投射用光学系统及投射型显示装置的制作方法

本实用新型涉及一种投射用光学系统及具备该投射用光学系统的投射型显示装置。
背景技术：
：以往，将显示在液晶显示元件或DMD(DigitalMicromirrorDevice(数字微镜器件)：注册商标)等光阀的图像放大投射在屏幕等的投射型显示装置被广泛使用。近年来由于受到光阀的性能提高的影响，要求对在投射型显示装置中与光阀并用的投射用光学系统，进行与光阀的分辨率相称的良好的像差校正。作为能够应用于以往已知的投射型显示装置的投射用光学系统，例如能够举出下述专利文献1～5中记载的光学系统。专利文献1～5中记载了如下光学系统：组合由配置在最靠放大侧的反射镜构成的反射光学系统及包括多个透镜的折射光学系统而构成，并在折射光学系统的内部形成中间像。专利文献1：日本特开2017-10023号公报专利文献2：日本特开2017-32925号公报专利文献3：日本特开2017-32927号公报专利文献4：美国专利第9335524号说明书专利文献5：日本专利第5484098号公报考虑到至屏幕为止的距离设定的自由度的提高及室内空间中的设置性，对搭载于投射型显示装置的投射用光学系统要求小型的结构的同时还要求具有更高性能且更加广角。然而，专利文献1～4中记载光学系统的反射镜不仅大，而且畸变像差及像面弯曲这样的轴外像差的校正未达到最近的要求。专利文献5中记载的光学系统的反射镜不仅大，而且未兼顾到广角化和良好的像差。技术实现要素：本实用新型的目的在于，提供一种组合反射光学系统与折射光学系统而构成且形成中间像，并且不使反射光学系统大型化而实现广角化，各像差得到良好校正且具有高光学性能的投射用光学系统及具备该投射用光学系统的投射型显示装置。为了解决上述课题，本实用新型的投射用光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由第1光学系统及第2光学系统构成，该第1光学系统由1片凸面反射镜及配置在该凸面反射镜的缩小侧的多个透镜构成，该第2光学系统包括多个透镜，第2光学系统在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像，第1光学系统使与中间像共轭的最终像在放大侧成像面成像，第1光学系统的最靠放大侧的透镜是负透镜，将上述凸面反射镜的近轴曲率半径设为Mr，将第1光学系统的最靠放大侧的负透镜的焦距设为fL1时，满足下述条件式(1)。0＜Mr/fL1＜4.5……(1)在本实用新型的投射用光学系统中，优选满足下述条件式(1-1)。0.5＜Mr/fL1＜4……(1-1)并且，在本实用新型的投射用光学系统中，将位于比凸面反射镜更靠缩小侧的所有的透镜的合成焦距设为fR，将投射用光学系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2-1)。1.5＜|fR/f|＜3.5……(2)1.6＜|fR/f|＜2.6……(2-1)并且，在本实用新型的投射用光学系统中，将第1光学系统的焦距设为f1，将第2光学系统的焦距设为f2时，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。0.03＜f1/f2＜0.25……(3)0.05＜f1/f2＜0.22……(3-1)并且，在本实用新型的投射用光学系统中，优选从第1光学系统的放大侧起第2个透镜是负透镜。并且，在本实用新型的投射用光学系统中，将由第1光学系统的最靠放大侧的透镜的缩小侧的透镜面以及从第1光学系统的放大侧起第2个透镜的放大侧的透镜面形成的空气透镜的焦距设为fA，将投射用光学系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-1)。-8＜fA/|f|＜-2……(4)-7＜fA/|f|＜-2.4……(4-1)并且，在本实用新型的投射用光学系统中，将从第1光学系统的放大侧起第2个透镜的d线基准的色散系数设为vd2时，优选满足下述条件式(5)，更优选满足下述条件式(5-1)。10＜vd2＜40……(5)15＜vd2＜35……(5-1)并且，在本实用新型的投射用光学系统中，第1光学系统与第2光学系统具有共同的光轴，将第1光学系统与第2光学系统在光轴上的空气间隔设为DG12，将凸面反射镜与第1光学系统的最靠放大侧的透镜在光轴上的空气间隔设为Dm时，优选满足下述条件式(6)，更优选满足下述条件式(6-1)。0.6＜DG12/Dm＜1.5……(6)0.7＜DG12/Dm＜1.2……(6-1)本实用新型的投射型显示装置具备光源、来自该光源的光入射的光阀及本实用新型的投射用光学系统，该投射用光学系统将基于被光阀调制的调制光的光学像投射在屏幕上。另外，在本实用新型的投射用光学系统应用于投射型显示装置的情况下，上述“放大侧”表示被投射侧(屏幕侧)，上述“缩小侧”表示原图像显示区域侧(光阀侧)。另外，本说明书中的屈光力(也称为光焦度)的符号及光学面的面形状只要没有特别说明，设为在近轴区域中考虑。并且，上述条件式中使用的值为将从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离设为无限远，以d线(波长587.6nm(纳米))为基准时的值。上述Mr的符号将反射面为凸面形状的情况设为负。另外，本说明书的“由～构成”以实质性的含义使用，表示除了作为构成要件所举出的构件以外，还可以包括实质上不具有屈光力的透镜、以及光圈、滤光片及盖玻璃等透镜以外的光学要件、以及透镜凸缘、镜筒、成像元件及手抖校正机构等机构部分等。实用新型效果根据本实用新型，能够提供一种组合反射光学系统与折射光学系统而构成且形成中间像，并且不使反射光学系统大型化而实现广角化，各像差得到良好校正且具有高光学性能的投射用光学系统及具备该投射用光学系统的投射型显示装置。附图说明图1是表示本实用新型的实施例1的投射用光学系统的结构与光路的剖视图。图2是表示本实用新型的实施例2的投射用光学系统的结构与光路的剖视图。图3是表示本实用新型的实施例3的投射用光学系统的结构与光路的剖视图。图4是表示本实用新型的实施例4的投射用光学系统的结构与光路的剖视图。图5是本实用新型的实施例1的投射用光学系统的各像差图。图6是本实用新型的实施例2的投射用光学系统的各像差图。图7是本实用新型的实施例3的投射用光学系统的各像差图。图8是本实用新型的实施例4的投射用光学系统的各像差图。图9是本实用新型的一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图10是本实用新型的另一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图11是本实用新型的又一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。具体实施方式以下，参考附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。图1是表示本实用新型的一实施方式所涉及的投射用光学系统的结构的剖视图。图1所示的结构例与后述的实施例1对应。图1中，将左侧设为放大侧，将右侧设为缩小侧，还一同示出最大视角的光束k1及低视角的光束k2。在图1中，设想成搭载于投射型显示装置的情况，还图示了光学部件PP、光阀的图像显示面Sim。光学部件PP是入射面与出射面平行的部件，是设想成用于彩色合成部或照明光分离部的棱镜、滤光片及盖玻璃等的部件。光学部件PP并非是必须的构成要件，也有可能省略光学部件PP而构成。在将图1所示的结构应用于投射型显示装置时，在图像显示面Sim被赋予图像信息的光束经由光学部件PP而入射到投射用光学系统并通过投射用光学系统投射于屏幕(未图示)上。即，图像显示面Sim与缩小侧成像面对应，屏幕与放大侧成像面对应。该投射用光学系统是在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像MI，并使该中间像在放大侧成像面再成像的光学系统。该投射用光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由第1光学系统G1及第2光学系统G2构成。第2光学系统G2在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像MI，第1光学系统G1使与中间像MI共轭的最终像在放大侧成像面成像。在图1的例子中，中间像MI位于第1光学系统G1与第2光学系统G2之间。另外，在图1中，概念性地示出中间像MI，以虚线示出了包括中间像M[的光轴附近的仅一部分，中间像MI的光轴方向的位置以光轴附近的位置为基础而示出。第1光学系统G1由1片凸面反射镜M及配置在该凸面反射镜M的缩小侧的多个透镜构成。凸面反射镜M是具有凸面形状的反射面的反射镜，配置在整个系统的最靠放大侧。第2光学系统G2包括多个透镜。即，该投射用光学系统由反射光学系统及折射光学系统构成。其中，反射光学系统由凸面反射镜M构成，折射光学系统具备第1光学系统G1所包括的所有透镜及第2光学系统2G所包括的所有透镜。图1所示的例子中，第1光学系统G1从放大侧朝向缩小侧依次由凸面反射镜M、透镜L1a、L1b、L1c、L1d、L1e、L1f、L1g、L1h这8片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧朝向缩小侧依次仅具备透镜L2a、L2b、L2c、L2d、L2e、L2f、L2g、L2h、L2i这9片透镜作为具有屈光力的透镜。在透镜L2e与透镜L2f之间配置有孔径光圈St。但是，图1所示的例子为一例，还能够将第1光学系统G1及第2光学系统G2各自所具有的透镜的片数设为与图1所示的例子不同的数。如上述，设为形成中间像的结构的投射用光学系统能够缩短第1光学系统G1的后焦距，并能够缩小第1光学系统G1的最靠放大侧的光学要件的直径，即在本实施方式中能够缩小反射镜径，从而缩短整个系统的焦距而成为适合于实现广角化的光学系统。而且，在最靠放大侧配置凸面的反射镜，能够在较高的位置校正轴外光线而不产生倍率色差，从而有利于像差校正。第1光学系统G1的最靠放大侧的透镜L1a是负透镜。通过将最靠放大侧的透镜L1a设为负透镜，广角化变得容易，有利于畸变像差的校正。并且，优选从第1光学系统G1的放大侧起第2个透镜L1b也是负透镜。通过将从放大侧起第2个透镜L1b设为负透镜，有利于轴外像差的校正，尤其有利于像散的校正。而且，将凸面反射镜M的近轴曲率半径设为Mr，将第1光学系统G1的最靠放大侧的负透镜的焦距设为fL1时，该投射用光学系统具有满足下述条件式(1)的结构。在此，Mr的符号将反射面为凸面形状的情况设为负。根据该Mr的符号的定义与最靠放大侧的透镜L1a是负透镜的情况，0＜Mr/fL1。条件式(1)是与凸面反射镜M的光焦度与最靠放大侧的透镜L1a的光焦度的相对强度有关的式子。通过设成不成为条件式(1)的上限以上，能够使凸面反射镜M的光焦度不会变得相对过弱，或者能够使最靠放大侧的透镜L1a的光焦度不会变得相对过强。由此，能够确保凸面反射镜M的贡献率，从而兼顾广角化与凸面反射镜M的小径化变得容易。0＜Mr/fL1＜4.5……(1)而且，优选满足下述条件式(1-1)。通过设成不成为条件式(1-1)的下限以下，能够使凸面反射镜M的光焦度不会变得相对过强，或者能够使最靠放大侧的透镜L1a的光焦度不会变得相对过弱。由此，能够使针对凸面反射镜M的负载不会变得过大，从而以比凸面反射镜M更靠缩小侧的透镜校正凸面反射镜M中产生的畸变像差及像面弯曲变得容易。0.5＜Mr/fL1＜4……(1-1)该投射用光学系统中，将位于比凸面反射镜M更靠缩小侧的所有的透镜的合成焦距设为fR，将投射用光学系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(2)。fR是构成投射用光学系统的光学部件之中凸面反射镜M以外的光学部件的合成焦距，是上述的折射光学系统的焦距。通过设成不成为条件式(2)的下限以下，能够抑制该折射光学系统的屈光力，从而能够确保针对凸面反射镜M的广角化的贡献率。通过设成不成为条件式(2)的上限以上，能够确保折射光学系统的屈光力，从而畸变像差、像面弯曲及倍率色差的校正变得容易。另外，若设为代替条件式(2)而满足下述条件式(2-1)的结构，则能够成为更良好的特性。1.5＜|fR/f|＜3.5……(2)1.6＜|fR/f|＜2.6……(2-1)并且，将第1光学系统G1的焦距设为f1，将第2光学系统G2的焦距设为f2时，优选满足下述条件式(3)。通过设成不成为条件式(3)的下限以下，有利于良好地保持第1光学系统G1与第2光学系统G2的平衡，从而球面像差的校正变得容易，并且能够抑制第2光学系统G2的中间像MI侧的透镜的大径化。通过设成不成为条件式(3)的上限以上，能够使伴随广角化的第2光学系统G2的负担不会变得过大，从而畸变像差的校正变得容易，并且，能够抑制第1光学系统G1的中间像MI侧的透镜的大径化。另外，若设为代替条件式(3)而满足下述条件式(3-1)的结构，则能够成为更良好的特性。0.03＜f1/f2＜0.25……(3)0.05＜f1/f2＜0.22……(3-1)并且，将通过第1光学系统G1的最靠放大侧的透镜L1a的缩小侧的透镜面以及从第1光学系统G1的放大侧起第2个透镜L1b的放大侧的透镜面而形成的空气透镜的焦距设为fA，将投射用光学系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(4)。通过设成不成为条件式(4)的下限以下，能够使上述空气透镜的屈光力不会变得过弱，从而能够抑制像散的产生。通过设成不成为条件式(4)的上限以上，能够使上述空气透镜的屈光力不会变得过弱，由此能够抑制透镜L1a与透镜L1b的间隔变得过宽，并能够抑制透镜L1a的大径化。另外，若设为代替条件式(4)而满足下述条件式(4-1)的结构，则能够成为更良好的特性。-8＜fA/|f|＜-2……(4)-7＜fA/|f|＜-2.4……(4-1)另外，通过第1光学系统G1的最靠放大侧的透镜L1a的缩小侧的透镜面以及从第1光学系统G1的放大侧起第2个透镜L1b的放大侧的透镜面而形成的空气透镜的焦距可由下述式获得。其中，下述式中，将透镜L1a相对于d线的折射率设为Na，将透镜L1b相对于d线的折射率设为Nb，将透镜L1a的缩小侧的透镜面的近轴曲率半径设为Ra，将透镜L1b的放大侧的透镜面的近轴曲率半径设为Rb，将透镜L1a与透镜L1b在光轴上的间隔设为Dab。[数式1]另外，将从第1光学系统G1的放大侧起第2个透镜L1b的d线基准的色散系数设为vd2时，优选满足下述条件式(5)。通过以满足条件式(5)的方式选择材料，倍率色差的校正变得容易。并且，通过设成不成为条件式(5)的下限以下，抑制成本而构成透镜系统变得容易。在从第1光学系统G1的放大侧起第2个透镜L1b为负透镜的情况下，通过满足条件式(5)，倍率色差的校正变得更容易。另外，若设为代替条件式(5)而满足下述条件式(5-1)的结构，则能够成为更良好的特性。10＜vd2＜40……(5)15＜vd2＜35……(5-1)并且，该投射用光学系统中，优选第1光学系统G1与第2光学系统G2具有共同的光轴Z。即，优选凸面反射镜M、包含于第1光学系统G1的所有透镜及包含于第2光学系统G2的所有透镜均具有共同的光轴Z。包括凸面反射镜M在内，第1光学系统G1与第2光学系统G2具有共同的光轴Z，由此能够简化投射用光学系统整体的结构，因此能够有助于低成本化。另外，在此所说的共同的光轴，还包括大致共同的光轴的情况，例如还包括不使光学系统的性能显著下降的制造上的公差范围。在第1光学系统G1与第2光学系统G2具有共同的光轴Z的情况下，将第1光学系统G1与第2光学系统G2在光轴Z上的空气间隔设为DG12，将凸面反射镜M与第1光学系统G1的最靠放大侧的透镜L1a在光轴Z上的空气间隔设为Dm时，优选满足下述条件式(6)。通过设成不成为条件式(6)的下限以下，能够使凸面反射镜M与第1光学系统G1的最靠放大侧的透镜L1a的空气间隔不会变得过大，并能够抑制凸面反射镜M的大型化。并且，通过设成不成为条件式(6)的下限以下，能够使第1光学系统G1与第2光学系统G2的空气间隔不会变得过小，并能够设为在中间像MI的附近未配置有透镜的结构，因此能够防止划痕等映入最终像中。通过设成不成为条件式(6)的上限以上，能够抑制第1光学系统G1与第2光学系统G2的空气间隔的长度，从而能够抑制透镜系统总长度。另外，若设为代替条件式(6)而满足下述条件式(6-1)的结构，则能够成为更良好的特性。0.6＜DG12/Dm＜1.5……(6)0.7＜DG12/Dm＜1.2……(6-1)上述优选的结构及可能的结构能够进行任意组合，优选根据所要求的规格适当选择性地采用。根据本实施方式，能够实现具备反射镜与多个透镜而形成中间像的类型的、不使反射镜大型化而实现广角化，各像差得到良好校正且保持高光学性能的投射用光学系统。另外，在此所说的“广角”表示全视角大于130度。接着，对本实用新型的投射用光学系统的数值实施例进行说明。另外，以下示出的实施例的数值数据均被标准化成整个系统的焦距的绝对值为1.00，且均以规定的位数舍入。[实施例1]实施例1的投射用光学系统的透镜结构和光路在图1中示出，其结构及图示方法如上述，因此在此省略一部分重复说明。实施例1的投射用光学系统从放大侧依次由第1光学系统G1及第2光学系统G2构成。第1光学系统G1从放大侧依次由凸面反射镜M及透镜L1a～L1h这8片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧依次由透镜L2a～L2e这5片透镜、孔径光圈St及透镜L2f～L2i这4片透镜构成。将实施例1的投射用光学系统的基本透镜数据示于表1中，将规格示于表2中，将非球面系数示于表3中。在表1中，在面编号栏中示出了将最靠放大侧的面设为第1面而随着朝向缩小侧逐一增加了编号时的面编号，在R栏中示出了各面的曲率半径，在D栏中示出了各面与在其缩小侧相邻的面的光轴上的面间隔。并且，在Nd栏中示出了各构成要件相对于d线(波长587.6nm(纳米))的折射率，在vd栏中示出了各构成要件的d线基准的色散系数。在表1中，关于曲率半径的符号，将凸面朝向放大侧的面形状的情况设为正，将凸面朝向缩小侧的面形状的情况设为负。在表1中还一并示出了孔径光圈St及光学部件PP。在表1中，在相当于凸面反射镜M的面的Nd栏中记载有反射面这一术语，在相当于孔径光圈St的面的面编号的栏中记载有面编号及(St)这一术语。表1的D的最上栏的数值与从放大侧成像面至凸面反射镜M为止的距离对应。在表2中，作为投射用光学系统的规格，以d线基准表示焦距的绝对值|f|、将缩小侧设为后侧时的以空气换算距离计的后焦距Bf、F值FNo.、最大全视角2ω的各值。2ω栏的[°]表示单位为度。在表1中，在非球面的面编号上标有*标记，在非球面的曲率半径栏中记载有近轴的曲率半径的数值。在表3中示出非球面的面编号及与各非球面相关的非球面系数。表3的非球面系数的数值的“E±n”(n：整数)表示“×10+n”。非球面系数为由下式所表示的非球面式中的各系数KA、Am(m＝3、4、5、……20)的值。Zd＝C×h2/{1+(1-KA×C2×h2)1/2}+∑Am×hm其中，Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂至与非球面顶点相切的光轴垂直的平面的垂线的长度)；h：高度(从光轴至透镜面为止的距离)；C：近轴曲率；KA、Am：非球面系数，非球面式的∑表示与m相关的总和。[表1]实施例1[表2]实施例1|f|1.00Bf6.57FNo.2.002ω[°]138.8[表3]实施例1在图5中从左依次示出实施例1的投射用光学系统的球面像差、像散、畸变像差及倍率色差的各像差图。球面像差图中，以实线、长虚线及短虚线分别表示与d线(波长587.6nm)、C线(波长656.3nm)及F线(波长486.1nm)相关的像差。像散图中，以实线来表示弧矢方向的与d线相关的像差，以短虚线来表示子午方向的与d线相关的像差。畸变像差图中，以实线来表示与d线相关的像差。倍率色差图中，以长虚线及短虚线分别表示与C线及F线相关的像差。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的ω表示半视角。这些像差图是从放大侧成像面至凸面反射镜M为止的距离为表1所示的值时的像差图。关于在上述实施例1的说明中叙述的各数据的记号、含义及记载方法，若没有特别说明，则以下实施例的各数据的记号、含义及记载方法也相同，因此以下省略重复说明。[实施例2]将实施例2的投射用光学系统的透镜结构与光路的剖视图示于图2中。实施例2的投射用光学系统从放大侧依次由第1光学系统G1及第2光学系统G2构成。第1光学系统G1从放大侧依次由凸面反射镜M及透镜L1a～L1h这8片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧依次由透镜L2a～L2e这5片透镜、孔径光圈St及透镜L2f～L2i这4片透镜构成。将实施例2的投射用光学系统的基本透镜数据示于表4中，将规格示于表5中，将非球面系数示于表6中，将各像差图示于图6中。像差图是从放大侧成像面至凸面反射镜M为止的距离为表4所示的值时的像差图。[表4]实施例2面编号RDNdvd-127.201*1-20.3974.3087反射面*242.48750.65421.5315855.08*32.71054.09184-3.01873.19301.7552027.515-7.17120.7684623.45012.18061.8928620.367-8.85761.2928811.36691.94811.6516058.559-5.62870.24521.8466623.78105.12132.58901.5377574.7011-7.77061.6028*12-5.41790.78471.5100756.24*13-4.15153.3592147.59232.51911.8010034.9715315.25033.840716-5.49320.43261.5826746.42177.88382.46101842.52782.28981.7880047.3719-7.70595.6796208.41412.14201.8040046.5821-6.94730.25421.8466623.7822-48.98312.4580232.45400.42871.6989530.13241.95131.005225(St)∞1.399626-2.42220.95991.5955139.24278.32221.30471.4970081.6128-4.48390.066029-85.39141.49951.4970081.6130-4.14321.3628318.71651.03171.6968055.5332232.67262.380533∞5.86941.5163364.1434∞[表5]实施例2|f|1.00Bf6.45FNo.2.002ω[°]138.9[表6]实施例2[实施例3]将实施例3的投射用光学系统的透镜结构与光路的剖视图示于图3中。实施例3的投射用光学系统从放大侧依次由第1光学系统G1及第2光学系统G2构成。第1光学系统G1从放大侧依次由凸面反射镜M及透镜L1a～L1h这8片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧依次由透镜L2a～L2e这5片透镜、孔径光圈St及透镜L2f～L2i这4片透镜构成。另外，图3的例子中，将入射面与出射面平行的2个部件汇总而图示为光学部件PP。将实施例3的投射用光学系统的基本透镜数据示于表7中，将规格示于表8中，将非球面系数示于表9中，将各像差图示于图7中。像差图是从放大侧成像面至凸面反射镜M为止的距离为表7所示的值时的像差图。[表7]实施例3面编号RDNdvd-78.8477*1-16.8675.2837反射面*230.92221.10831.5831359.38*34.22683.79524-3.20962.49641.8051825.425-7.49230.0985629.82981.70261.8928620.367-6.90280.9736811.79882.36261.6516058.559-4.69340.49231.8466623.78105.35492.82631.4970081.6111-7.56930.9253*12-9.71731.63651.5831359.38*13-4.26590.4504146.25694.08931.8040046.581511.64974.493016-3.78860.49331.5174252.43178.74250.91321819.05092.35391.8061040.9319-6.78665.6993206.41652.56751.7129953.8721-6.05870.49241.8051825.4222-27.10710.0989233.60051.09731.8051825.42242.29581.788025(St)∞1.364226-2.38441.27931.5814440.75278.47112.01691.4970081.6128-5.07200.189129-56.44392.14491.4970081.6130-5.51430.09813117.16581.34771.6968055.5332-29.23821.977633∞9.11681.6385455.3834∞2.710035∞0.54211.5163364.1436∞[表8]实施例3|f|1.00Bf10.61FNo.2.402ω[°]139.2[表9]实施例3[实施例4]将实施例4的投射用光学系统的透镜结构与光路的剖视图示于图4中。实施例4的投射用光学系统从放大侧依次由第1光学系统G1及第2光学系统G2构成。第1光学系统G1从放大侧依次由凸面反射镜M及透镜L1a～L1h这8片透镜构成。第2光学系统G2从放大侧依次由透镜L2a～L2e这5片透镜、孔径光圈St及透镜L2f～L2i这4片透镜构成。另外，图4的例子中，将入射面与出射面平行的2个部件汇总而图示为光学部件PP。将实施例4的投射用光学系统的基本透镜数据示于表10中，将规格示于表11中，将非球面系数示于表12中，将各像差图示于图8中。像差图是从放大侧成像面至凸面反射镜M为止的距离为表10所示的值时的像差图。[表10]实施例4面编号RDNdvd-77.4137*1-19.71737.983反射面*240.97161.13821.5831359.38*39.30125.83724-4.24732.51471.8928620.365-7.41520.1186642.81432.27781.8928620.367-8.58930.1189818.82173.02541.6516058.559-5.88650.59551.8466623.78106.57053.84151.5377574.7011-8.72060.5438*12-17.84972.06471.5831359.38*13-5.14320.1473148.73793.55731.8040046.581524.39367.605216-11.73040.59501.8000029.841710.60611.04931820.78342.87651.8051825.4219-9.14267.1626208.40633.90941.7129953.8721-7.25360.59581.8466623.7822-21.65810.1186235.56231.77361.8051825.42242.88021.849725(St)∞2.198126-2.59540.60101.5955139.242713.30392.41641.4970081.6128-4.77730.151529-37.48352.35601.4970081.6130-6.11060.11863125.64851.80491.6584450.8832-19.00392.385433∞11.01661.6385455.3834∞3.280035∞0.65501.5163364.1436∞[表11]实施例4|f|1.00Bf12.82FNo.2.402ω[°]145.7[表12]实施例4在表13中示出实施例1～4的投射用光学系统的条件式(1)～(6)的对应值。实施例1～4以d线为基准波长，在表13中示出以d线为基准时的值。[表13]式编号实施例1实施例2实施例3实施例4(1)Mr/fL12.843.721.980.94(2)|fR/f|1.821.722.092.45(3)f1/f20.180.160.090.08(4)fA/|f|-2.86-2.71-3.47-5.41(5)vd225.4327.5125.4320.36(6)DG12/Dm0.840.890.850.95从以上数据可知，实施例1～4的投射用光学系统中，凸面反射镜M的大型化被抑制，全视角为138°以上而构成为广角，F值为2.4以下，并且各像差得到良好的校正，从而实现了高光学性能。接着，对本实用新型的实施方式所涉及的投射型显示装置进行说明。图9是本实用新型的一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图9所示的投射型显示装置100具有本实用新型的实施方式所涉及的投射用光学系统10、光源15、与各色光对应的作为光阀的透射型显示元件11a～11c、用于分色的分色镜12、13、用于彩色合成的十字分色棱镜14、聚光透镜16a～16c及用于偏转光路的全反射镜18a～18c。另外，在图9中示意地图示了投射用光学系统10。并且，在光源15与分色镜12之间配置有积分器，但在图9中省略了其图示。来自光源15的白色光在分色镜12、13中分解成3个色光光束(绿光、蓝光、红光)后，分别经过聚光透镜16a～16c入射于分别与各色光光束对应的透射型显示元件11a～11c而被调制，并通过十字分色棱镜14彩色合成后，入射于投射用光学系统10。投射用光学系统10将基于被透射型显示元件11a～11c调制的调制光的光学像投射在屏幕105上。图10是本实用新型的另一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图10所示的投射型显示装置200具有本实用新型的实施方式所涉及的投射用光学系统210、光源215、与各色光对应的作为光阀的DMD元件21a～21c、用于分色及彩色合成的TIR(全内反射，TotalInternalReflection)棱镜24a～24c、分离照明光与投射光的偏振光分离棱镜25。另外，在图10中示意地图示了投射用光学系统210。并且，在光源215与偏振光分离棱镜25之间配置有积分器，但在图10中省略了其图示。来自光源215的白色光在偏振光分离棱镜25内部的反射面被反射后，通过TIR棱镜24a～24c分解成3个色光光束(绿光、蓝光、红光)。分解后的各色光光束分别入射于所对应的DMD元件21a～21c而被调制，并再次在TIR棱镜24a～24c中向反方向行进而彩色合成后，透射偏振光分离棱镜25而入射于投射用光学系统210。投射用光学系统210将基于被DMD元件21a～21c调制的调制光的光学像投射在屏幕205上。图11是本实用新型的又一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图11所示的投射型显示装置300具有本实用新型的实施方式所涉及的投射用光学系统310、光源315、与各色光对应的作为光阀的反射型显示元件31a～31c、用于分色的分色镜32、33、用于彩色合成的十字分色棱镜34、用于偏转光路的全反射镜38、及偏振光分离棱镜35a～35c。另外，在图11中示意地图示了投射用光学系统310。并且，在光源315与分色镜32之间配置有积分器，但在图11中省略了其图示。来自光源315的白色光通过分色镜32、33而被分解成3个色光光束(绿光、蓝光、红光)。分解后的各色光光束分别经过偏振光分离棱镜35a～35c，入射于分别与各色光光束对应的反射型显示元件31a～31c而被调制，并通过十字分色棱镜34彩色合成后，入射于投射用光学系统310。投射用光学系统310将基于被反射型显示元件31a～31c调制的调制光的光学像投射在屏幕305上。以上，举出实施方式及实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、色散系数及非球面系数等并不限定于上述各数值实施例中示出的值，也可以采用其他值。并且，本实用新型的投射型显示装置也并不限定于上述结构，例如，用于光束分离或光束合成的光学部件及光阀能够进行各种方式的变更。符号说明10、210、310-投射用光学系统，11a～11c-透射型显示元件，12、13、32、33-分色镜，14、34-十字分色棱镜，15、215、315-光源，16a～16c-聚光透镜，18a～18c、38-全反射镜，21a～21c-DMD元件，24a～24c-TIR棱镜，25、35a～35c-偏振光分离棱镜，31a～31c-反射型显示元件，100、200、300-投射型显示装置，105、205、305-屏幕，G1-第1光学系统，G2-第2光学系统，k1-最大视角的光束，k2-低视角的光束，L1a～L1h、L2a～L2i-透镜，M-凸面反射镜，MI-中间像，PP-光学部件，Sim-图像显示面，St-孔径光圈，Z-光轴。当前第1页1 2 3