专利名称::投射型图像显示装置的制作方法
技术领域:
:本发明涉及组装有用于将由液晶面板等形成的图像投射在屏幕上的投射光学系统的投射型图像显示装置。
背景技术:
:作为用于在屏幕附近配置投射装置而将其图像投射在屏幕上的投射光学系统,有下述装置,其具有被配置在缩小侧的包含多个透镜的折射光学系统,和被配置在放大侧而使光路折回的凹面反射镜,放大接近投射在屏幕上(例如专利文献l、2)。专利文献l:特开2004-258620号公报专利文献2:特开2006-235516号公报但是,上述那样的投射光学系统为超广视场角,所以焦点距离变得极短,特别是光轴附近的光束直径变细,相反为了确保周边光量,射向画面周边部分的光束变为非常粗的光束。因此,在为了保护凹面反射镜而将平行平面的盖板配置在凹面反射镜的附近时,由于是广角的投射,所以射入盖板的周边部的光线的角度变得非常浅,成像性能的恶化、盖板的表面处的反射变得不能无视。另外,在利用这种凹面镜的投射光学系统中,光路聚集在凹面镜的焦点附近或者射出瞳位置附近,所以从安全性等方面出发,优选在从会聚部稍稍离开的位置配置盖板,但随着从会聚位置使平行平面盖板离开,盖板的尺寸也容易变大,而且在盖板的强度、支撑方法等观点产生问题
发明内容因此,本发明的目的在于提供一种能够对应广角化的要求的投射型图像显示装置,该投射型图像显示装置能够抑制成像性能的恶化、表面处的反射,具备小型的盖板。为了解决上述课题,本发明所涉及的第l投射型图像显示装置,包括:(a)投射光学系统,其从缩小侧按照顺序具有,具有多块透镜的第l折射光学部、至少具有1面凹面形状的反射面的反射光学部和第2折射光学部;和(b)图像形成光学部,其进一步被配置在投射光学系统的缩小侧;其中(al)第2折射光学部具有被配置在主光线与反射光学部的光轴相交的点(该交点是投射光比较会聚的位置,下面为了方便称作射出瞳位置)的光路后段、大致均匀的厚度的射出透镜,所述主光线被所述反射面反射而朝向最大视场角;(a2)射出透镜的放大側的光学面具有向放大侧凸出的凸面形状。另外,所谓光路后段,意味着以投射光的行进方向为基准相对位于下游的光射出侧(即放大侧)。因此,当在投射光学系统的光路后段配置有例如表面投射型的屏幕时,所述射出透镜被配置在所述射出瞳位置与屏幕之间。在上述投射型图像显示装置中,在第2折射光学部,射出透镜的厚度大致均匀,该射出透镜的放大侧的光学面为向放大侧凸出的凸面形状,所以即使在以广视场角投射时,也能够使第2折射光学部作为均匀地覆盖投射光学系统的保护盖而起作用。此时,射出透镜的厚度大致均勻并且设为向》文大侧凸出的凸面形状并且相对于射出瞳位置形成为凹陷形状,所以不但能够将作为保护盖的尺寸设置得比较小,而且能够抑制在周边部的反射,同时减小对成像的影响。本发明所涉及的第2投射型图像显示装置,包括U)投射光学系统,其从缩小侧按照顺序具有,具有多块透镜的第l折射光学部、至少具有1面凹面形状的反射面的反射光学部和第2折射光学部;和(b)图像形成光学部,其进一步配置在投射光学系统的缩小侧即光路前侧;其中(al)第2折射光学部在反射光学部与射出瞳位置之间配置有大致均匀的厚度的射出透镜,所述射出瞳位置是被所述反射面反射而朝向最大视场角的主光线与反射光学部的光轴相交的位置;(a2)射出透镜的放大侧的光学面具有向放大侧凹陷的凹面形状。在上述投射型图像显示装置中,在第2折射光学部,射出透镜的厚度大致均匀,该射出透镜的放大侧的光学面为向放大侧凹陷的凹面形状,所以即使在以广视场角投射时,也能够使第2折射光学部作为均匀地覆盖投射光学系统的保护盖而起作用。此时,射出透镜的厚度大致均匀并且设为向放大侧凹陷的凹面形状并且相对于射出瞳位置也形成为凹陷形状,所以不但能够将作为保护盖的尺寸设置得比较小,而且能够抑制在周边部的反射,同时减小对成像的影响。在本发明的具体的技术方案中,在上述投射型图像显示装置中,第2折射光学部由作为将凸面朝向放大侧或者将凹面朝向放大侧的凹凸透镜的l块射出透镜构成。此时,能够将第2折射光学部设为简单的结构。在本发明的其它的技术方案中,凹凸透镜具有一对球面的光学面,与反射光学部具有同一光轴。此时,能够使用制造容易的凹凸透镜构成第2折射光学部。在本发明的又一其它的技术方案中,凹凸透镜为透镜面的曲率中心配置在所述射出瞳位置附近的同心球形状的圆顶型。由于被反射光学部反射的投射光通过射出瞳位置及其附近的倾向较强,所以通过将凹凸透镜的曲率中心配置在射出瞳位置附近,能够将向透镜入射的入射角设为大致垂直,另外通过设为同心球形状能够减小入射部分的作为透镜的效果,能够降低由凹凸透镜引起的对成像作用的影响,同时减小凹凸透镜即第2折射光学部。在本发明的又一其它的技术方案中,凹凸透镜具有相对于反射光学部的光轴偏心的光轴。在使用这种曲面镜的反射光学系统中,光轴上的光被曲面镜反射,然后再次返回到第1光学系统,所以在屏幕上光轴附近不能使用。即只要仅仅保证光轴外的成像性能即可,所以通过使用偏心等,能够有效地对光轴外的成像进行校正。在本发明的又一其它的技术方案中,凹凸透镜的一对光学面中至少1面由非球面构成。此时,通过凹凸透镜,能够对屏幕上的成像状态起到校正效果。在本发明的又一其它的技术方案中,凹凸透镜由树脂材料形成。此时,凹凸透镜的加工变得简单,能够使凹凸透镜较大地弯曲,也容易形成非球面。在本发明的又一其它的技术方案中,第1折射光学部的至少放大侧的此时,作为反射光学部而有助于成像的基本上是夹着光轴而位于屏幕的相反侧的光学面,能够通过配置在该屏幕侧的第2折射光学部来保护这样的光学面即反射光学部。在本发明的又一其它的技术方案中,在将第l折射光学部的反射面的曲率半径设为Ra,将第2折射光学部的射出透镜的凸面侧的曲率半径设为Rl,将其凹面侧的曲率半径设为R2,将射出瞳位置与主光线和射出透镜的凹面侧相交的位置的距离设为S时,满足下面的各条件(l)~(3)中的至少一个条件0.2<|R1/Ra|<2.0……(1)0.7<R2/R1<1.1……(2)0.3<S/R2<1.5……(3)另外,在射出透镜的放大侧的光学面具有向放大侧凸出的凸面形状时,射出透镜的入射面成为曲率半径R2的凹面,射出面成为曲率半径R1的凸面。另一方面,在射出透镜的放大侧的光学面具有向放大侧凹陷的凹面形状时,射出透镜的入射面成为曲率半径Rl的凸面,射出面成为曲率半径R2的凹面。上述条件式(1)限定射出透镜的曲率半径的条件。在超过条件式(1)的上限,射出透镜的形状接近平面时,为了包括以较广的角度从反射面发散的光束,射出透镜的有效面积增大,并且在画面周边部射入射出透镜的光线的入射角变得较陡,反射率增加,所以不优选。在超过条件式(l)的下限,射出透镜的曲率半径变得过小时,射出透镜的像差产生增大,成为性能恶化的原因。上述条件式(2)限定与射出透镜的放大率相关的条件。射出透镜在条件(2)的范围内,优选将入射面与射出面设为相近的曲率半径设为较小的放大率。具体地说,在超过条件式(2)的上限,射出透镜具有正的放大率时,出现使视场角变窄这样的效果,反射面的负担增大,所以不优选。相反,在超过条件式(2)的下限,射出透镜的负的放大率变得过大时,从广角化方面不优选,成为使被第l折射光学部校正为良好的歪曲像差、像面弯曲恶化的原因。另外,在射出透镜的正或负的放大率变得过大时,由于设置的位置精度等,会变为性能恶化等的原因,不优选。上述条件式(3)限定与射出透镜的位置和形状相关的条件。即,通过相对于以非常广的范围的角度从反射面发散的光线,使当地设定射出透镜的凹面侧的曲率半径与反射面的会聚位置,能够将性能恶化抑制为最小限度,并且使各光线向射出透镜入射的入射角度的范围变窄,能够防止局部的光量下降。具体地说,在超过条件式(3)的上限,与从反射面的会聚位置到射出透镜的距离相比较、射出透镜的凹面侧的曲率半径变得过小时,像差的产生变大,所以不优选。相反,在超过条件式(3)的下限,与从反射面的会聚位置到射出透镜的距离相比较、射出透镜的凹面侧的曲率半径变得过大时,在画面周边部射入射出透镜的入射角变得较陡,反射率增大。图l是说明第1实施方式所涉及的投射型图像显示装置的主要部分的概念图。图2是说明图1的投射型图像显示装置的外观的立体图。图3是说明投射型图像显示装置中投射光学系统的结构的图。图4是说明图3的投射光学系统的主要部分的放大图。图5是说明图像形成光学部的概念图。图6是说明外壳中的投射光学系统等的配置的剖视图。图7是说明第2实施方式所涉及的投射型图像显示装置的主要部分的概念图。图8是说明图7的投射型图像显示装置中投射光学系统的结构的图。图9是说明图8的投射光学系统的主要部分的放大图。图IO是说明第3实施方式所涉及的投射型图像显示装置的主要部分的概念图。图11是说明图10的投射型图像显示装置中投射光学系统的结构的图。图12是说明图11的投射光学系统的主要部分的放大图。符号说明10:屏幕10a:屏幕投射面20:第1折射光学部30:反射光学部31:曲面镜40:第2折射光学部41:凹凸透镜50:投射光学系统60:图像形成光学部61:光源装置63:分离照明系统63a、,63b:分色镜65:光调制部65a、,65b、65c:液晶光阀67:十字分色棱镜100:投射型图像显示装置100a:外壳100b:投影部100c:主体部100t:顶板部分EP:射出瞳位置F2:焦点位置LB、LG、LR:色光OA:光轴OS:物面RL:投射光SA:系统光轴具体实施例方式透镜数据面编号RD物面无限5加1无限27.501.5168064,22无限3.003非球面78.7674001.5247356.74非球面-,20.0000.105137.9909.501.4970081.66-40.6280.10757.3968.001.4874970.48-36.3162.001.8簡24.0921.2876.501.7635950.01080.36526.6911-175.4885加1.7958825.912-30.0O02.001.5491545,5,3-51.1221.55光阑无限67.5615730.5744.501.6884550.216-118.87710.2217-38.恥43.001.8500023.018-102.1130.271998.2567.001.6123035.420-273.66376.7021非球面90.7054.001.5247356.722非球面45.1006.642390.8335加1.8118025,32451.694199.1625非球面-59.882-100加反射面2670.000-5.001.5247356.72775.000-250.00屏幕无限0加非球面系数面编号KA04A06A08A化3O.OOOOEMO-1.234犯-051,5332E"09O.OOOOE+OOO.OOOOE+000.0OOOE+OO4O.OOOOE'K)OO.OOOOE+OO0.OO0OE+O0O.OOOOE十CK)O.OOOOE+OO0.00OOE+0O21O.OOOOE"KK)1.1280E-062.5645E-10-2.6807E-13-2.6650E-160.OOOOE+O022O.OOOOE+OO-6.6621E"062.9220E-09-1.8263E-120.0000E+0O0.0O0OE+O025-1.9765E十00-1.9217E-073.7303E-,27;640E-17-2.0731E-200.0000E+00在该表1的上栏,"面编号,,是从物面OS側开始按顺序对各透镜的面赋予的编号。另外,"R"表示曲率半径,"D"表示与接下来的面之间的透镜厚度或者空气空间。进而,"Nd"表示透镜材料的d线上的折射率,"Nv"表示透镜材料的d线上的色散系数。在本实施方式中,透镜L1L9基本由球面形成,但第1透镜L1的入射和射出面(表l的3面以及4面)与第8透镜L8的入射和射出面(表l的21面以及22面)形成为非球面。另夕卜,曲面镜31的反射光学面31a(表l的25面)形成为非球面。在将c设为近轴曲率半径的倒数、将h设为距光轴的高度、将k设为圆锥系数、将A04A12设为高次非球面系数时,从这些非球面形状的光轴方向的曲面顶点变位的变位量x通过下式表示式ix=_,e'h+A04h<+A06.h6+A08hs+Al0.h'0+Al2.h'2在本实施方式的情况下,对于上述非球面式中的各系数"k"、"A04"~"A12"的值,如表l的下栏所示那样。表2表示将表1的实施例应用于上述条件式(1)~(3)的结果。如从下述表2可明了那样,表l的实施例满足上述条件式(1)~(3)中的所有式子。表2〗<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>图5是图像形成光学部60的概念图。图像形成光学部60,沿着系统光轴SA包括射出均匀化的光源光的光源装置61,将从光源装置61射出的照明光分离为红'绿*蓝3色的分离照明系统63,由从分离照明系统63射出的各色照明光照亮的光调制部65,和将经过了光调制部65的各色调制光合成的十字分色棱镜67。从十字分色棱镜67射出的图像光经投射光学系统50的第1折射光学部20等进行投射。在这里,光源装置61包括射出光源光的光源单元61a,和将从该光光学系统61c。光源单元61a具有光源灯61m、反射器61n。另外,均匀化光学系统61c包括用于将光源光分割为部分光束的第1透镜阵列61d,调节分割后的部分光束的范围的第2透镜阵列61e,使各部分光束的偏振方向一致的偏振转换装置61g,和将各部分光束重叠射入作为对象的照明区域的重叠透镜61i。分离照明系统63包括第1以及第2分色镜63a、63b和光路折射用的反射镜63m、63n、63o,将系统光轴SA分支为3个光路OP1~OP3,由此将照明光分离为蓝色光LB、绿色光LG以及红色光LR这3个光束。另外,中继透镜LL1、LL2将形成在入射側的第1中继透镜LL1的正前方的图像大致原样地向射出侧的场透镜63h传递,由此防止由光的扩散等引起的光的利用效率的下降。光调制部65包括3色照明光LB、LR、LG分别入射的3块液晶光阀65a、65b、65c,根据驱动信号而以像素单位对经由场透镜63f、63g、63h入射到各液晶光阀65a、65b、65c的各色光LB、LG、LR进行强度调制。另外,各液晶光阀65a、65b、65c是具有通过一对偏#41夹持液晶面板的构造的图像形成元件。另外,构成各液晶光阀65a、65b、65c的液晶面板与图l等所示的物面OS相对应。十字分色棱镜67包括交叉的分色膜67a、67b,射出将来自各液晶光阀65a、65b、65c的调制光合成后的图像光。由十字分色棱镜67合成的图像光通过投射透镜即投射光学系统50以适当的放大率作为彩色图像投射到未图示的屏幕10上。返回到图2,对于上述的投射型图像显示装置100的设置例进行说明。投射型图像显示装置100的光学系统被收纳在外壳100a内,与屏幕10—起固定在架台111上。在架台111上的屏幕10的下方侧配置投影部100b,在屏幕10的下部的背面侧配置主体部100c,从屏幕10下方接近而将投射光RL投射在屏幕投射面10a上。在这里,在投影部100b中收纳有图3等所示的投射光学系统50,在主体部100c中主要收纳有图像形成光学部60。图6是说明外壳100a中的投射光学系统50等的配置的具体例的剖视图。投射光学系统50中,第1折射光学部20被主要收纳在投影部100b而配置在屏幕10的下部。此时,考虑到收纳空间,第1折射光学部20由反射镜MR使光路弯折,具有在与屏幕10的屏幕投射面10a平行的竖直方向上延伸的缩小侧的部分和在与屏幕投射面10a垂直的水平方向上延伸的放大侧的部分。反射光学部30被收纳在投影部100b,被配置并固定在第1折射光学部20的前端侧即放大侧。第2折射光学部40被嵌入固定在投影部100b的顶板部分100t上,被配置并固定在反射光学部30的上方即反射光学部30的放大侧。另外,第l折射光学部20是塑料制的,不但容易加工成均匀的厚度的圆顶状,而且具有充分的强度。如从上面的说明可知那样,根据本实施方式的投射型图像显示装置100,在第2折射光学部40,凹凸透镜41的放大侧的折射光学面41b具有向放大侧凸出的凸面形状,所以即使在以广视场角投射时,也能够使第2折射光学部40作为投射光学系统50的保护盖而起作用。此时,凹凸透镜41的厚度大致均匀并且设为向放大侧凸出的凸面形状,所以能够缩小作为保护盖的尺寸,能够减小对成像的影响。另外,由于凹凸透镜41形成为将透镜面的曲率中心配置在射出瞳位置EP附近的同心球形状的圆顶型,所以被反射光学部30的曲面镜31反射的投射光通过射出瞳位置EP及其附近的倾向增强,因此能够降低由凹凸透镜41引起的图像恶化的影响。另夕卜,不管是朝向画面的哪个方向的光线,射入凹凸透镜41的光线的入射角度都相对于面接近垂直,所以能够有效地抑制特别是周边部处的反射,所以能够实现投射图像的周边部的光量提高。[第2实施方式图7是表示构成第2实施方式所涉及的投射型图像显示装置的光学系统的主要部分的側视图,图8是说明投射型图像显示装置中投射光学系统的结构的图。另外,图9是说明投射光学系统的主要部分的放大图。本实施方式的投射型图像显示装置200,是对图1等所示的第1实施方式的投射型图像显示装置100进行变形之后的图像显示装置,对于没有特别说明的部分,与第1实施方式的投射型图像显示装置100具有相同的构造。本实施方式中的投射型图像显示装置200包括屏幕IO,投射光学系统250,和图像形成光学部60;投射光学系统250从缩小侧按照顺序,由第1折射光学部220、反射光学部230和第2折射光学部240构成。第1折射光学部220包括第1透镜Ll、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、第7透镜L7、第8透镜L8、第9透镜L9和光阑45。反射光学部230具有至少l块曲面镜31。第2折射光学部240由1块凹凸透镜241构成。该凹凸透镜241是仅在光轴OA的上侧具有球面的折射光学面241a、241b的稍微负的透镜,凹凸透镜241的光轴OA3被保持为相对于第1折射光学部220以及反射光学部230的光轴OA以曲面镜31的焦点位置F2附近为中心顺时针旋转了a。的倾斜状态,并且相对于倾斜后的光轴OA2进而向下侧偏心距离Y。凹凸透镜241被配置成与曲面镜31的反射光学面31a相对,具有向光路后段侧即放大侧凸的圆顶型的外形。由此,凹凸透镜241作为用于投射光学系统250的比较小型的保护盖,对成像的影响度比较小。另外,凹凸透镜241作为小型的保护盖容易确保强度,并且支撑也简单且可靠。在这种投射光学系统中,对于光轴中心,由于由曲面镜31反射的光线返回到第l光学系统,所以只要保证不与第1光学系统干涉的范围内的轴外形能即可,不需要保证光轴附近的性能。在这样的情况下,通过对凹凸透镜241赋予偏心,能够高效地对轴外形能进行校正。此时通过使凹凸透镜241具有少许的放大率,能够提高校正效果。进而,通过将折射光学面241a、241b设为非球面,能够提高同样的校正效果。下面的表3表示由第1折射光学部220、反射光学部230以及第2折射光学部240构成的所述投射光学系统250的透镜数据。表3透镜数据面编号RDNdNv非球面系数面编号KA04A06A08A,OA1230.0卿E+00-2.7080E-06-6.8661E-10O.OOOOE+00O.OOOOE+00O.OOOOE+00210.0咖E+00-8.5562E-085.1467E-10-4.6529E-13-,.7147E-160.000OE+O0220.0000E+00-6.2958E-062.524從-09-1.5924E-12O.OOOOE"HX)0.卿0E+O025-2,tO95E+O0-〗.9959E_074.1584E-129.8699E-17-2.3789E-200.0000E+W另外,下面的表4是凹凸透镜241的倾斜以及偏心一览表。物面无限1无限2无限3非球面-6747.4334-120.000545.6126-65.431765.7198-40.127930.4491059,95311-492.35412-30.00013-64.320光阑无限15的.89716-558.15317-46.63918-2046.4211972.73220-1702.46521非球面90.54122非J^面45.4262381.7562454.40925非球面-58,42526无限27无限2855.0002965.00030无限31无限32无限屏幕无限1.516801.524731.497001.487491.846661.620411.761821.5891364.2棱镜56.781.670.423.860.326.661.31.672701.8柳61.567321.524731.62041反射面1.5247332.223.842.856.760.3曲面镜旋转ff56.7偏心y偏心y旋转ar23.0038.003,00楊0.109.500.10函2加6.5024.275.002加25.14110.9522.095加186,56-IOO加55.00-55,00-5,000.0060.00-60加-250.000.005ools1o<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在本实施方式中,透镜Ll~L9基本由球面形成,但第1透镜Ll的入射面(表3的3面)与第8透镜L8的入射和射出面(表3的21面以及22面)形成为非球面。另外,曲面镜31的反射光学面31a(表3的25面)形成为非球面。表5是将表3的实施例应用于在第1实施方式中说明的条件式(l)~(3)的结果。如从下述表5可明了那样,表3的实施例满足上述条件式(1)~(3)中的所有式子。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在本实施方式中,从图像形成光学部60投射的投射光,在投射光学系统250中,经过第1折射光学部220,被反射光学部230折回,从第2折射光学部240向屏幕10射出。从投射光学系统250射出的投射光以所希望的倍率投射在屏幕投射面10a上。第3实施方式I图IO是表示构成第3实施方式所涉及的投射型图像显示装置的光学系统的主要部分的侧视图,图ll是说明投射型图像显示装置中投射光学系统的结构的图。另外,图12是说明投射光学系统的主要部分的放大图。本实施方式的投射型图像显示装置300,是对图1等所示的第1实施方式的投射型图像显示装置100进行变形之后的图像显示装置,对于没有特别说明的部分,与第1实施方式的投射型图像显示装置100具有相同的构造。本实施方式中的投射型图像显示装置300包括屏幕IO,投射光学系统350,和图像形成光学部60;投射光学系统350从缩小侧按照顺序,由第1折射光学部320、反射光学部330和第2折射光学部340构成。第1折射光学部320包括第1透镜Ll、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、第7透镜L7、第8透镜L8、第9透镜L9和光阑45。反射光学部330具有至少l块曲面镜31。笫2折射光学部340由1块凹凸透镜341构成。凹凸透镜341是在光轴OA的主要是下侧具有球面的折射光学面341a、341b的稍微负的透镜。凹凸透镜341的光轴与图8所示的第2实施方式的情况同样,被保持为相对于第1折射光学部320以及反射光学部330的光轴OA以曲面镜31的焦点位置F2附近为中心顺时针旋转了a°的倾斜状态,并且相对于倾斜后的光轴进而向下侧偏心距离Y。凹凸透镜341被配置成与曲面镜31的反射光学面31a相对,具有向光路后段侧即放大侧凹的倒圆顶型(在本说明书中,该倒圆顶型也包含在以向上凸的圆顶型为基本的广义的圆顶型中)的外形。凹凸透镜341为由例如以光轴OA为轴的一对球面构成的同心球形状的透镜,被配置在反射光学部330与射出瞳位置EP之间。在这里,射出瞳位置EP意味着被曲面镜31反射而朝向最大视场角的主光线与反射光学部330等的光轴OA相交的位置。由此,凹凸透镜341作为用于投射光学系统350的比较小型的保护盖,对成像的影响度比较小。另夕卜,凹凸透镜341作为小型的保护盖容易确保强度,并且支撑也简单且可靠。进而,在该投射光学系统350,通过对凹凸透镜341赋予偏心,能够高效地对轴外形能进行校正,通过使凹凸透镜342具有少许的放大率,能够提高校正效果。另夕卜,通过将凹凸透镜341的折射光学面341a、341b设为非球面,能够提高同样的校正效果。下面的表6表示由第1折射光学部320、反射光学部330以及第2折射光学部340构成的所述投射光学系统350的透镜数据。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>另外,下面的表7是凹凸透镜341的倾斜以及偏心一览表。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在本实施方式中,从图像形成光学部60投射的投射光,在投射光学系统350中,经过第1折射光学部320,被反射光学部330折回,从倒圆顶型的第2折射光学部340向屏幕10射出。从投射光学系统350射出的投射光以所希望的倍率投射在屏幕投射面10a上。另外,本发明申请并不限定于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施,例如也能够进行下述那样的变开在上述实施方式中,将图像形成光学部60以及投射光学系统50、250、350配置在了屏幕10的下方,但也可以配置在屏幕10的上方。另夕卜,在上述实施方式中,在图像形成光学部60作为图像形成元件使用了液晶光阀65a、65b、65c,但也能够使用像素由微反射镜构成的设备那样的光调制装置、胶片、幻灯片那样的图像形成装置。权利要求1.一种投射型图像显示装置,该投射型图像显示装置包括投射光学系统,其从缩小侧按照顺序具有,具有多块透镜的第1折射光学部,至少具有1面凹面形状的反射面的反射光学部,和第2折射光学部;和图像形成光学部,其进一步配置在所述投射光学系统的缩小侧;其特征在于所述第2折射光学部具有配置在射出瞳位置的光路后段的大致均匀的厚度的射出透镜,所述射出瞳位置是被所述反射面反射而朝向最大视场角的主光线与所述反射光学部的光轴相交的位置;所述射出透镜的放大侧的光学面具有向放大侧凸出的凸面形状。2.—种投射型图像显示装置,该投射型图像显示装置包括投射光学系统,其从缩小侧按照顺序具有,具有多块透镜的第l折射光学部,至少具有1面凹面形状的反射面的反射光学部,和第2折射光学部;和图像形成光学部,其进一步配置在所述投射光学系统的缩小侧;其特征在于所述第2折射光学部在所述反射光学部与射出瞳位置之间配置有大致均匀的厚度的射出透镜,所述射出瞳位置是被所述反射面反射而朝向最大视场角的主光线与所述反射光学部的光轴相交的位置;所述射出透镜的放大侧的光学面具有向放大侧凹陷的凹面形状。3.如权利要求1以及2中的任意一项所述的投射型图像显示装置,其特征在于所述第2折射光学部由设为凹凸透镜的1块所述射出透镜构成。4.如权利要求3所述的投射型图像显示装置,其特征在于所述凹凸透镜具有一对球面的光学面,与所述反射光学部具有同一光轴。5.如权利要求3到4中的任意一项所述的投射型图像显示装置,其特征在于所述凹凸透镜为透镜面的曲率中心配置在所述射出瞳位置附近的同心球形状的圆顶型。6.如权利要求3所述的投射型图像显示装置,其特征在于所述凹凸透镜具有相对于所述反射光学部的光轴偏心的光轴。7.如权利要求3到6中的任意一项所述的投射型图像显示装置,其特征在于所述凹凸透镜的一对光学面中至少1面为非球面。8.如权利要求3到7中的任意一项所述的投射型图像显示装置,其特征在于所述凹凸透镜由树脂材料形成。9.如权利要求1到8中的任意一项所述的投射型图像显示装置,其特征在于所述第l折射光学部的至少放大側的一部分与所述反射光学部通用的光轴相对于投射用的屏幕垂直地延伸。10.如权利要求3到8中的任意一项所述的投射型图像显示装置,其特征在于,在将所述第l折射光学部的所述反射面的曲率半径设为Ra,将所述第2折射光学部的所述射出透镜的凸面侧的曲率半径设为Rl时,满足下面的各条件0.2<|R1/Ra|<2.0……(1)11.如权利要求3到8中的任意一项所述的投射型图像显示装置,其特征在于,在将所述第2折射光学部的所述射出透镜的凸面侧的曲率半径设为R1,将所述射出透镜的凹面侧的曲率半径设为R2时,满足下面的各条件0.7<R2/R1<1.1……(2)12.如权利要求3到8中的任意一项所述的投射型图像显示装置,其特征在于,在将所述第2折射光学部的所述射出透镜的凹面侧的曲率半径设为R2,将所述射出瞳位置与所述主光线和所述射出透镜的凹面侧相交的位置的距离设为S时,满足下面的各条件、0.3<S/R2<1.5……(3)全文摘要提供能够对应广角化的要求的投射型图像显示装置,该投射型图像显示装置能够降低成像性能的恶化、表面处的反射,具备小型的盖板。放大侧的凹凸透镜(41)的放大侧的折射光学面(40b)具有向放大侧凸出的凸面形状,所以即使在以广视场角投射时,也能够使第2折射光学部(40)作为投射光学系统(50)的保护盖而起作用。此时,凹凸透镜(41)的厚度大致均匀并且设为向放大侧凸出的凸面形状,所以能够缩小作为保护盖的表面积,能够减小对成像的影响。另外,由于凹凸透镜(41)形成为将透镜面的曲率中心配置在反射光学部(30)的射出瞳位置附近的同心球形状的圆顶型,所以能够降低由凹凸透镜(41)引起的对成像作用的影响。文档编号G03B21/14GK101430484SQ200810176008公开日2009年5月13日申请日期2008年11月6日优先权日2007年11月6日发明者峯藤延孝申请人:精工爱普生株式会社
投射型图像显示装置的制作方法
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