CN201749248U - 投射光学系统及使用该投射光学系统的投射型显示装置 - Google Patents

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CN201749248U CN2010202792093U CN201020279209U CN201749248U CN 201749248 U CN201749248 U CN 201749248U CN 2010202792093 U CN2010202792093 U CN 2010202792093U CN 201020279209 U CN201020279209 U CN 201020279209U CN 201749248 U CN201749248 U CN 201749248U
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Abstract

本实用新型提供一种投射光学系统及使用该投射光学系统的投射型显示装置，其获得具有适合搭载于前投式的投影器的紧凑性、并且能良好地校正各种像差的投射光学系统及使用该投射光学系统的投射型显示装置。该投射光学系统通过由多个透镜构成的第1光学系统(1)、由呈凹面的非球面形状的反射镜(4)构成的第2光学系统(2)，将图像显示面(3)上的图像放大投射到屏幕(5)。构成第1光学系统(1)及第2光学系统2的全部光学面由在该全部光学面以共同的光轴(Z)为中心的旋转对称面构成，并且第1光学系统(1)的最靠放大侧的透镜(第14透镜L14)的缩小侧的第1透镜面和放大侧的第2透镜面构成为分别满足预定的条件式。

Description

投射光学系统及使用该投射光学系统的投射型显示装置
技术领域
本发明涉及一种投射光学系统及投射型显示装置，尤其涉及使图像显示元件所显示的图像通过使用由多个透镜构成的第1光学系统及由凹面镜构成的第2光学系统而被成像到屏幕上的投射光学系统、以及使用该投射光学系统的投射型显示装置。
背景技术
一般，对投影器所使用的投射光学系统要求具有长的后截距(backfocus)或从缩小侧(光阀侧)观察的入射瞳位于充分远的位置即缩小侧具有远心性。
并且，受近几年光阀的性能提高的影响，还需要与光阀的分辨率相符的良好的像差校正。另外，考虑报告发表用等在较明亮且狭小的室内空间使用的情况，就强烈要求更加明亮且广角的投射型光学系统。
一直以来，公知有使由多个透镜构成的折射系统的第1光学系统和由凹面镜构成的反射系统的第2光学系统组合而成的投射光学系统(参照下述专利文献1～3)。因为该类型的投射光学系统中折射系统的第1光学系统和反射系统的第2光学系统之间成为中继系统，所以能缩短焦距，适合于广角化。
专利文献1：日本专利公开2004-258620号公报
专利文献2：日本专利公开2006-235516号公报
专利文献3：日本专利公开2007-79524号公报
然而，上述的专利文献1所述的光学系统采用多个光学面相对于光轴偏移或倾斜所配置的复杂的偏心光学系统，组装就变得极难。
另一方面，上述专利文献2、3所述的光学系统采用共轴光学系统就易组装，但因为主要以搭载于后投式(rear projection type)的投影器为目的而构成，所以在搭载于前投式(front projection type)投影器中整个系统的尺寸大这样的问题存在。
为了得到适合搭载于前投式投影器的且紧凑的投射光学系统，需要使光学系统的总长缩短及凹面镜的尺寸缩小，但是如此构成时，预测到歪曲像差(也称畸变像差)等各种像差的劣化，所以想出其对策成为重要的技术课题。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供具有适合搭载于前投式投影器的紧凑性且能良好地校正各种像差的投射光学系统、以及使用此投射光学系统的投射型显示装置。
本发明所涉及的投射光学系统，将缩小侧的共轭面上的原图像放大投射到放大侧的共轭面上，其特征在于，
从缩小侧依次配设：使与所述原图像共轭的中间像成像的第1光学系统、使与该中间像共轭的最终像成像在所述放大侧的共轭面上的第2光学系统，
所述第1光学系统由多个透镜构成，所述第2光学系统由凹面的呈非球面状的反射镜构成，
所述第1光学系统的最靠放大侧的透镜中的缩小侧的第1透镜面和放大侧的第2透镜面分别满足下述条件式(1)：
0.1＜Zh/h……(1)
其中，0.5＜h/hmax＜1
h是从光轴到所述第1透镜面或所述第2透镜面的任意点的高度，
hmax是所述第1透镜面或所述第2透镜面的最大有效高度，
Zh是从所述第1透镜面或所述第2透镜面在光轴上的点到该第1透镜面或该第2透镜面的高度h的点为止的光轴方向的变位(将向放大侧的变位设为正)。
在本发明中优选在所述第1光学系统至少包含1面非球面，并且优选所述第1光学系统的最靠放大侧的透镜为非球面透镜。
并且，优选满足下述条件式(2)：
2.0＜tanθmax-tanθmin……(2)
θmax是从所述第2光学系统朝向所述放大侧的共轭面的各主光线的方向矢量与光轴的方向矢量所形成的角度中最大的角度，
θmin是从所述第2光学系统朝向所述放大侧的共轭面的各主光线的方向矢量与光轴的方向矢量所形成的角度中最小的角度。
并且，优选整个系统的缩小侧具有远心性，且满足下述条件式(3)：
5.0＜|(L×tanθmax)/I|……(3)
L是从所述缩小侧的共轭面到所述第1光学系统的最靠缩小侧的透镜面为止的光轴上的空气换算距离，
I是从所述缩小侧的共轭面和光轴的交点到该缩小侧的共轭面上的最远的图像位置为止的距离。
并且，优选满足下述条件式(4)：
F＜2.0……(4)
F为缩小侧的F数。
并且，优选构成所述第1光学系统及所述第2光学系统的全部光学面，由以在该全部光学面共同的旋转对称轴为中心的旋转对称面构成。
并且，本发明所涉及的投射型显示装置，其特征在于，具备光源、光阀、将自该光源的光束引导至该光阀的照明光学系统、及上述的本发明所涉及的投射光学系统，并且，来自该光源的光束由该光阀进行光调制并由该投射光学系统投射到屏幕上。
另外，上述的旋转对称面是指由以上述旋转对称轴作为中心的旋转面(包括一部分欠缺的旋转面)构成的面。
另外，上述“放大侧”是指被投射侧(屏幕侧)，上述“缩小侧”是指原图像显示区域侧(光阀侧)。
并且，上述“第1光学系统的最靠放大侧的透镜”中的“最靠放大侧”是指在光轴上的按排列顺序最靠放大侧，并非是指在距离上最靠近屏幕。
根据本发明的投射光学系统及投射型显示装置，从缩小侧依次配设第1光学系统和第2光学系统而构成，按照第1光学系统具有多个透镜、与此相对地第2光学系统具有凹面的呈非球面形状的反射镜的方式构成，并且按照在第1光学系统和第2光学系统之间的位置成像中间像的方式构成。因此，即使倾斜投射的对放大侧的共轭面的入射角较大的状态，也能将失真少的实像在放大侧的共轭面上形成。并且，第2光学系统的反射镜设为1片也可，所以组装容易，另外光学系统的总长缩短而促进装置的紧凑化。
并且，通过构成为在第1光学系统和第2光学系统之间的位置成像中间像，与构成为在第2光学系统使用凸面镜并且不在第1光学系统和第2光学系统之间的位置成像中间像的系统比较，能将第2光学系统的反射镜尺寸较小地构成。
并且，通过将第1光学系统的最靠放大侧的透镜中的缩小侧的第1透镜面和放大侧的第2透镜面构成为分别满足上述条件式(1)，能使在光学系统的总长缩短、或反射镜的尺寸缩小时所担心的歪曲像差等的各种像差得以良好地校正。
附图说明
图1是表示实施例1所涉及的投射型显示装置的主要部分的结构的图。
图2是表示实施例1所涉及的投射光学系统的结构的图。
图3是详细表示实施例1所涉及的第1光学系统的结构的图。
图4是表示实施例1所涉及的投射光学系统的在屏幕上的与d线、F线及C线相对应的各光束的点图(同图A)及失真格栅(同图B)的图。
图5是表示实施例2所涉及的投射型显示装置的主要部分的结构的图。
图6是表示实施例2所涉及的投射光学系统的结构的图。
图7是详细表示实施例2所涉及的第1光学系统的结构的图。
图8是表示实施例2所涉及的投射光学系统的在屏幕上的与d线、F线及C线相对应的各光束的点图(同图A)及失真格栅(同图B)的图。
图9是表示实施例3所涉及的投射型显示装置的主要部分的结构的图。
图10是表示实施例3所涉及的投射光学系统的结构的图。
图11是详细表示实施例3所涉及的第1光学系统的结构的图。
图12是表示实施例3所涉及的投射光学系统的在屏幕上的与d线、F线及C线相对应的各光束的点图(同图A)及失真格栅(同图B)的图。
图13是表示实施例4所涉及的投射型显示装置的主要部分的结构的图。
图14是表示实施例4所涉及的投射光学系统的结构的图。
图15是详细表示实施例4所涉及的第1光学系统的结构的图。
图16是表示实施例4所涉及的投射光学系统的在屏幕上的与d线、F线及C线相对应的各光束的点图(同图A)及失真格栅(同图B)的图。
图17是表示实施例5所涉及的投射型显示装置的主要部分的结构的图。
图18是表示实施例5所涉及的投射光学系统的结构的图。
图19是详细表示实施例5所涉及的第1光学系统的结构的图。
图20是表示实施例5所涉及的投射光学系统的在屏幕上的与d线、F线及C线相对应的各光束的点图(同图A)及失真格栅(同图B)的图。
图21是表示实施例6所涉及的投射型显示装置的主要部分的结构的图。
图22是表示实施例6所涉及的投射光学系统的结构的图。
图23是详细表示实施例6所涉及的第1光学系统的结构的图。
图24是表示实施例6所涉及的投射光学系统的在屏幕上的与d线、F线及C线相对应的各光束的点图(同图A)及失真格栅(同图B)的图。
图25是表示实施例7所涉及的投射型显示装置的主要部分的结构的图。
图26是表示实施例7所涉及的投射光学系统的结构的图。
图27是详细表示实施例7所涉及的第1光学系统的结构的图。
图28是表示实施例7所涉及的投射光学系统的在屏幕上的与d线、F线及C线相对应的各光束的点图(同图A)及失真格栅(同图B)的图。
图29是表示实施例8所涉及的投射型显示装置的主要部分的结构的图。
图30是表示实施例8所涉及的投射光学系统的结构的图。
图31是详细表示实施例8所涉及的第1光学系统的结构的图。
图32是表示实施例8所涉及的投射光学系统的在屏幕上的与d线、F线及C线相对应的各光束的点图(同图A)及失真格栅(同图B)的图。
图33是表示实施例9所涉及的投射型显示装置的主要部分的结构的图。
图34是表示实施例9所涉及的投射光学系统的结构的图。
图35是详细表示实施例9所涉及的第1光学系统的结构的图。
图36是表示实施例9所涉及的投射光学系统的在屏幕上的与d线、F线及C线相对应的各光束的点图(同图A)及失真格栅(同图B)的图。
图37是表示实施例1所涉及的投射型显示装置的照明光学系统的结构的图。
图38是条件式(1)的说明图(同图A为正视图、同图B为剖视图相同)。
图39是条件式(3)的说明图。
图40是条件式(2)、(3)的说明图。
图中：G1～G4-透镜组，L1～L15-透镜，R1～R31-各部件面的曲率半径，D1～D31-各部件面的间隔，gl-玻璃透镜，P-树脂膜，Z-光轴，M1，M2-主光线，1-投射透镜系统，2-投射光学系统，3-图像显示面，4-反射镜，5-屏幕，6-镜片，7-光阑，11a～11c-透射型液晶板，12、13-二向色镜，14-交叉二向棱镜，15-光源，16a～16c-聚光透镜，18a～18c-全反射镜，20-投射型显示装置，30-照明光学系统。
具体实施方式
以下，详细说明本发明所涉及的投射光学系统及投射型显示装置的实施方式。在以下说明中，以实施例1所涉及的投射光学系统及投射型显示装置为代表例，参照上述的图1、2、37～40对本发明的一实施方式所涉及的投射光学系统及投射型显示装置进行说明。
如图1、2所示，本实施方式的投射光学系统10被搭载于：将作为缩小侧的共轭面的图像显示面3上的原图像放大投射到作为放大侧的共轭面的屏幕5上的前投式投射型显示装置20，包括由多个透镜构成的第1光学系统1和由凹面的呈非球面形状的反射镜4构成的第2光学系统2，通过第1光学系统1使所述原图像的中间像成像在第1光学系统1和第2光学系统2之间，并且通过第2光学系统2使该中间像的放大像成像在屏幕5上。另外，在图像显示面3的放大侧配设有由保护玻璃、合色棱镜及偏光棱镜等构成的镜片6，第1光学系统1的中间部配设有光阑7。
并且，该投射光学系统10构成为：第1光学系统1的最靠放大侧的透镜(第15透镜L15)中的缩小侧的第1透镜面(在图3中是R30)和放大侧的第2透镜面(在图3中是R31)分别成为由以光轴Z为中心的旋转面构成的且在放大侧为凹的旋转对称的非球面，并且满足下述条件式(1)：
0.1＜Zh/h……(1)
其中，0.5＜h/hmax＜1
h是从光轴Z到第1透镜面或第2透镜面的任意点的高度，
hmax是第1透镜面或第2透镜面的最大有效高度，
Zh是从第1透镜面或第2透镜面在光轴Z上的点到第1透镜面或第2透镜面的高度h的点为止的光轴Z方向的变位(将向放大侧的变位设为正)。
在此，参照图38对条件式(1)进行补充说明。首先，如图38所示，对于旋转对称的透镜面S(相当于上述第1透镜面或上述的第2透镜面)设定与光轴Z一致的坐标轴Z1(将放大侧设为正的方向)。即，将坐标轴Z1设定为与透镜面S的旋转对称轴一致，并且将其原点O设定为与透镜面S的中心点一致。
此时，将表示至透镜面S的有效区域的外缘的分界线B1为止的距光轴Z(坐标轴Z1)的距离设为透镜面S的最大有效高度hmax。并且，在透镜面S中，由距光轴Z(坐标轴Z1)的距离成为最大有效高度hmax的1/2的各点相连接而成的分界线B2和上述分界线B1所夹持的环带状的区域(不包含分界线B1、B2)，成为由上述的0.5＜h/hmax＜1表示的区域。
另外，将表示至该区域内的任意点(作为一例图示点Q)为止的距光轴Z(坐标轴Z1)的距离设为h时，从原点O到该点Q的光轴Z(坐标轴Z1)方向的变位设为Zh(为了便于说明在图38中，变换同图(A)所示的点Q的位置和同图(B)所示的点Q的位置)。
通过上述第1透镜面及上述第2透镜面满足上述条件式(1)，能良好地校正歪曲像差。另外，通过上述第1透镜面及第2透镜面设为非球面，能更良好地校正歪曲像差。
并且，作为更优选的状态，该投射光学系统10中上述第1透镜面及上述第2透镜面满足下述条件式(1A)。通过满足该条件式(1A)能更好地歪曲像差。若超过该条件式(1A)的上限值，则透镜的深度变得过大，难以加工。
0.2＜Zh/h＜0.6……(1A)
并且，该投射光学系统10构成为满足下述条件式(2)，由此确保更充分投射视角。
2.0＜tanθmax-tanθmin……(2)
θmax是从第2光学系统2朝向放大侧共轭面(屏幕5)的各主光线的方向矢量与光轴Z的方向矢量所形成的角度中最大的角度(相当于投射的半视角。例如，在图40中主光线M1和光轴Z所形成的角度成为θmax)。
θmin是从第2光学系统2朝向放大侧共轭面(屏幕5)的各主光线的方向矢量与光轴Z的方向矢量所形成的角度中最小的角度(例如，在图40中主光线M2和光轴Z所形成的角度成为θmin。另外，在图40中由于为共轴系统，主光线M1、M2与光轴Z交叉，但是偏心系统时，包含主光线M1、M2，并且不限于各主光线与光轴Z交叉。因此，如上所述，用方向矢量彼此所形成的角度定义θmax、θmin)。
若低于该条件式(2)的下限值，则难以确保必要的投射视角。并且，作为更优选的形态，该投射光学系统10构成为满足下述条件式(2A)。若超过该条件式(2A)的上限值，则难以设计且难以确保良好的光学性能。
2.3＜tanθmax-tanθmin＜4.0……(2A)
另外，满足该条件式(2A)的形态中，尤其在满足下述条件式(2B)的形态中，即使在仅将第1光学系统1的最靠放大侧的透镜设为非球面透镜时，通过构成为满足上述条件式(1)，也能确保良好的光学性能(参照下述实施例7～9)。
另一方面，满足该条件式(2A)的形态中，尤其在满足下述条件式(2C)的形态中，优选在第1光学系统1中另外加一片非球面透镜(参照下述实施例1～6)。
2.3＜tanθmax-tanθmin≤3.0……(2B)
3.0＜tanθmax-tanθmin≤4.0……(2C)
并且，该投射光学系统10构成为整个系统的缩小侧具有远心性，并且满足下述条件式(3)，由此确保适当的后截距。
5.0＜|(L×tanθmax)/I|……(3)
L是从缩小侧的共轭面(图像显示面3)到第1光学系统1的最靠缩小侧的透镜面为止的光轴Z上的空气换算距离(参照图40)，
I是从缩小侧的共轭面(图像显示面3)和光轴Z的交点到该缩小侧的共轭面(图像显示面3)上的最远的图像位置为止的距离。
在此，参照图39、40对条件式(3)进行补充说明。首先，如图39所示，在与图像显示面3同一平面上，设定与光轴Z相互正交的2个坐标轴X、Y。坐标轴X设定为平行于图像显示面3的横方向(图中左右方向)，坐标轴Y设定为平行于图像显示面3的纵方向(图中上下方向)。此时，从坐标轴X、Y和光轴Z的交点到图像显示面3上的最远的图像位置(在图像显示面3为如图示的长方形、并且相对于坐标轴Y左右对称时，图像显示面3的4个角的点A～D中、距光轴Z远的点A或点B。图40中选择点B作标记)为止的距离成为上述I。
另外，作为更优选的形态，该投射光学系统10中构成为满足下述条件式(3A)。若超过该条件式(3A)的上限值，则为了确保后截距，透镜直径变大且难以紧凑化。
5.0＜|(L×tanθmax)/I|＜15.0……(3A)
另外，该投射光学系统10构成为满足下述条件式(4)，并且成为明亮的投射光学系统。
F＜2.0……(4)
F为缩小侧的F数。
并且，该投射光学系统10中，构成第1光学系统1及第2光学系统2的全部光学面，由以在该全部光学面共同的旋转对称轴(光轴Z)为中心的旋转对称面构成。通过设为这种结构，能提高投射光学系统10的组装精确度且组装作业也变得容易。
另一方面，本实施方式的投射型显示装置20是搭载上述的投射光学系统10的前投式显示装置，如图37所示，具备：光源15、作为光阀的透射型液晶板11a～11c、将自光源15的光束引导至透射型液晶板11a～11c的照明光学系统30、及上述的投射光学系统10，按照来自光源15的光束由透射型液晶板11a～11c进行光调制并由投射光学系统10投射到图1所示的屏幕5的方式构成。
上述照明光学系统30具备：分色用的二向色镜12、13；合色用的交叉二向棱镜14；聚光透镜16a～16c；全反射镜18a～18c。虽然光源15和二向色镜12之间省略图示，但来自光源15的白光在照明光学系统30中被入射到分别对应于3个色光光束(G光、B光、R光)的透射型液晶板11a～11c并被光调制、且由交叉二向棱镜14合色之后，被入射到投射光学系统10。
另外，上述照明光学系统30的结构成为在以下所示的实施例1～9共同的结构，以下省略说明。并且，本发明的投射光学系统不限于作为使用液晶显示板的投射型显示装置的投射光学系统的使用形态，也可以作为使用DMD等其他光调制机构的装置的投射光学系统来使用。
[实施例]
以下，对本发明所涉及的投射光学系统的具体的实施例1～9进行说明。
另外，以下所示的实施例1～5所涉及的投射光学系统10的第1光学系统1由4个透镜组(第1透镜组G1～第4透镜组G4)构成，实施例6～9所涉及的投射光学系统10的第1光学系统1由3个透镜组(第1透镜组G1～第3透镜组G3)构成。并且，以下实施例1～9所涉及的投射光学系统中，构成第1光学系统1的多个光学面中的2至4个面和构成第2光学系统2的凹面的反射镜4成为非球面。该非球面形状由下述非球面式(A)表示。
[数1]
Z = ρ 2 / R 1 + 1 - K × ρ 2 / R 2 + Σ n A n ρ n . . . ( A )
其中，
X、Y、Z是以面顶点为原点的各坐标，
ρ2为X2+Y2，
R为非球面的光轴附近的曲率半径，
K为离心率，
An为非球面系数(n＝3～20)，
透镜数据中未特别叙述的非球面系数的值是“0”。
<实施例1>
实施例1所涉及的投射光学系统10的结构如图2所示，形成该投射光学系统10的第1光学系统1的详细结构如图2所示。并且，搭载实施例1所涉及的投射光学系统10的投射型显示装置20的主要部分的结构如图1所示。
如图1、2所示，本实施例的投射光学系统10是将缩小侧的共轭面即图像显示面3上的原图像放大投射到放大侧的共轭面即屏幕5上的光学系统，包括由多个透镜构成的第1光学系统1和由凹面的呈非球面形状的反射镜4构成的第2光学系统2，通过第1光学系统1使与上述原图像共轭的中间像成像在第1光学系统1和第2光学系统2之间，并且通过第2光学系统2将与该中间图像共轭的最终像成像在屏幕5上。
如图3所示，上述第1光学系统1由在投射距离变更时用于聚焦而一边改变相互间隔一边沿光轴Z方向移动的4个透镜组(第1透镜组G1～第4透镜组G4)构成。
并且，该投射光学系统10的整个系统的缩小侧具有远心性，并且构成第1光学系统1及第2光学系统2的全部光学面由以在该全部光学面共同的旋转对称轴(光轴Z)为中心的旋转对称面构成。
上述第1透镜组G1从缩小侧依次排列如下部件构成：由双凸透镜构成的第1透镜L1及第2透镜L2、由双凹透镜构成的第3透镜L3、由双面均为非球面形状的非球面透镜构成的第4透镜L4、由凹面朝向放大侧的负弯月形透镜构成的第5透镜L5、由双凸透镜构成的第6透镜L6、由凹面朝向缩小侧的负弯月透镜构成的第7透镜L7、由双凸透镜构成的第8透镜L8及第9透镜L9、及由双凹透镜构成的第10透镜L10，并且，第2透镜L2和第3透镜L3、及第5透镜L5和第6透镜L6分别相互接合构成接合透镜。并且，第8透镜L8和第9透镜L9之间配置光阑7。
上述第2透镜组G2从缩小侧依次排列如下部件构成：由双凸透镜构成的第11透镜L11、由双凹透镜构成的第12透镜L12、由凹面朝向缩小侧的负弯月形透镜构成的第13透镜L13。
上述第3透镜组G3仅包括由凸面朝向放大侧的正弯月形透镜构成的第14透镜L14，上述第4透镜组G4仅包括由双面均为非球面形状的非球面透镜构成的第15透镜L15。
在下述表1的上段表示实施例1的投射光学系统10的各部件面的曲率半径R、各部件的光轴Z上的间隔D(各部件之间的空气间隔及各部件的中心厚度：未处于光轴Z上的面中，以从各面位置(在上述反射镜4的面中为设计上的面顶点位置、在上述屏幕5的面中为从该面顶点位置的光轴Z方向的距离成为最小的位置)下垂到光轴Z上的位置为基准。实施例2～9中相同)、各部件在d线的折射率Nd及阿贝数vd。并且示出在面号码的左侧附加*的面为非球面(表2～9中相同)。
另外，在下述表1的下段表示为了随着投射距离用于聚焦而变化的间隔D21、D27、D29、D31、D32(可变1～5)。另外，对于反射镜4和屏幕5的间隔D32(可变5)作为负值示出。
[表1]
  面号码   曲率半径(R)   间隔(D)   折射率(Nd)   阿倍数(vd)
  1   ∞   25.75   1.5168   64.2
  2   ∞   9.75
  3   24.74   12.32   1.4970   81.5
  4   -222.15   0.30
  5   27.70   10.94   1.4875   70.2
  6   -33.06   1.40   1.7552   27.5
  7   192.49   0.50
  8*   62.57   3.00   1.5101   56.2
  9*   71.52   1.13
  10   154.92   1.20   1.8061   33.3
  11   17.06   7.83   1.5683   60.7
  12   -29.41   1.54
  13   -17.55   1.20   1.8040   46.6
  14   -6989.33   0.50
  15   212.68   4.21   1.8467   23.8
  16   -25.52   3.25
  17(光阑)   ∞   3.62
  18   24.63   6.22   1.4875   70.2
  19   -26.45   0.20
  20   -26.17   1.20   1.8061   33.3
  21   102.23   (可变1)
  22   25.36   4.87   1.7725   49.6
  23   -187.36   5.90
  24   -62.23   1.20   1.6385   55.4
  25   17.12   6.11
  26   -29.54   1.20   1.6968   55.5
  27   -82.69   (可变2)
  28   -44.41   4.65   1.6034   38.0
  29   -24.64   (可变3)
  30*   19.73   5.50   1.4910   57.6
  31*   16.88   (可变4)
  32*   -63.44   (可变5)   [反射面]
  33   ∞
*非球面
 可变1   0.87   1.49   2.84
 可变2   4.79   4.17   2.82
 可变3   0.89   2.11   4.80
 可变4   222.22   221.00   218.31
 可变5(投射距离)   -407.91   -445.00   -556.91
另外，在下述表2示出表示实施例1的第4透镜L4、第15透镜L15及反射镜4的非球面形状的上述非球面式(A)中的各非球面系数。
[表2]
Figure BSA00000213722700141
并且，在本实施例所涉及的投射光学系统10中，对应于上述条件式(1)～(4)的值如后提出的表19所示。该投射光学系统10满足全部条件式(1)～(4)，并且满足上述条件式(1A)、(2A)、(2C)、(3A)、(4A)。
并且，从图4所示的屏幕上的点图(同图A)及失真格栅(Distortion Grid：同图B)可知，该投射光学系统10成为能良好地校正色像差及歪曲像差的高性能的投射光学系统。另外，在各点图的图右侧记载的数值是图像显示面3上的坐标值(上段为X坐标值、下段为Y坐标值：坐标轴的设定与图39所示的设定相同)(在实施例2～9所涉及的图8(A)、12(A)、16(A)、20(A)、24(A)、28(A)、32(A)、36(A)中相同)。并且，图像显示面3的纵横比成为16∶9(在实施例2～6所涉及的图8(B)、12(B)、16(B)、20(B)中相同)。
<实施例2>
实施例2所涉及的投射光学系统10的结构如图6所示，形成该投射光学系统10的第1光学系统1的详细结构如图7所示。并且，搭载实施例2所涉及的投射光学系统10的投射型显示装置20的主要部分的结构如图5所示。另外，图5～图7中对与实施例1的达到相同作用效果的部件附加同一的符号，并且省略其说明(示出其他实施例3～9的结构的各图中相同)。
实施例2所涉及的投射光学系统10的结构与实施例1的结构成为大致相同，但是如图7所示，在以下方面不同：第1光学系统1的第1透镜组G1由不包含非球面透镜的9片透镜(第1透镜L1～第9透镜L9)构成；第2透镜组G2的最靠缩小侧的透镜(第10透镜L10)由双凸形状的复合非球面透镜(在玻璃透镜gl的放大侧的面附设树脂膜P的透镜，最靠放大侧的面成为非球面)构成；整体由14片透镜(第1透镜L1～第14透镜L14)构成。
即，本实施例中第1透镜组G1从缩小侧依次排列如下部件构成，由双凸透镜构成的第1透镜L1及第2透镜L2、由双凹透镜构成的第3透镜L3、由凹面朝向放大侧的负的弯月形透镜构成的第4透镜L4、由双凸透镜构成的第5透镜L5、由双凹透镜构成的第6透镜L6、由双凸透镜构成的第7透镜L7及第8透镜L8、由双凹透镜构成的第9透镜L9，并且第2透镜L2和第3透镜L3、第4透镜L4和第5透镜L5、及第6透镜L6和第7透镜L7分别相互接合而构成接合透镜。并且，第7透镜L7和第8透镜L8之间配置光阑7。
并且，本实施例中第2透镜组G2从缩小侧依次排列如下部件构成：由最靠放大侧的面为非球面的复合非球面透镜构成的第10透镜L10、由双凹透镜构成的第11透镜L11、由凹面朝向缩小侧的负的弯月形透镜构成的第12透镜L12。第3透镜组G3及第4透镜组G4透镜号码不同，但各自的结构与实施例1的结构相同。
在表3的上段示出实施例2的投射光学系统10的各部件面的曲率半径R、各部件的光轴Z上的间隔D、各部件在d线的折射率Nd及阿贝数vd。
并且，在下述表3的下段示出随着投射距离用于聚焦而变化的间隔D17、D24、D26、D28、D29(可变1～5)。
[表3]
  面号码   曲率半径(R)   间隔(D)   折射率(Nd)   阿倍数(vd)
  1   ∞   25.75   1.5168   64.2
  2   ∞   9.50
  3   32.45   10.32   1.4970   81.5
  4   -58.82   0.39
  5   23.55   10.17   1.4970   81.5
  6   -39.60   1.20   1.8340   37.2
  7   154.26   4.64
  8   116.98   1.20   18052   25.4
  9   15.81   7.21   1.4875   70.2
  10   -36.80   2.66
  11   -18.56   1.20   1.7015   41.2
  12   35.03   5.31   1.8467   23.8
  13   -26.92   1.20
  14(光阑)   ∞   1.27
  15   34.00   5.54   1.5174   52.4
  16   -23.85   1.20   1.8061   33.3
  17   430.52   (可变1)
  18   25.62   6.63   1.7725   49.6
  19   -116.57   0.15   1.5277   41.8
  20*   -95.50   6.18
  21   -36.58   4.00   1.8340   37.2
  22   22.08   5.58
  23   -25.25   1.19   1.7725   49.6
  24   -39.52   (可变2)
  25   -36.77   4.92   1.6034   38.0
  26   -23.23   (可变3)
  27*   20.92   5.50   1.4910   57.6
  28*   17.95   (可变4)
  29*   -71.17   (可变5)   [反射面]
  30   ∞
*非球面
 可变1   1.13   1.76   3.09
 可变2   4.65   4.02   2.69
 可变3   1.05   2.35   4.56
 可变4   230.22   228.92   226.71
 可变5(投射距离)   -412.38   -450.00   -563.70
另外，在下述表4示出表示实施例2的第10透镜L10、第14透镜L14及反射镜4的非球面形状的上述非球面式(A)中的各非球面系数。
[表4]
Figure BSA00000213722700181
并且，本实施例所涉及的投射光学系统10中，对应于上述条件式(1)～(4)的值如后提出的表19所示。该投射光学系统10满足全部条件式(1)～(4)，并且满足上述条件式(1A)、(2A)、(2C)、(3A)、(4A)。
并且，从图8示出的屏幕上的点图(同图A)及失真格栅(同图B)可知，该投射光学系统10成为能良好地校正色像差及歪曲像差的高性能的投射光学系统。
<实施例3>
实施例3所涉及的投射光学系统10的结构如图10所示，形成该投射光学系统10的第1光学系统1的详细结构如图11所示。并且，搭载实施例3所涉及的投射光学系统10的投射型显示装置20的主要部分的结构如图9所示。
实施例3所涉及的投射光学系统10的结构与实施例2的结构成为大致相同，但是第1光学系统1的第1透镜组G1的最靠放大侧的透镜(第9透镜L9)由凹面朝向缩小侧的负弯月形透镜构成方面不同。
在表5的上段示出实施例3的投射光学系统10的各部件面的曲率半径R、各部件的光轴Z上的间隔D、各部件在d线的折射率Nd及阿贝数vd。
并且，在下述表5的下段示出随着投射距离用于聚焦而变化的间隔D17、D24、D26、D28、D29(可变1～5)。
[表5]
  面号码   曲率半径(R)   间隔(D)   折射率(Nd)   阿倍数(vd)
  1   ∞   25.75   1.5168   64.2
  2   ∞   9.50
  3   35.43   10.28   1.4970   81.5
  4   -51.31   0.40
  5   26.18   10.06   1.4970   81.5
  6   -35.33   1.20   1.8061   33.3
  7   145.96   6.78
  8   72.08   1.20   1.8052   25.4
  9   18.46   6.54   1.4875   70.2
  10   -41.47   1.92
  11   -21.31   1.20   1.8340   37.2
  12   30.91   5.80   1.8467   23.8
  13   -26.32   1.20
  14(光阑)   ∞   8.43
  15   36.57   6.74   1.5174   52.4
  16   -23.27   1.20   1.8061   33.3
  17   -775.06   (可变1)
  18   26.40   6.89   1.7725   49.6
  19   -116.39   0.15   1.5277   41.8
  20*   -153.64   5.99
  21   -33.84   4.00   1.8061   40.9
  22   23.48   7.66
  23   -24.86   1.20   1.7725   49.6
  24   -30.94   (可变2)
  25   -36.34   5.78   1.5673   42.8
  26   -23.92   (可变3)
  27*   19.42   5.50   1.4910   57.6
  28*   17.00   (可变4)
  29*   -62.36   (可变5)   [反射面]
  30   ∞
*非球面
 可变1   1.08   1.72   3.54
 可变2   4.87   4.23   2.41
 可变3   1.15   2.65   5.84
 可变4   217.80   216.30   213.11
 可变5(投射距离)   -411.50   -450.00   -566.03
另外，在下述表6示出表示实施例3的第10透镜L10、第14透镜L14及反射镜4的非球面形状的上述非球面式(A)中的各非球面系数。
[表6]
Figure BSA00000213722700211
并且，本实施例所涉及的投射光学系统10中，对应于上述条件式(1)～(4)的值如后提出的表19所示。该投射光学系统10满足全部条件式(1)～(4)，并且满足上述条件式(1A)、(2A)、(2C)、(3A)、(4A)。
并且，从图12所示的屏幕上的点图(同图A)及失真格栅(同图B)可知，该投射光学系统10成为能良好地校正色像差及歪曲像差的高性能的投射光学系统。
<实施例4>
实施例4所涉及的投射光学系统10的结构如图14所示、形成该投射光学系统10的第1光学系统1的详细结构如图15所示。并且，搭载实施例4所涉及的投射光学系统10的投射型显示装置20的主要部分的结构如图13所示。
实施例4所涉及的投射光学系统10的结构与实施例2的结构成为大致相同，但是在以下方面不同：第1光学系统1的第1透镜组G1中，第6透镜L6及第7透镜L7分别由单透镜构成；第9透镜L9由凹面朝向缩小侧的负弯月形透镜构成；第2透镜组G2由2片单透镜(由双凸透镜构成的第10透镜L10及由双凹透镜构成的第11透镜L11)构成；第3透镜组G3由2片单透镜(由双面均为非球面形状的非球面透镜构成的第12透镜L12及将凸面朝向放大侧的正弯月形透镜构成的第13透镜L13)构成。
在下述表7的上段示出实施例4的投射光学系统10的各部件面的曲率半径R、各部件的光轴Z上的间隔D、各部件在d线的折射率Nd及阿贝数vd。
并且，在下述表7的下段示出随着投射距离用于调焦而变化的间隔D18、D22、D26、D29(可变1～4)。
[表7]
  面号码   曲率半径(R)   间隔(D)   折射率(Nd)   阿倍数(v d)
  1   ∞   25.75   1.5168   64.2
  2   ∞   9.50
  3   33.66   10.16   1.4970   81.5
  4   -51.10   0.40
  5   25.90   9.70   1.4970   81.5
  6   -34.35   1.20   1.8340   37.2
  7   116.75   8.00
  8   781.29   1.20   1.8052   25.4
  9   20.01   6.70   1.4875   70.2
  10   -35.76   1.68
  11   -19.79   1.20   1.7453   37.6
  12   42.53   0.03
  13   42.66   6.16   1.8467   23.8
  14   -26.43   1.49
  15(光阑)   ∞   4.68
  16   50.14   6.48   1.5174   52.4
  17   -24.22   1.20   1.8061   33.3
  18   -185.06   (可变1)
  19   31.22   5.87   1.6257   60.2
  20   -129.26   15.90
  21   -30.43   1.20   1.8100   45.2
  22   43.49   (可变2)
  23*   -40.14   3.00   1.5101   56.2
  24*   -41.19   1.94
  25   -51.67   3.07   1.7001   30.0
  26   -42.07   (可变3)
  27*   19.87   5.20   1.4910   57.6
  28*   19.33   212.00
  29*   -61.62   (可变4)   [反射面]
  30   ∞
*非球面
 可变1   1.89   3.71   8.30
 可变2   9.49   8.43   5.73
 可变3   5.14   4.38   2.48
 可变4(投射距离)   -407.85   -450.00   -580.10
另外，在下述表8示出表示实施例4的第12透镜L12、第14透镜L14及反射镜4的非球面形状的上述非球面式(A)中的各非球面系数。
[表8]
Figure BSA00000213722700241
并且，本实施例所涉及的投射光学系统10中，对应于上述条件式(1)～(4)的值如后提出的表19所示。该投射光学系统10满足全部条件式(1)～(4)，并且满足上述条件式(1A)、(2A)、(2C)、(3A)、(4A)。
并且，从图16示出的屏幕上的点图(同图A)及失真格栅(同图B)可知，该投射光学系统10成为能良好地校正色像差及歪曲像差的高性能的投射光学系统。
<实施例5>
实施例5所涉及的投射光学系统10的结构如图18所示，形成该投射光学系统10的第1光学系统1的详细结构如图19所示。并且，搭载了实施例5所涉及的投射光学系统10的投射型显示装置20的主要部分的结构如图17所示。
实施例5所涉及的投射光学系统10的结构与实施例2的结构成为大致相同，但是在以下方面不同：第1光学系统1的第1透镜组G1中，第9透镜L9由凹面朝向缩小侧的负弯月形透镜构成；第2透镜组G2由2片单透镜(由双凸透镜构成的第10透镜L10及由双凹透镜构成的第11透镜L11)构成；第3透镜组G3由1片单透镜(由双面均为非球面形状的非球面透镜构成的第12透镜L12)构成；整体由13片透镜(第1透镜L1～第13透镜L13)构成。
在下述表9的上段示出实施例5的投射光学系统10的各部件面的曲率半径R、各部件的光轴Z上的间隔D、各部件在d线的折射率Nd及阿贝数vd。
并且，在下述表9的下段示出随着投射距离用于聚焦而变化的间隔D17、D21、D25、D26(可变1～4)。
[表9]
  面号码   曲率半径(R)   间隔(D)   折射率(Nd)   阿倍数(v d)
  1   ∞   25.75   1.5168   64.2
  2   ∞   9.50
  3   36.08   9.86   1.4970   81.5
  4   -49.20   0.40
  5   26.83   9.87   1.4970   81.5
  6   -36.81   1.30   1.8340   37.2
  7   111.77   6.95
  8   176.23   1.82   1.8052   25.4
  9   20.27   6.79   1.4875   70.2
  10   -42.78   1.91
  11   -19.91   1.20   1.6200   36.3
  12   50.65   5.54   1.8467   23.8
  13   -29.81   2.64
  14(光阑)   ∞   4.35
  15   58.22   5.42   1.5174   52.4
  16   -25.40   1.20   1.8340   37.2
  17   -639.21   (可变1)
  18   39.15   4.99   1.6968   55.5
  19   -132.19   19.03
  20   -28.49   1.30   1.7725   49.6
  21   141.45   (可变2)
  22*   -19.74   5.05   1.4910   57.6
  23*   -21.48   4.54
  24*   24.61   6.10   1.4910   57.6
  25*   24.44   (可变3)
  26*   -61.53   (可变4)   [反射面]
  27   ∞
*非球面
 可变1   2.95   4.64   7.97
 可变2   10.31   9.64   8.31
 可变3   207.86   206.85   204.85
 可变4(投射距离)   -405.55   -450.00   -584.85
另外，在下述表10示出表示实施例5的第12透镜L12、第13透镜L13及反射镜4的非球面形状的上述非球面式(A)中的各非球面系数。
[表10]
Figure BSA00000213722700271
并且，本实施例所涉及的投射光学系统10中，对应于上述条件式(1)～(4)的值如后提出的表19所示。该投射光学系统10满足全部条件式(1)～(4)，并且满足上述条件式(1A)、(2A)、(2C)、(3A)、(4A)。
并且，从图20所示的屏幕上的点图(同图A)及失真格栅(同图B)可知，该投射光学系统10成为能良好地校正色像差及歪曲像差的高性能的投射光学系统。
<实施例6>
实施例6所涉及的投射光学系统10的结构如图22所示，形成该投射光学系统10的第1光学系统1的详细结构如图23所示。并且，搭载了实施例6所涉及的投射光学系统10的投射型显示装置20的主要部分的结构如图21所示。
实施例6所涉及的投射光学系统10的结构与实施例5的结构成为大致相同，但是如图23所示，第1光学系统1由3个透镜组(第1透镜组G1～第3透镜组G3)构成的方面不同。即，在本实施例中，第12透镜L12和第13透镜L13的间隔D23不依赖于投射距离的变化而成为一定，并由这2片透镜构成第3透镜组G3。
在下述表11的上段示出实施例6的投射光学系统10的各部件面的曲率半径R、各部件的光轴Z上的间隔D、各部件在d线的折射率Nd及阿贝数vd。
并且，在下述表11的下段示出随着投射距离用于聚焦而变化的间隔D17、D21、D25、D26(可变1～4)。
[表11]
  面号码   曲率半径(R)   间隔(D)   折射率(Nd)   阿倍数(vd)
  1   ∞   25.75   1.5168   64.2
  2   ∞   9.50
  3   35.69   9.81   1.4970   81.5
  4   -49.05   0.40
  5   26.74   9.73   1.4970   81.5
  6   -36.45   3.00   1.8340   37.2
  7   108.26   4.68
  8   1350.56   2.00   1.8052   25.4
  9   20.34   7.27   1.4875   70.2
  10   -34.23   1.63
  11   -19.47   1.20   1.6200   36.3
  12   49.26   5.91   1.8467   23.8
  13   -29.56   4.63
  14(光阑)   ∞   4.10
  15   58.91   10.00   1.5174   52.4
  16   -24.80   1.20   1.8340   37.2
  17   -411.76   (可变1)
  18   38.61   4.92   1.6968   55.5
  19   -133.05   19.34
  20   -28.44   4.00   1.7725   49.6
  21   95.70   (可变2)
  22*   -19.87   5.05   1.4910   57.6
  23*   -20.26   2.13
  24*   29.45   6.10   1.4910   57.6
  25*   30.16   (可变3)
  26*   -57.51   (可变4)   [反射面]
  27   ∞
*非球面
 可变1   2.68   4.07   6.77
 可变2   9.03   8.47   7.37
 可变3   194.01   193.18   191.58
 可变4(投射距离)   -406.37   -450.00   -582.77
另外，在下述表12示出表示实施例6的第12透镜L12、第13透镜L13及反射镜4的非球面形状的上述非球面式(A)中的各非球面系数。
[表12]
Figure BSA00000213722700301
Figure BSA00000213722700311
并且，本实施例所涉及的投射光学系统10中，对应于上述条件式(1)～(4)的值如后提出的表19所示。该投射光学系统10满足全部条件式(1)～(4)，并且满足上述条件式(1A)、(2A)、(2C)、(3A)、(4A)。
并且，从图24所示的屏幕上的点图(同图A)及失真格栅(同图B)可知，该投射光学系统10成为能良好地校正色像差及歪曲像差的高性能的投射光学系统。
<实施例7>
实施例7所涉及的投射光学系统10的结构如图26所示，形成该投射光学系统10的第1光学系统1的详细结构如图27所示。并且，搭载了实施例7所涉及的投射光学系统10的投射型显示装置20的主要部分的结构如图25所示。
实施例7所涉及的投射光学系统10的结构与实施例6的结构成为大致相同，但是第1光学系统1的第1透镜组G1的最靠放大侧的透镜(第9透镜L9)由双凹透镜构成方面不同。
在下述表13的上段示出实施例7的投射光学系统10的各部件面的曲率半径R、各部件的光轴Z上的间隔D、各部件在d线的折射率Nd及阿贝数vd。
并且，在下述表13的下段示出随着投射距离用于聚焦而变化的间隔D17、D21、D25、D26(可变1～4)。
[表13]
  面号码   曲率半径(R)   间隔(D)   折射率(Nd)   阿倍数(vd)
  1   ∞   25.75   1.5168   64.2
  2   ∞   9.99
  3   47.74   10.70   1.4970   81.5
  4   -46.57   0.40
  5   32.27   10.83   1.4970   81.5
  6   -37.55   1.30   1.8000   48.0
  7   135.50   0.50
  8   88.21   1.20   1.8052   25.4
  9   23.31   17.70   1.4875   70.2
  10   -42.91   1.39
  11   -27.41   1.20   1.7354   28.5
  12   36.56   6.99   1.8467   23.8
  13   -36.45   7.06
  14(光阑)   ∞   13.05
  15   59.35   7.36   1.5152   52.2
  16   -26.86   1.20   1.8340   37.2
  17   740.74   (可变1)
  18   49.25   5.33   1.7487   53.1
  19   -133.46   21.08
  20   -34.14   4.00   1.7151   55.7
  21   143.41   (可变2)
  22*   -26.06   5.90   1.4910   57.6
  23*   -26.21   3.27
  24*   36.68   7.00   1.4910   57.6
  25*   38.74   (可变3)
  26*   -62.01   (可变4)   [反射面]
  27   ∞
*非球面
 可变1   0.63   2.83   4.53
 可变2   10.02   8.72   7.69
 可变3   153.96   153.06   152.39
 可变4(投射距离)   -538.32   -670.00   -871.46
另外，在下述表14示出表示实施例7的第12透镜L12、第13透镜L13及反射镜4的非球面形状的上述非球面式(A)中的各非球面系数。
[表14]
Figure BSA00000213722700331
并且，本实施例所涉及的投射光学系统10中，对应于上述条件式(1)～(4)的值如后提出的表19所示。该投射光学系统10满足全部条件式(1)～(4)，并且满足上述条件式(1A)、(2A)、(2B)、(3A)、(4A)。
并且，从图28所示的屏幕上的点图(同图A)及失真格栅(同图B)可知，该投射光学系统10成为能良好地校正色像差及歪曲像差的高性能的投射光学系统。另外，图像显示面3的纵横比成为4∶3(实施例8、9所涉及的图32(B)、36(B)中相同)。
<实施例8>
实施例8所涉及的投射光学系统10的结构如图30所示，形成该投射光学系统10的第1光学系统1的详细结构如图31所示。并且，搭载了实施例8所涉及的投射光学系统10的投射型显示装置20的主要部分的结构如图29所示。
实施例8所涉及的投射光学系统10的结构与实施例6的结构成为大致相同，但是在以下方面不同：第1光学系统1的第2透镜组G2由不包括非球面透镜的3片单透镜(由双凸透镜构成的第10透镜L10、由双凹透镜构成的第11透镜L11及由凸面朝向放大侧的正弯月形透镜构成的第12透镜L12)构成、第3透镜组G3由1片单透镜(由双面均为非球面形状的非球面透镜构成的第13透镜L13)构成。
在下述表15的上段示出实施例8的投射光学系统10的各部件面的曲率半径R、各部件的光轴Z上的间隔D、各部件在d线的折射率Nd及阿贝数vd。
并且，在下述表15的下段示出随着投射距离用于聚焦而变化的间隔D17、D23、D25、D26(可变1～4)。
[表15]
  面号码   曲率半径(R)   间隔(D)   折射率(Nd)   阿倍数(vd)
  1   ∞   25.75   1.5168   64.2
  2   ∞   9.75
  3   24.73   17.00   1.4970   81.5
  4   -565.19   0.30
  5   25.49   11.46   1.4970   81.5
  6   -26.86   4.00   1.8340   37.2
  7   165.27   0.73
  8   81.13   2.45   1.8052   25.4
  9   17.37   7.24   1.5638   60.7
  10   -33.04   1.56
  11   -17.61   1.20   1.7725   49.6
  12   57.87   4.93   1.8467   23.8
  13   -31.34   2.92
  14(光阑)   ∞   15.52
  15   49.23   9.13   1.5163   64.1
  16   -33.78   1.50   1.8061   33.3
  17   -100.03   (可变1)
  18   28.34   19.17   1.5163   64.1
  19   -59.47   4.44
  20   -37.13   4.00   1.7725   49.6
  21   27.55   5.33
  22   -193.54   3.29   1.6727   32.1
  23   -54.37   (可变2)
  24*   19.97   6.41   1.4910   57.6
  25*   16.88   (可变3)
  26*   -63.36   (可变4)   [反射面]
  27   ∞
*非球面
  可变1   0.93   2.20   3.48
  可变2   0.83   1.24   1.86
  可变3   161.68   160.00   158.10
  可变4(投射距离)   -555.49   -680.00   -873.04
另外，在下述表16示出表示实施例8的第13透镜L13及反射镜4的非球面形状的上述非球面式(A)中的各非球面系数。
[表16]
Figure BSA00000213722700361
并且，本实施例所涉及的投射光学系统10中，对应于上述条件式(1)～(4)的值如后提出的表19所示。该投射光学系统10满足全部条件式(1)～(4)，并且满足上述条件式(1A)、(2A)、(2B)、(3A)、(4A)。
并且，从图32所示的屏幕上的点图(同图A)及失真格栅(同图B)可知，该投射光学系统10成为能良好地校正色像差及歪曲像差的高性能的投射光学系统。
<实施例9>
实施例9所涉及的投射光学系统10的结构如图34所示，形成该投射光学系统10的第1光学系统1的详细结构如图35所示。并且，搭载了实施例9所涉及的投射光学系统10的投射型显示装置20的主要部分的结构如图33所示。另外，图33、34中图示了从反射镜4朝向屏幕5的光束的一部分在第1光学系统1的最靠放大侧的透镜(第13透镜L13)的上部悬挂，但是在实际制造时按照避免妨碍光线的方式将第13透镜L13的上部切除。
实施例9所涉及的投射光学系统10的结构与实施例8的结构成为大致相同，但是第1光学系统1的第1透镜组G1中，第6透镜L6及第7透镜L7分别由单透镜构成；第2透镜组G2的第10透镜L10及第12透镜L12由凸面朝向缩小侧的正弯月形透镜构成方面不同。
在下述表17的上段示出实施例9的投射光学系统10的各部件面的曲率半径R、各部件的光轴Z上的间隔D、各部件在d线的折射率Nd及阿贝数vd。
并且，在下述表17的下段示出随着投射距离用于聚焦而变化的间隔D18、D24、D26、D27(可变1～4)。
[表17]
  面号码   曲率半径(R)   间隔(D)   折射率(Nd)   阿倍数(vd)
  1   ∞   25.75   1.5168   64.2
  2   ∞   9.50
  3   33.04   10.94   1.4875   70.2
  4   -78.33   0.50
  5   29.48   10.46   1.4970   81.5
  6   -37.68   4.00   1.7725   49.6
  7   206.29   8.61
  8   81.95   1.15   1.8052   25.4
  9   21.46   6.70   1.4875   70.2
  10   -32.86   2.76
  11   -20.10   1.15   1.8340   37.2
  12   58.33   0.04
  13   60.63   3.86   1.8467   23.8
  14   -37.48   -1.00
  15(光阑)   ∞   4.50
  16   49.13   5.61   1.4875   70.2
  17   -38.10   1.30   1.8061   33.3
  18   -62.83   (可变1)
  19   30.48   6.01   1.7130   53.9
  20   100.09   12.87
  21   -108.19   1.45   1.7995   42.2
  22   28.68   2.87
  23   58.18   3.65   1.7618   26.5
  24   433.44   (可变2)
  25*   17.67   6.00   1.4910   57.6
  26*   14.87   (可变3)
  27*   -62.81   (可变4)   [反射面]
  28   ∞
*非球面
 可变1   15.14   16.26   17.27
 可变2   4.66   5.00   5.30
 可变3   155.46   154.00   152.68
 可变4(投射距离)   -537.35   -662.00   -850.91
另外，在下述表18示出表示实施例9的第13透镜L13及反射镜4的非球面形状的上述非球面式(A)中的各非球面系数。
[表18]
Figure BSA00000213722700391
并且，本实施例所涉及的投射光学系统10中，对应于上述条件式(1)～(4)的值如后提出的表19所示。该投射光学系统10满足全部条件式(1)～(4)，并且满足上述条件式(1A)、(2A)、(2B)、(3A)、(4A)。
并且，从图36示出的屏幕上的点图(同图A)及失真格栅(同图B)可知，该投射光学系统10成为能良好地校正色像差及歪曲像差的高性能的投射光学系统。
[表19]
Figure BSA00000213722700392
Figure BSA00000213722700401
另外，上述实施例1～9中的光学系统，是构成第1光学系统1及第2光学系统2的全部光学面由以在该全部的光学面共同的旋转对称轴(光轴Z)为中心的旋转对称面构成的共轴旋转对称光学系统，但是使一部分的光学面偏心或倾斜、或由旋转非对称面(由旋转面无法构成的面)构成也可。此时，光轴是指在整个系统的光学面中最多的光学面中共同的旋转对称轴。

Claims (8)

1.一种投射光学系统，将缩小侧的共轭面上的原图像放大投射到放大侧的共轭面上，其特征在于，
从缩小侧依次配设：使与所述原图像共轭的中间像成像的第1光学系统、使与该中间像共轭的最终像成像在所述放大侧的共轭面上的第2光学系统，
所述第1光学系统由多个透镜构成，所述第2光学系统由凹面的呈非球面形状的反射镜构成，
所述第1光学系统的最靠放大侧的透镜中的缩小侧的第1透镜面和放大侧的第2透镜面分别满足下述条件式(1)：
0.1＜Zh/h……(1)
其中，0.5＜h/hmax＜1
h是从光轴到所述第1透镜面或所述第2透镜面的任意点的高度，
hmax是所述第1透镜面或所述第2透镜面的最大有效高度，
Zh是从所述第1透镜面或所述第2透镜面在光轴上的点到该第1透镜面或该第2透镜面的高度h的点为止的光轴方向的变位，且将向放大侧的变位设为正。
2.如权利要求1所述的投射光学系统，其特征在于，
在所述第1光学系统中至少包含1面非球面。
3.如权利要求1或2所述的投射光学系统，其特征在于，
所述第1光学系统的最靠放大侧的透镜为非球面透镜。
4.如权利要求1或2所述的投射光学系统，其特征在于，
满足下述条件式(2)：
2.0＜tanθmax-tanθmin……(2)
θmax是从所述第2光学系统朝向所述放大侧的共轭面的各主光线的方向矢量与光轴的方向矢量所形成的角度中最大的角度，
θmin是从所述第2光学系统朝向所述放大侧的共轭面的各主光线的方向矢量与光轴的方向矢量所形成的角度中最小的角度。
5.如权利要求1或2所述的投射光学系统，其特征在于，
整个系统的缩小侧具有远心性，并且满足下述条件式(3)：
5.0＜|(L×tanθmax)/I|……(3)
L是从所述缩小侧的共轭面到所述第1光学系统的最靠缩小侧的透镜面为止在光轴上的空气换算距离，
I是从所述缩小侧的共轭面和光轴的交点到该缩小侧的共轭面上的最远的图像位置为止的距离。
6.如权利要求1或2所述的投射光学系统，其特征在于，
满足下述条件式(4)：
F＜2.0……(4)
F是缩小侧的F数。
7.如权利要求1或2所述的投射光学系统，其特征在于，
构成所述第1光学系统及所述第2光学系统的全部光学面，由以在该全部光学面共同的旋转对称轴为中心的旋转对称面构成。
8.一种投射型显示装置，其特征在于，具备：
光源、光阀、将自该光源的光束引导至该光阀的照明光学系统、及权利要求1至7中的任意一项所述的投射光学系统，并且，来自该光源的光束由该光阀进行光调制并由该投射光学系统投射到屏幕上。
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