组g2的缩小侧的第3透镜组g3。更详细地讲，第2透镜组g2配置于交叉位置c2的缩小侧的旁边。第2透镜组g2从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l18、透镜l19、透镜l20、透镜l21和透镜l22。第2透镜组g2的透镜枚数为5枚。透镜l18和透镜l19均具有正屈光力。透镜l20具有负屈光力。透镜l21在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l21具有正屈光力。透镜l22具有负屈光力。
[0166]
第3透镜组g3位于第2透镜组g2与十字分色棱镜19之间。第3透镜组g3从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l23、透镜l24和透镜l25。透镜l23、透镜l24和透镜l25均具有正屈光力。构成第3透镜组g3的透镜枚数为3枚。因此，第2透镜组g2的透镜枚数和第3透镜组g3的透镜枚数的合计为8枚。
[0167]
这里，液晶面板18在光轴n的一侧形成图像。中间像35形成于光轴n的另一侧。放大像形成于光轴n的一侧。此外，如图9所示，通过位于在光轴n方向上隔着中间像35的两侧的第1光学系统31的透镜l13与第2光学系统32的透镜l14之间的轴外光线的主光线la从缩小侧朝向放大侧接近光轴n。中间像35中的轴外光线的对焦位置p朝向轴外接近第2光学系统32的透镜l14。
[0168]
在设投射光学系统3c的整体的焦距为f0、f数为fno、有效像圆径为后焦距空气换算值为bf、第1光学系统31的焦距为flu1、第2光学系统32的焦距为flu2时，实施例3的投射光学系统3c的数据如下所述。
[0169][0170]
投射光学系统3c的透镜数据如下所述。面编号从放大侧到缩小侧依次进行标注。标号是屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板的标号。不与屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板对应的面编号的数据是虚设数据。对面编号标注了*的面是非球面。r是曲率半径。d是轴上面间隔。nd是折射率。νd是阿贝数。f是透镜的焦距，是除以投射光学系统3c的整体的焦距f0而归一化的值。r、d的单位是mm。
[0171]
[0172][0173]
各非球面系数如下所述。
[0174]
[0175][0176]
这里，在设第2光学系统32中的第2透镜组g2的焦距为flu2g2、第3透镜组g3的焦距为flu2g3时，本例的投射光学系统3c满足以下的条件式(1)。
[0177]-0.5＜flu2g3/flu2g2＜0
···
(1)
[0178]
即，在本例中，
[0179]
flu2g2＝-289.45
[0180]
flu2g3＝83.67
[0181]
flu2g3/flu2g2＝-0.29
[0182]
此外，在设透镜l18的焦距为fs1、投射光学系统3c的整体的焦距为f0时，本例的投射光学系统3c满足以下的条件式(2)。
[0183]
|fs1/f0|＞10
···
(2)
[0184]
即，在本例中，
[0185]
fs1＝487.86
[0186]
f0＝-11.20
[0187]
|fs1/f0|＝43.56
[0188]
进而，本例的投射光学系统3c具有透镜l6，该透镜l6配置于第1光学系统31中的最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1的放大侧，并且与交叉位置c1相邻，在设透镜l6的放大侧的曲率半径为ra1、透镜l6的缩小侧的曲率半径为ra2时，满足以下的条件式(3)。
[0189]
|ra2/ra1|＞9
···
(3)
[0190]
即，在本例中，
[0191]
ra1＝137.83
[0192]
ra2＝1447.20
[0193]
|ra2/ra1|＝10.50
[0194]
此外，构成第1光学系统31和第2光学系统32的透镜的各焦距除以投射光学系统3c的整体的焦距f0而归一化，在设第1光学系统31中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu1ave、第2光学系统32中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu2ave时，本例的投射光学系统3c满足以下的条件式(4)。
[0195]
0.4＜flu1ave/flu2ave＜0.9
···
(4)
[0196]
即，在本例中，
[0197]
flu1ave＝11.96
[0198]
flu2ave＝18.76
[0199]
flu1ave/flu2ave＝0.64
[0200]
进而，在本例中，在第3透镜组g3中，位于最缩小侧的透镜l25的阿贝数和位于透镜l25的旁边的透镜l24的阿贝数分别小于30。即，透镜l24的阿贝数为20.02，透镜l25的阿贝数为20.02。
[0201]
(作用效果)
[0202]
本例的投射光学系统3c能够得到与实施例1的投射光学系统3a相同的作用效果。图10是示出投射光学系统3c的球面像差的图。图11是示出投射光学系统3c的像面弯曲和畸变像差的图。如图10和图11所示，本例的投射光学系统3c抑制了球面像差、像面弯曲和畸变像差。
[0203]
(实施例3的变形例)
[0204]
与实施例1的变形例的投射光学系统3a同样，投射光学系统3c能够具有用于使光路折曲的第1镜(第1偏转元件)和第2镜(第2偏转元件)。该情况下，第1镜33配置于第1光学系统31与第2光学系统32之间，此外，第1镜33位于比中间像35靠缩小侧的位置。第2镜34配置于第2光学系统32的透镜l17与第2光学系统32的透镜l18之间。第2镜34位于比光圈op靠放大侧的位置。这里，透镜l17与透镜l18之间的轴上面间距离在第2光学系统32中相邻的2个透镜之间的多个轴上面间隔中最长。由此，容易在透镜l17与透镜l18之间配置第2镜34。
[0205]
在实施例3的变形例的投射光学系统3c中，也能够得到与实施例1的变形例的投射光学系统3a相同的作用效果。
[0206]
(实施例4)
[0207]
图12是实施例4的投射光学系统3d的光线图。如图12所示，投射光学系统3d具有第1光学系统31、以及配置于第1光学系统31的缩小侧的第2光学系统32。第1光学系统31具有正屈光力。第2光学系统32具有负屈光力。在第1光学系统31与第2光学系统32之间形成有与投射光学系统3d的缩小侧共轭面以及放大侧共轭面共轭的中间像35。
[0208]
第1光学系统31具有13枚透镜l1～l13。透镜l1～透镜l13从放大侧朝向缩小侧依次配置。透镜l1～透镜l13的各透镜的形状与实施例1的投射光学系统3a相同。此外，透镜l1～透镜l13的各透镜具有的屈光力与实施例1的投射光学系统3a相同。
[0209]
因此，在第1光学系统31中，在透镜l6与透镜l7之间存在最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1。在第1光学系统31中，位于交叉位置c1的放大侧的旁边的透镜l6具备在放大侧具有凸面的弯月形状。此外，透镜l6具有正屈光力。
[0210]
第2光学系统32在内部具有光圈op。在本例中，光圈op配置于第2光学系统32中最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c2。第2光学系统32具有配置于交叉位置c2的放大侧的第1透镜组g1、配置于交叉位置c2的缩小侧的第2透镜组g2、以及配置于第2透镜组g2的缩小侧的第3透镜组g3。更详细地讲，第2透镜组g2配置于交叉位置c2的缩小侧的旁边。第2透镜组g2从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l18、透镜l19、透镜l20、透镜l21和透镜l22。第2透镜组g2的透镜枚数为5枚。透镜l18和透镜l19均具有正屈光力。透镜l20具有负屈光力。透镜l21在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l21具有正屈光力。透镜l22具
有负屈光力。
[0211]
第3透镜组g3位于第2透镜组g2与十字分色棱镜19之间。第3透镜组g3从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l23、透镜l24和透镜l25。透镜l23、透镜l24和透镜l25均具有正屈光力。构成第3透镜组g3的透镜枚数为3枚。因此，第2透镜组g2的透镜枚数和第3透镜组g3的透镜枚数的合计为8枚。
[0212]
这里，液晶面板18在光轴n的一侧形成图像。中间像35形成于光轴n的另一侧。放大像形成于光轴n的一侧。此外，如图12所示，通过位于在光轴n方向上隔着中间像35的两侧的第1光学系统31的透镜l13与第2光学系统32的透镜l14之间的轴外光线的主光线la从缩小侧朝向放大侧接近光轴n。中间像35中的轴外光线的对焦位置p朝向轴外接近第2光学系统32的透镜l14。
[0213]
在设投射光学系统3d的整体的焦距为f0、f数为fno、有效像圆径为后焦距空气换算值为bf、第1光学系统31的焦距为flu1、第2光学系统32的焦距为flu2时，实施例4的投射光学系统3d的数据如下所述。
[0214][0215]
投射光学系统3d的透镜数据如下所述。面编号从放大侧到缩小侧依次进行标注。标号是屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板的标号。不与屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板对应的面编号的数据是虚设数据。对面编号标注了*的面是非球面。r是曲率半径。d是轴上面间隔。nd是折射率。νd是阿贝数。f是透镜的焦距，是除以投射光学系统3d的整体的焦距f0而归一化的值。r、d的单位是mm。
[0216]
[0217][0218]
各非球面系数如下所述。
[0219]
[0220][0221]
这里，在设第2光学系统32中的第2透镜组g2的焦距为flu2g2、第3透镜组g3的焦距为flu2g3时，本例的投射光学系统3d满足以下的条件式(1)。
[0222]-0.5＜flu2g3/flu2g2＜0
···
(1)
[0223]
即，在本例中，
[0224]
flu2g2＝-402.02
[0225]
flu2g3＝80.38
[0226]
flu2g3/flu2g2＝-0.20
[0227]
此外，在设透镜l18的焦距为fs1、投射光学系统3d的整体的焦距为f0时，本例的投射光学系统3d满足以下的条件式(2)。
[0228]
|fs1/f0|＞10
···
(2)
[0229]
即，在本例中，
[0230]
fs1＝177.55
[0231]
f0＝-11.10
[0232]
|fs1/f0|＝16.00
[0233]
进而，本例的投射光学系统3d具有透镜l6，该透镜l6配置于第1光学系统31中的最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1的放大侧，并且与交叉位置c1相邻，在设透镜l6的放大侧的曲率半径为ra1、透镜l6的缩小侧的曲率半径为ra2时，满足以下的条件式(3)。
[0234]
|ra2/ra1|＞9
···
(3)
[0235]
即，在本例中，
[0236]
ra1＝138.60
[0237]
ra2＝1455.34
[0238]
|ra2/ra1|＝10.50
[0239]
此外，构成第1光学系统31和第2光学系统32的透镜的各焦距除以投射光学系统3d的整体的焦距f0而归一化，在设第1光学系统31中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu1ave、第2光学系统32中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu2ave时，本例的投射光学系统3d满足以下的条件式(4)。
[0240]
0.4＜flu1ave/flu2ave＜0.9
···
(4)
[0241]
即，在本例中，
[0242]
flu1ave＝12.22
[0243]
flu2ave＝16.82
[0244]
flu1ave/flu2ave＝0.73
[0245]
进而，在本例中，在第3透镜组g3中，位于最缩小侧的透镜l25的阿贝数和位于透镜l25的旁边的透镜l24的阿贝数分别小于30。即，透镜l24的阿贝数为20.02，透镜l25的阿贝数为20.02。
[0246]
(作用效果)
[0247]
本例的投射光学系统3d能够得到与实施例1的投射光学系统3a相同的作用效果。图13是示出投射光学系统3d的球面像差的图。图14是示出投射光学系统3d的像面弯曲和畸变像差的图。如图13和图14所示，本例的投射光学系统3d抑制了球面像差、像面弯曲和畸变像差。
[0248]
(实施例4的变形例)
[0249]
与实施例1的变形例的投射光学系统3a同样，投射光学系统3d能够具有用于使光路折曲的第1镜(第1偏转元件)和第2镜(第2偏转元件)。该情况下，第1镜33配置于第1光学系统31与第2光学系统32之间，此外，第1镜33位于比中间像35靠缩小侧的位置。第2镜34配置于第2光学系统32的透镜l17与第2光学系统32的透镜l18之间。第2镜34位于比光圈op靠放大侧的位置。这里，透镜l17与透镜l18之间的轴上面间距离在第2光学系统32中相邻的2个透镜之间的多个轴上面间隔中最长。由此，容易在透镜l17与透镜l18之间配置第2镜34。
[0250]
在实施例4的变形例的投射光学系统3d中，也能够得到与实施例1的变形例的投射光学系统3a相同的作用效果。
[0251]
(实施例5)
[0252]
图15是实施例5的投射光学系统3e的光线图。如图15所示，投射光学系统3e具有第1光学系统31、以及配置于第1光学系统31的缩小侧的第2光学系统32。第1光学系统31具有正屈光力。第2光学系统32具有负屈光力。在第1光学系统31与第2光学系统32之间形成有与投射光学系统3e的缩小侧共轭面以及放大侧共轭面共轭的中间像35。
[0253]
第1光学系统31具有13枚透镜l1～l13。透镜l1～透镜l13从放大侧朝向缩小侧依次配置。透镜l1～透镜l13的各透镜的形状与实施例1的投射光学系统3a相同。此外，透镜l1～透镜l13的各透镜具有的屈光力与实施例1的投射光学系统3a相同。
[0254]
因此，在第1光学系统31中，在透镜l6与透镜l7之间存在最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1。在第1光学系统31中，位于交叉位置c1的放大侧的旁边的透镜l6具备在放大侧具有凸面的弯月形状。此外，透镜l6具有正屈光力。
[0255]
第2光学系统32在内部具有光圈op。在本例中，光圈op配置于第2光学系统32中最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c2。第2光学系统32具有配置于交叉位置c2的放大侧的第1透镜组g1、配置于交叉位置c2的缩小侧的第2透镜组g2、以及配置于第2透镜组g2的缩小侧的第3透镜组g3。更详细地讲，第2透镜组g2配置于交叉位置c2的缩小侧的旁边。第2透镜组g2从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l18、透镜l19、透镜l20、透镜l21和透镜l22。第2透镜组g2的透镜枚数为5枚。透镜l18和透镜l19均具有正屈光力。透镜l20具有负屈光力。透镜l21在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l21具有正屈光力。透镜l22具
有负屈光力。
[0256]
第3透镜组g3位于第2透镜组g2与十字分色棱镜19之间。第3透镜组g3从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l23、透镜l24和透镜l25。透镜l23、透镜l24和透镜l25均具有正屈光力。构成第3透镜组g3的透镜枚数为3枚。因此，第2透镜组g2的透镜枚数和第3透镜组g3的透镜枚数的合计为8枚。
[0257]
这里，液晶面板18在光轴n的一侧形成图像。中间像35形成于光轴n的另一侧。放大像形成于光轴n的一侧。此外，如图15所示，通过位于在光轴n方向上隔着中间像35的两侧的第1光学系统31的透镜l13与第2光学系统32的透镜l14之间的轴外光线的主光线la从缩小侧朝向放大侧接近光轴n。中间像35中的轴外光线的对焦位置p朝向轴外接近第2光学系统32的透镜l14。
[0258]
在设投射光学系统3e的整体的焦距为f0、f数为fno、有效像圆径为后焦距空气换算值为bf、第1光学系统31的焦距为flu1、第2光学系统32的焦距为flu2时，实施例5的投射光学系统3e的数据如下所述。
[0259][0260]
投射光学系统3e的透镜数据如下所述。面编号从放大侧到缩小侧依次进行标注。标号是屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板的标号。不与屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板对应的面编号的数据是虚设数据。对面编号标注了*的面是非球面。r是曲率半径。d是轴上面间隔。nd是折射率。νd是阿贝数。f是透镜的焦距，是除以投射光学系统3e的整体的焦距f0而归一化的值。r、d的单位是mm。
[0261]
[0262][0263]
各非球面系数如下所述。
[0264][0265][0266]
这里，在设第2光学系统32中的第2透镜组g2的焦距为flu2g2、第3透镜组g3的焦距为flu2g3时，本例的投射光学系统3e满足以下的条件式(1)。
[0267]-0.5＜flu2g3/flu2g2＜0
···
(1)
[0268]
即，在本例中，
[0269]
flu2g2＝-223.21
[0270]
flu2g3＝84.34
[0271]
flu2g3/flu2g2＝-0.38
[0272]
此外，在设透镜l18的焦距为fs1、投射光学系统3e的整体的焦距为f0时，本例的投射光学系统3e满足以下的条件式(2)。
[0273]
|fs1/f0|＞10
···
(2)
[0274]
即，在本例中，
[0275]
fs1＝500.01
[0276]
f0＝-11.20
[0277]
|fs1/f0|＝44.64
[0278]
进而，本例的投射光学系统3e具有透镜l6，该透镜l6配置于第1光学系统31中的最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1的放大侧，并且与交叉位置c1相邻，在设透镜l6的放大侧的曲率半径为ra1、透镜l6的缩小侧的曲率半径为ra2时，满足以下的条件式(3)。
[0279]
|ra2/ra1|＞9
···
(3)
[0280]
即，在本例中，
[0281]
ra1＝138.16
[0282]
ra2＝1450.71
[0283]
|ra2/ra1|＝10.50
[0284]
此外，构成第1光学系统31和第2光学系统32的透镜的各焦距除以投射光学系统3e的整体的焦距f0而归一化，在设第1光学系统31中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu1ave、第2光学系统32中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu2ave时，本例的投射光学系统3e满足以下的条件式(4)。
[0285]
0.4＜flu1ave/flu2ave＜0.9
···
(4)
[0286]
即，在本例中，
[0287]
flu1ave＝11.89
[0288]
flu2ave＝18.63
[0289]
flu1ave/flu2ave＝0.64
[0290]
进而，在本例中，在第3透镜组g3中，位于最缩小侧的透镜l25的阿贝数和位于透镜l25的旁边的透镜l24的阿贝数分别小于30。即，透镜l24的阿贝数为20.02，透镜l25的阿贝数为20.02。
[0291]
(作用效果)
[0292]
本例的投射光学系统3e能够得到与实施例1的投射光学系统3a相同的作用效果。图16是示出投射光学系统3e的球面像差的图。图17是示出投射光学系统3e的像面弯曲和畸变像差的图。如图16和图17所示，本例的投射光学系统3e抑制了球面像差、像面弯曲和畸变像差。
[0293]
(实施例5的变形例)
[0294]
与实施例1的变形例的投射光学系统3a同样，投射光学系统3e能够具有用于使光路折曲的第1镜(第1偏转元件)和第2镜(第2偏转元件)。该情况下，第1镜33配置于第1光学系统31与第2光学系统32之间，此外，第1镜33位于比中间像35靠缩小侧的位置。第2镜34配置于第2光学系统32的透镜l17与第2光学系统32的透镜l18之间。第2镜34位于比光圈op靠放大侧的位置。这里，透镜l17与透镜l18之间的轴上面间距离在第2光学系统32中相邻的2个透镜之间的多个轴上面间隔中最长。由此，容易在透镜l17与透镜l18之间配置第2镜34。
[0295]
在实施例5的变形例的投射光学系统3e中，也能够得到与实施例1的变形例的投射光学系统3a相同的作用效果。
[0296]
(实施例6)
[0297]
图18是实施例6的投射光学系统3f的光线图。如图18所示，投射光学系统3f具有第1光学系统31、以及配置于第1光学系统31的缩小侧的第2光学系统32。第1光学系统31具有正屈光力。第2光学系统32具有负屈光力。在第1光学系统31与第2光学系统32之间形成有与投射光学系统3f的缩小侧共轭面以及放大侧共轭面共轭的中间像35。
[0298]
第1光学系统31具有13枚透镜l1～l13。透镜l1～透镜l13从放大侧朝向缩小侧依次配置。透镜l1～透镜l13的各透镜的形状与实施例1的投射光学系统3a相同。此外，透镜l1～透镜l13的各透镜具有的屈光力与实施例1的投射光学系统3a相同。
[0299]
因此，在第1光学系统31中，在透镜l6与透镜l7之间存在最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1。在第1光学系统31中，位于交叉位置c1的放大侧的旁边的透镜l6具备在放大侧具有凸面的弯月形状。此外，透镜l6具有正屈光力。
[0300]
第2光学系统32在内部具有光圈op。在本例中，光圈op配置于第2光学系统32中最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c2。第2光学系统32具有配置于交叉位置c2的放大侧的第1透镜组g1、配置于交叉位置c2的缩小侧的第2透镜组g2、以及配置于第2透镜组g2的缩小侧的第3透镜组g3。更详细地讲，第2透镜组g2配置于交叉位置c2的缩小侧的旁边。第2透镜组g2从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l18、透镜l19、透镜l20、透镜l21和透镜l22。第2透镜组g2的透镜枚数为5枚。透镜l18和透镜l19均具有正屈光力。透镜l20具有负屈光力。透镜l21在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l21具有正屈光力。透镜l22具有负屈光力。
[0301]
第3透镜组g3位于第2透镜组g2与十字分色棱镜19之间。第3透镜组g3从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l23、透镜l24和透镜l25。透镜l23、透镜l24和透镜l25均具有正屈光力。构成第3透镜组g3的透镜枚数为3枚。因此，第2透镜组g2的透镜枚数和第3透镜组g3的透镜枚数的合计为8枚。
[0302]
这里，液晶面板18在光轴n的一侧形成图像。中间像35形成于光轴n的另一侧。放大像形成于光轴n的一侧。此外，如图18所示，通过位于在光轴n方向上隔着中间像35的两侧的第1光学系统31的透镜l13与第2光学系统32的透镜l14之间的轴外光线的主光线la从缩小侧朝向放大侧接近光轴n。中间像35中的轴外光线的对焦位置p朝向轴外接近第2光学系统32的透镜l14。
[0303]
在设投射光学系统3f的整体的焦距为f0、f数为fno、有效像圆径为后焦距空气换算值为bf、第1光学系统31的焦距为flu1、第2光学系统32的焦距为flu2时，实施例6的投射光学系统3f的数据如下所述。
[0304]
[0305]
投射光学系统3f的透镜数据如下所述。面编号从放大侧到缩小侧依次进行标注。标号是屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板的标号。不与屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板对应的面编号的数据是虚设数据。对面编号标注了*的面是非球面。r是曲率半径。d是轴上面间隔。nd是折射率。νd是阿贝数。f是透镜的焦距，是除以投射光学系统3f的整体的焦距f0而归一化的值。r、d的单位是mm。
[0306]
[0307][0308]
各非球面系数如下所述。
[0309]
[0310][0311]
这里，在设第2光学系统32中的第2透镜组g2的焦距为flu2g2、第3透镜组g3的焦距为flu2g3时，本例的投射光学系统3f满足以下的条件式(1)。
[0312]-0.5＜flu2g3/flu2g2＜0
···
(1)
[0313]
即，在本例中，
[0314]
flu2g2＝-365.19
[0315]
flu2g3＝84.18
[0316]
flu2g3/flu2g2＝-0.23
[0317]
此外，在设透镜l18的焦距为fs1、投射光学系统3f的整体的焦距为f0时，本例的投射光学系统3f满足以下的条件式(2)。
[0318]
|fs1/f0|＞10
···
(2)
[0319]
即，在本例中，
[0320]
fs1＝500.00
[0321]
f0＝-11.13
[0322]
|fs1/f0|＝44.91
[0323]
进而，本例的投射光学系统3f具有透镜l6，该透镜l6配置于第1光学系统31中的最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1的放大侧，并且与交叉位置c1相邻，在设透镜l6的放大侧的曲率半径为ra1、透镜l6的缩小侧的曲率半径为ra2时，满足以下的条件式(3)。
[0324]
|ra2/ra1|＞9
···
(3)
[0325]
即，在本例中，
[0326]
ra1＝140.35
[0327]
ra2＝3508.37
[0328]
|ra2/ra1|＝25.00
[0329]
此外，构成第1光学系统31和第2光学系统32的透镜的各焦距除以投射光学系统3f的整体的焦距f0而归一化，在设第1光学系统31中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu1ave、第2光学系统32中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu2ave时，本例的投射光学系统3f满足以下的条件式(4)。
[0330]
0.4＜flu1ave/flu2ave＜0.9
···
(4)
[0331]
即，在本例中，
[0332]
flu1ave＝11.90
[0333]
flu2ave＝18.84
[0334]
flu1ave/flu2ave＝0.63
[0335]
进而，在本例中，在第3透镜组g3中，位于最缩小侧的透镜l25的阿贝数和位于透镜l25的旁边的透镜l24的阿贝数分别小于30。即，透镜l24的阿贝数为20.02，透镜l25的阿贝数为20.02。
[0336]
(作用效果)
[0337]
本例的投射光学系统3f能够得到与实施例1的投射光学系统3a相同的作用效果。图19是示出投射光学系统3f的球面像差的图。图20是示出投射光学系统3f的像面弯曲和畸变像差的图。如图19和图20所示，本例的投射光学系统3f抑制了球面像差、像面弯曲和畸变像差。
[0338]
(实施例6的变形例)
[0339]
与实施例1的变形例的投射光学系统3a同样，投射光学系统3f能够具有用于使光路折曲的第1镜(第1偏转元件)和第2镜(第2偏转元件)。该情况下，第1镜33配置于第1光学系统31与第2光学系统32之间，此外，第1镜33位于比中间像35靠缩小侧的位置。第2镜34配置于第2光学系统32的透镜l17与第2光学系统32的透镜l18之间。第2镜34位于比光圈op靠放大侧的位置。这里，透镜l17与透镜l18之间的轴上面间距离在第2光学系统32中相邻的2个透镜之间的多个轴上面间隔中最长。由此，容易在透镜l17与透镜l18之间配置第2镜34。
[0340]
在实施例6的变形例的投射光学系统3f中，也能够得到与实施例1的变形例的投射光学系统3a相同的作用效果。
[0341]
(实施例7)
[0342]
图21是实施例7的投射光学系统3g的光线图。如图21所示，投射光学系统3g具有第1光学系统31、以及配置于第1光学系统31的缩小侧的第2光学系统32。第1光学系统31具有正屈光力。第2光学系统32具有负屈光力。在第1光学系统31与第2光学系统32之间形成有与投射光学系统3g的缩小侧共轭面以及放大侧共轭面共轭的中间像35。
[0343]
第1光学系统31具有13枚透镜l1～l13。透镜l1～透镜l13从放大侧朝向缩小侧依次配置。透镜l1～透镜l13的各透镜的形状与实施例1的投射光学系统3a相同。此外，透镜l1～透镜l13的各透镜具有的屈光力与实施例1的投射光学系统3a相同。
[0344]
因此，在第1光学系统31中，在透镜l6与透镜l7之间存在最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1。在第1光学系统31中，位于交叉位置c1的放大侧的旁边的透镜l6具备在放大侧具有凸面的弯月形状。此外，透镜l6具有正屈光力。
[0345]
第2光学系统32在内部具有光圈op。在本例中，光圈op配置于第2光学系统32中最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c2。第2光学系统32具有配置于交叉位置c2的放大侧的第1透镜组g1、配置于交叉位置c2的缩小侧的第2透镜组g2、以及配置于第2透镜组g2的缩小侧的第3透镜组g3。更详细地讲，第2透镜组g2配置于交叉位置c2的缩小侧的旁边。第2透镜组g2从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l18、透镜l19、透镜l20、透镜l21和透镜l22。第2透镜组g2的透镜枚数为5枚。透镜l18和透镜l19均具有正屈光力。透镜l20具有负屈光力。透镜l21在放大侧和缩小侧具有凸面。透镜l21具有正屈光力。透镜l22具
有负屈光力。
[0346]
第3透镜组g3位于第2透镜组g2与十字分色棱镜19之间。第3透镜组g3从放大侧朝向缩小侧依次具有透镜l23、透镜l24和透镜l25。透镜l23、透镜l24和透镜l25均具有正屈光力。构成第3透镜组g3的透镜枚数为3枚。因此，第2透镜组g2的透镜枚数和第3透镜组g3的透镜枚数的合计为8枚。
[0347]
这里，液晶面板18在光轴n的一侧形成图像。中间像35形成于光轴n的另一侧。放大像形成于光轴n的一侧。此外，如图21所示，通过位于在光轴n方向上隔着中间像35的两侧的第1光学系统31的透镜l13与第2光学系统32的透镜l14之间的轴外光线的主光线la从缩小侧朝向放大侧接近光轴n。中间像35中的轴外光线的对焦位置p朝向轴外接近第2光学系统32的透镜l14。
[0348]
在设投射光学系统3g的整体的焦距为f0、f数为fno、有效像圆径为后焦距空气换算值为bf、第1光学系统31的焦距为flu1、第2光学系统32的焦距为flu2时，实施例7的投射光学系统3g的数据如下所述。
[0349][0350]
投射光学系统3g的透镜数据如下所述。面编号从放大侧到缩小侧依次进行标注。标号是屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板的标号。不与屏幕、透镜、分色棱镜以及液晶面板对应的面编号的数据是虚设数据。对面编号标注了*的面是非球面。r是曲率半径。d是轴上面间隔。nd是折射率。νd是阿贝数。f是透镜的焦距，是除以投射光学系统3g的整体的焦距f0而归一化的值。r、d的单位是mm。
[0351]
[0352][0353]
各非球面系数如下所述。
[0354][0355][0356]
这里，在设第2光学系统32中的第2透镜组g2的焦距为flu2g2、第3透镜组g3的焦距为flu2g3时，本例的投射光学系统3g满足以下的条件式(1)。
[0357]-0.5＜flu2g3/flu2g2＜0
···
(1)
[0358]
即，在本例中，
[0359]
flu2g2＝-283.07
[0360]
flu2g3＝82.93
[0361]
flu2g3/flu2g2＝-0.29
[0362]
此外，在设透镜l18的焦距为fs1、投射光学系统3g的整体的焦距为f0时，本例的投射光学系统3g满足以下的条件式(2)。
[0363]
|fs1/f0|＞10
···
(2)
[0364]
即，在本例中，
[0365]
fs1＝619.67
[0366]
f0＝-11.17
[0367]
|fs1/f0|＝55.47
[0368]
进而，本例的投射光学系统3g具有透镜l6，该透镜l6配置于第1光学系统31中的最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c1的放大侧，并且与交叉位置c1相邻，在设透镜l6的放大侧的曲率半径为ra1、透镜l6的缩小侧的曲率半径为ra2时，满足以下的条件式(3)。
[0369]
|ra2/ra1|＞9
···
(3)
[0370]
即，在本例中，
[0371]
ra1＝138.43
[0372]
ra2＝1453.52
[0373]
|ra2/ra1|＝10.50
[0374]
此外，构成第1光学系统31和第2光学系统32的透镜的各焦距除以投射光学系统3g的整体的焦距f0而归一化，在设第1光学系统31中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu1ave、第2光学系统32中的每一个透镜的焦距的绝对值的平均值为flu2ave时，本例的投射光学系统3g满足以下的条件式(4)。
[0375]
0.4＜flu1ave/flu2ave＜0.9
···
(4)
[0376]
即，在本例中，
[0377]
flu1ave＝11.99
[0378]
flu2ave＝20.22
[0379]
flu1ave/flu2ave＝0.59
[0380]
进而，在本例中，在第3透镜组g3中，位于最缩小侧的透镜l25的阿贝数和位于透镜l25的旁边的透镜l24的阿贝数分别小于30。即，透镜l24的阿贝数为25.15，透镜l25的阿贝数为20.02。
[0381]
(作用效果)
[0382]
本例的投射光学系统3g能够得到与实施例1的投射光学系统3a相同的作用效果。图22是示出投射光学系统3g的球面像差的图。图23是示出投射光学系统3g的像面弯曲和畸变像差的图。如图22和图23所示，本例的投射光学系统3g抑制了球面像差、像面弯曲和畸变像差。
[0383]
(实施例7的变形例)
[0384]
与实施例1的变形例的投射光学系统3a同样，投射光学系统3g能够具有用于使光路折曲的第1镜(第1偏转元件)和第2镜(第2偏转元件)。该情况下，第1镜33配置于第1光学系统31与第2光学系统32之间，此外，第1镜33位于比中间像35靠缩小侧的位置。第2镜34配
置于第2光学系统32的透镜l17与第2光学系统32的透镜l18之间。第2镜34位于比光圈op靠放大侧的位置。这里，透镜l17与透镜l18之间的轴上面间距离在第2光学系统32中相邻的2个透镜之间的多个轴上面间隔中最长。由此，容易在透镜l17与透镜l18之间配置第2镜34。
[0385]
在实施例7的变形例的投射光学系统3g中，也能够得到与实施例1的变形例的投射光学系统3a相同的作用效果。
[0386]
(其他实施方式)
[0387]
另外，在各实施例中，第3透镜组g3也可以具备具有正屈光力的复合透镜。另外，在对第3透镜组g3的透镜枚数进行计数时，复合透镜作为1枚透镜进行计数。
[0388]
此外，在各实施例中，光圈op配置于第2光学系统32中与最大视场角的轴外光线的主光线la和光轴n交叉的交叉位置c2对应的位置，但是不限于此。光圈op也可以配置于交叉位置c2以外的位置，此外，也可以没有光圈op。