投影光学系统以及图像投影装置的制作方法

1.本发明涉及投影光学系统以及图像投影装置。


背景技术：

[0002]“图像投影装置”作为投影仪装置等广为人知，也提出了各种方案。
[0003]
在图像投影装置中使用的、用于将在图像显示元件中显示的图像在被投影面之上作为放大图像进行投影的投影光学系统也提出了各种方案，作为其一种类型，包括折射光学系统和具有屈光力的反射光学系统，并且通过反射光学系统将自配置于图像显示元件侧的折射光学系统射出的成像光束进行反射从而使其在被投影面之上成像的装置为人所知(专利文献1等)
[0004]
而且，除了上述折射光学系统和反射光学系统之外，还在反射光学系统的放大侧配置“具有较弱的屈光力的第二折射光学系统”的装置为人所知(专利文献2)。
[0005]
《现有技术文献》
[0006]
《专利文献》
[0007]
专利文献1：(日本)特愿2014－80509号公报
[0008]
专利文献2：(日本)发明专利第4396769号公报


技术实现要素：

[0009]
《本发明要解决的问题》
[0010]
本发明的课题在于，实现一种在缩小侧配置第一折射系统，在放大侧配置第二折射系统，并且在该第一折射系统以及第二折射系统之间配置反射光学系统的新型的投影光学系统。
[0011]
《用于解决问题的手段》
[0012]
本发明的投影系统是用于将在缩小侧的图像显示元件的图像显示面上显示的图像在放大侧的被投影面之上进行放大投影的投影光学系统，自上述缩小侧朝向上述放大侧依次配置第一折射系统、反射光学系统、第二折射系统，上述第一折射系统自上述缩小侧朝向上述放大侧依次配置第一透镜组、以及第二透镜组，上述第一透镜组具有多个透镜，其用于将自上述图像显示元件射出的光线形成为第一中间像，上述第二透镜组具有一个以上的透镜，其用于将来自上述第一中间像的光线形成为第二中间像，上述反射光学系统具有一枚反射镜，该反射镜具有光焦度，用于使来自上述第二中间像的光线进行反射，上述第二折射系统具有透镜，该透镜具有用于使在上述反射光学系统进行反射的光线进行折射的光焦度，整个系统的焦距f与空气换算后的后焦距bf满足条件(1)1.5＜bf/f＜25。
[0013]
《发明的效果》
[0014]
根据本发明，能够实现在缩小侧配置第一折射系统，在放大侧配置第二折射系统，并且在这些折射系统之间配置反射光学系统的新型的投影光学系统。
附图说明
[0015]
图1是用于说明实施例1的投影光学系统的透镜构成的图。
[0016]
图2是用于说明实施例2的投影光学系统的透镜构成的图。
[0017]
图3是用于说明实施例3的投影光学系统的透镜构成的图。
[0018]
图4是用于说明实施例4的投影光学系统的透镜构成的图。
[0019]
图5是用于说明实施例5的投影光学系统的透镜构成的图。
[0020]
图6是用于说明实施例6的投影光学系统的透镜构成的图。
[0021]
图7是用于说明投影光学系统的比较例的透镜构成的图。
[0022]
图8是示出实施例1的数据的图。
[0023]
图9是示出实施例1的非球面数据的图。
[0024]
图10是实施例1的像差图。
[0025]
图11是示出实施例2的数据的图。
[0026]
图12是示出实施例2的非球面数据的图。
[0027]
图13是实施例2的像差图。
[0028]
图14是示出实施例3的数据的图。
[0029]
图15是示出实施例3的非球面数据的图。
[0030]
图16是实施例3的像差图。
[0031]
图17是示出实施例4的数据的图。
[0032]
图18是示出实施例4的非球面数据的图。
[0033]
图19是实施例4的像差图。
[0034]
图20是示出实施例5的数据的图。
[0035]
图21是示出实施例5的非球面数据的图。
[0036]
图22是实施例5的像差图。
[0037]
图23是示出实施例6的数据的图。
[0038]
图24是示出实施例6的非球面数据的图。
[0039]
图25是实施例6的像差图。
[0040]
图26是示出比较例的数据的图。
[0041]
图27是示出比较例的非球面数据的图。
[0042]
图28是比较例的像差图。
[0043]
图29是用于说明图像投影装置的实施的一个方式的图。
[0044]
图30是用于说明yi的图。
具体实施方式
[0045]
以下，对实施方式进行说明。
[0046]
在图1至图6中，示出了本发明的投影光学系统的实施方式的六个例子。如后所述，该六个例子按照图的顺序对应具体的实施例1至6。
[0047]
为了避免繁杂，在这些图中共用附图标记。
[0048]
即，由附图标记ri表示图像显示元件的“图像显示面”，由附图标记pr表示“颜色合成用的棱镜”。由附图标记rif1表示“第一折射系统”，由附图标记rif2表示“第二折射系
统”。
[0049]
另外，分别由附图标记lg1表示“第一透镜组”，由附图标记lg2表示“第二透镜组”，由附图标记m表示反射光学系统的“反射镜”，由附图标记mi1表示“第一中间像”，由附图标记mi2表示“第二中间像”，并且由附图标记s表示“光圈”。
[0050]
在图1中，附图标记ax表示“光轴”。
[0051]
在图1至图6中，具有图像显示面ri的图像显示元件为例如液晶面板、dmd(数字微镜器件)等，应投影的图像被显示在图像显示面ri上。图像显示面ri的一侧(在图中为左方)为“缩小侧”。
[0052]
在图1至图6所示实施方式中，意图显示彩色图像。在图像显示面ri中，例如显示“绿色图像成分”，用绿色光进行照明。用于显示红色图像成分的红色图像用的图像显示面、用于显示蓝色图像成分的蓝色显示用的图像显示面虽然未图示，但是其相对于颜色合成用棱镜pr配置在与图像显示面ri“光学上等价的位置”。
[0053]
来自缩小侧的图像显示面ri的图像光在颜色合成用的棱镜pr的作用下与来自未图示的其他两个图像显示面的图像光进行合成，成为“彩色图像光”。
[0054]
彩色图像光透过第一折射系统rif1，被反射光学系统的反射镜m反射，随后入射至第二折射系统rif2，透过第二折射系统rif2，之后在省略了图示的屏幕等的被投影面之上被成像投影为放大的彩色图像。
[0055]
即，本发明的投影光学系统自缩小侧朝向放大侧依次配置第一折射系统rif1、反射光学系统、以及第二折射系统rif2，第一折射系统rif1自缩小侧朝向放大侧依次配置第一透镜组lg1、以及第二透镜组lg2。
[0056]
彩色图像光在第一透镜组lg1的作用下，在第二透镜组lg2的缩小侧成像了第一中间像mi1，之后入射至第二透镜组lg2，在反射镜m的缩小侧成像第二中间像mi2。
[0057]
第一透镜组lg1具有多个透镜，并且用于将来自图像显示面ri的光线形成为第一中间像mi1。第二透镜组lg2具有一个以上的透镜，并且用于将成像了第一中间像mi1的光线形成为第二中间像mi2。
[0058]
反射光学系统具有一枚反射镜m，该反射镜m具有光焦度(原文：光学的
パワー
)，用于使来自第二中间像mi2的光线进行反射，第二折射系统rif2具有透镜，该透镜具有用于使在反射光学系统反射后的光线进行折射的光焦度。
[0059]
在图1至图6所示例子中，反射镜m具有“正的光焦度(原文：正
のパワー
)”，也可以替代反射镜m而使用具有“负的光焦度(原文：负
のパワー
)的反射镜”。
[0060]
图1至图6中省略了图示的在被投影面成像的“投影图像”，是通过将第二中间像mi2作为物体的反射镜m和第二折射系统rif2而成的像。
[0061]
反射光学系统可以具有反射镜m之外的反射镜。
[0062]
第二折射系统rif2在图1至图6所示例子中由“一枚透镜”构成，但是也可以由两枚以上的透镜构成。
[0063]
本发明的投影用光学系统中，整个系统的焦距f与空气换算后的后焦距bf满足条件(1)1.5＜bf/f＜25。
[0064]“后焦距”是自第一透镜组lg1中的最靠缩小侧的透镜(与颜色合成用的棱镜pr的放大侧面邻接的透镜的缩小侧的透镜面)至图像显示面ri的距离。由于上述透镜与图像显
示面ri之间存在颜色合成用的棱镜pr，因此是将棱镜pr进行空气换算而得的距离。
[0065]
如上所述，通过在第一透镜组lg1与第二透镜组lg2之间形成第一中间像mi1，第二透镜组lg2的小型化成为可能。另外，通过第二透镜组lg2，能够容易地形成对第一透镜组lg1中的像面弯曲、畸变等进行了补正的第二中间像mi2，从而能够降低第一折射系统rif1中的像差补正量，第一折射系统rif1整体的尺寸的小型化也成为可能。
[0066]
而且，通过在反射光学系统的放大侧配置具有光焦度的第二折射系统rif2，能够通过第二折射系统rif2对第一折射系统rif1以及反射光学系统中的残留像差进行补正。因此，能够缓和对于第一折射系统rif1以及反射光学系统中的像差补正的要求度，从而能够降低其设计难度。
[0067]
并且，图像投影装置整体的容积的降低也成为可能，也能够降低反射光学系统中的像差补正量，还能够有助于反射镜m的小型化。
[0068]
条件(1)是兼顾较长的后焦距和广角性的条件。
[0069]
条件(1)的参数bf/f随着整个系统的焦距f变小而变大，并且随着后焦距bf变大而变大。整个系统的焦距f越变小越容易成为“广角”。
[0070]
越接近条件(1)的上限，后焦距越长，越成为广角的光学系统。
[0071]
若超过上限，则后焦距变得过长，使用投影光学系统的图像投影装置的小型化变得困难。或者，焦距f变小，投影光学系统的屈光力变得过大，像差的补正变得困难。
[0072]
若超过下限，则难以实现较长的后焦距和广角。
[0073]
优选投影光学系统满足上述条件(1)，并且满足以下的条件中的任意的一者以上：
[0074]
(2)5＜ltt/yi＜25.0；
[0075]
(5)5.0＜|f1－1|/f；
[0076]
(6)1.5＜|f1－2|/f＜7.0。
[0077]
条件(2)、(5)、(6)中的符号的意义如下。
[0078]“ltt”是上述透镜的光轴ax之上的自与图像显示面ri最近的透镜的缩小侧面至反射镜m的反射面的距离。
[0079]“yi”是自与图像显示面ri最近的透镜的光轴ax至图像显示面ri的有效图像显示范围内的位置的、经由“有效图像显示区域的中心”的最大距离。
[0080]“f1－1”是第一透镜组lg1的合成焦距。
[0081]“f1―2”是第二透镜组lg2的合成焦距。如上所述，第二透镜组由“一枚以上的透镜”构成，因此第二透镜组由一枚透镜构成的情况下，该一枚的透镜的焦距为上述“合成焦距”。
[0082]
对于条件(2)中的“yi”，参照图30进行说明。
[0083]
在图30中，附图标记eri示出了图像显示面ri中的“有效图像显示区域”。通过投影光学系统投影的图像在有效图像显示区域eri中显示。
[0084]
有效图像显示区域eri为矩形形状，将其四角设定为顶点a、顶点b、顶点c、顶点d。另外，将自有效图像显示区域eri的中心ct至顶点a、b、c、d的距离如图所示设定为距离a、b、c、d。而且，将通过顶点a、b、c、d的、有效图像显示区域eri的外接圆设定为外接圆cr，并且将其半径设定为半径r。
[0085]
连接与图像显示面ri最近的透镜的光轴ax和中心ct的直线，与连接顶点a、b的直
线正交。将光轴ax与中心ct的距离设定为距离x。
[0086]
此时，“自与图像显示面ri最近的透镜的光轴ax至有效图像显示范围eri内的位置的、经由有效图像显示区域的中心ct的最大距离yi”为距离x与半径r的和x+r，该距离也为x+a＝x+b＝x+c＝x+d。
[0087]
如图1至图6所示，上述透镜的光轴ax之上的自与图像显示面ri最近的透镜的“缩小侧面”至反射镜m的反射面的距离ltt对应投影光学系统的全长。
[0088]
若超过条件(2)的下限，则相对于显示的图像的尺寸(与距离yi对应。)的投影光学系统的全长ltt变短，像差补正容易变得困难。
[0089]
若超过条件(2)的上限，则有利于像差补正，但是容易招致投影光学系统的尺寸的增大。
[0090]
若超过条件(5)的下限，则相对于投影光学系统整个系统的光焦度，第一透镜组lg1的光焦度变得过强，特别是容易产生较大畸变，从而难以达成良好的画质。
[0091]
若超过条件(6)的下限，则相对于投影光学系统整个系统的光焦度，第二透镜组lg2的光焦度变得过强，从而像面弯曲、彗差等的像差补正容易变得困难。
[0092]
若超过条件(6)的上限，则第二透镜组lg2的光焦度相对于投影光学系统整个系统的光焦度变得过弱，像面弯曲、彗差等的像差补正变得容易，但是畸变的补正容易变得困难。
[0093]
第二折射系统rif2如上所述可以由“两枚以上的透镜”构成，但是如图1至图6所示例子那样，由一枚透镜构成能够简化投影光学系统的构造，在投影光学系统的小型化方面是优选的。
[0094]
投影光学系统也可以设定为第一折射系统rif1的光轴与第二折射系统rif2的光轴彼此偏心的构成。但是，在使投影光学系统的制造变得容易这点上，使第一折射系统rif1、反射光学系统、第二折射系统rif2中包含的全部的透镜共有光轴是优选的。在图1至图6所示例子中，光轴(在图1中由附图标记ax示出。)被第一折射系统rif1、反射光学系统、第二折射系统rif2中包含的全部的透镜共有。
[0095]
如此，光轴ax被第一折射系统rif1、反射光学系统、第二折射系统rif2中含有的全部的透镜共有的情况下，优选构成第二折射系统rif2的透镜之中的一枚具有随着自透镜光轴(即光轴ax)朝向轴外而正或负的光焦度单调增加的形状的非球面。
[0096]
若在第二折射系统rif2中采用非球面形状，则能够高效地对像面弯曲、畸变等的像差进行补正，通过设定为随着自透镜光轴朝向轴外而“正或负的光焦度单调增加”，能够更高效地对在轴外多发的畸变、像面弯曲进行补正。
[0097]
第一折射系统rif1、反射光学系统、第二折射系统rif2中包含的全部的透镜共有光轴的情况下，优选与条件(1)、或者与条件(1)和“条件(5)和/或(6)”一同满足以下的条件(3)、(4)中的至少一者。
[0098]
(3)0.8＜l1d/md＜2.0
[0099]
(4)1.5＜md/yi＜8.0
[0100]
条件(3)中的“l1d”是第二折射系统rif2的射出侧透镜面的有效范围中的、在光轴正交方向上自光轴ax的最大距离。
[0101]
另外“md”是反射镜m的反射面的有效范围中的、在光轴正交方向上自上述光轴的
最大距离md。
[0102]
若以图1为例进行说明，则“l1d”是在第二折射系统rif2的射出侧的面中，在图1中“自最上方射出的光线”的射出位置与光轴ax的在“与光轴ax正交方向”的距离。
[0103]
另外“md”是在图1中，反射镜m的反射面的“图中最下方入射的光线”的入射位置与光轴ax的在“与光轴ax正交方向”的距离。
[0104]
条件(4)中的“yi”是先前参照图30说明的距离。
[0105]
若超过条件(3)的下限，则相对于反射镜m的反射面的有效范围，第二折射系统rif2的有效范围过小，从而在反射面未能完全补正的像面弯曲、畸变等的像差的补正容易变得困难。
[0106]
若超过条件(3)的上限，则相对于反射镜m的反射面的有效范围，第二折射系统rif2的有效范围变得过大，有利于像面弯曲、畸变等的补正，但是保持投影光学系统整体的小型化容易变得困难。
[0107]
若超过条件(4)的下限，则相对于关于有效图像显示区域的上述距离yi，反射镜m的反射面的有效范围过小，有利于上述小型化，但是能够在反射面进行补正的像差量变小，像面弯曲、畸变的补正容易变得困难。
[0108]
若超过条件(4)的上限，则相对于上述距离yi，反射镜m的反射面的有效范围过大，对于像面弯曲、畸变等的像差补正是有利的，能够获得良好的性能，但是反射镜m变得较大，保持投影光学系统整体的小型化容易变得困难。
[0109]
优选投影光学系统与第一中间像mi1邻接地配置有非球面透镜。
[0110]
通过与第一中间像mi1邻接地配置非球面透镜，能够高效地对彗差进行补正，从而可以获得良好的性能。
[0111]
优选投影光学系统的第二透镜组lg2由一枚以上的非球面透镜和一枚以上的正透镜构成。
[0112]
优选第二透镜组lg2作为整体具有正光焦度，但是仅靠一枚正透镜的话，彗差、像面弯曲等的良好的像差补正不容易。通过将一枚以上的非球面透镜和一枚以上的正透镜进行组合，各种像差的更加高效的补正成为可能。
[0113]
通过使用以上说明的投影用光学系统，能够实现性能良好的图像投影装置。
[0114]
(实施例)
[0115]
以下，举出在图1至图6中示出了实施方式的投影光学系统的具体的实施例。在以下的实施例中，承担长度的维度的量的单位在不特别说明时为“mm”。
[0116]
(实施例1)
[0117]
实施例1是在图1中示出透镜构成的实施方式的具体的实施例。
[0118]
实施例1中的焦距f、f值fno、视场角ω(单位：度)、后焦距bf如下。
[0119]
f＝4.6fno＝2.6ω＝69.6bf＝26.1
[0120]
与实施例1相关的数据在图8中示出。
[0121]
在图8中，最上一行中的“i”是自缩小侧计数的面的号码(面号码)，在面之中包括图像显示面ri(i＝0)、光圈s(i＝12)、以及屏幕等的被投影面(i＝img)。
[0122]
另外，“r”表示面号码i的面的曲率半径，“d”表示面号码i与i+1的面的面间隔。另外“j”是自缩小侧计数的透镜的号码，包括颜色合成用的棱镜“pr”、反射镜“mr”。“nd”是上
述透镜、棱镜的材质相对于d线的折射率，“νd”是上述材质相对于d线的阿贝数。
[0123]
另外，图8自左数第三列中的
“※
标记”表示该面号码的面为“非球面”。在具有非球面的透镜面中，曲率半径r为“近轴曲率半径”。
[0124]
在以下的实施例中，“非球面”由周知的下式表示。
[0125][0126]
在该式中，“z”是非球面量，“r”是近轴曲率半径，“h”是非球面的自光轴的距离，“k”是圆锥常数，“en(n＝3～20)”是3次至20次的非球面系数。
[0127]
(非球面数据)
[0128]
实施例1中的非球面的数据在图9中示出。在图9中，最上一行表示具有非球面的透镜面的面号码。
[0129]
实施例1的与投影光学系统的条件(1)至(6)相关联的量的值如下。
[0130]
bf＝26.1
[0131]
f＝4.6
[0132]
ltt＝289.4
[0133]
yi＝12.5
[0134]
l1d＝109.9
[0135]
md＝64.3
[0136]
f1－1＝－43
[0137]
f1－2＝23.0
[0138]
(条件式的参数的值)
[0139]
条件(1)至(6)的参数的值如下。
[0140]
(1)5.6
[0141]
(2)23.2
[0142]
(3)1.7
[0143]
(4)5.1
[0144]
(5)9.2
[0145]
(6)4.9
[0146]
实施例1的与投影光学系统相关的像差图在图10中示出。在图10中，(a)为球差图，(b)为像散图，(c)为畸变图，(d)为彗差图。球差以及彗差图中，对于波长r＝620nm、g＝550nm、b＝450nm的三个波长的光进行了示出。像散图中的实线表示“弧矢光线”，虚线表示“子午光线”。各像差均被良好地补正，实施例1的投影光学系统具有良好的性能。
[0147]
(实施例2)
[0148]
实施例2是在图2示出了透镜构成的实施方式的具体的实施例。
[0149]
实施例2中的焦距f、f值fno、视场角ω(单位：度)、后焦距bf如下。
[0150]
f＝4.6fno＝2.0ω＝69.9bf＝35.1
[0151]
效仿图8将与实施例2相关的数据在图11中示出。
[0152]
(非球面数据)
[0153]
效仿图9将实施例2中的非球面的数据在图12中示出。
[0154]
实施例2的与投影光学系统的条件(1)至(6)相关联的量的值如下。
[0155]
bf＝35.1
[0156]
f＝4.6
[0157]
ltt＝265.0
[0158]
yi＝12.5
[0159]
l1d＝75.0
[0160]
md＝66.5
[0161]
f1－1＝－114
[0162]
f1－2＝23.3
[0163]
(条件式的参数的值)
[0164]
条件(1)至(6)的参数的值如下。
[0165]
(1)7.6
[0166]
(2)21.2
[0167]
(3)1.1
[0168]
(4)5.3
[0169]
(5)24.6
[0170]
(6)5.0
[0171]
效仿图10将实施例2的与投影光学系统相关的像差图在图13中示出。各像差均被良好地补正，实施例2的投影光学系统具有良好的性能。
[0172]
(实施例3)
[0173]
实施例3是在图3中示出了透镜构成的实施方式的具体的实施例。
[0174]
实施例3中的焦距f、f值fno、视场角ω(单位：度)、后焦距bf如下。
[0175]
f＝4.1fno＝1.6ω＝73.2bf＝26.7
[0176]
效仿图8将与实施例3相关的数据在图14中示出。
[0177]
(非球面数据)
[0178]
效仿图9将实施例3中的非球面的数据在图15中示出。
[0179]
实施例3的与投影光学系统的条件(1)至(6)相关联的量的值如下。
[0180]
bf＝26.7
[0181]
f＝4.1
[0182]
ltt＝270.0
[0183]
yi＝13.2
[0184]
l1d＝80.0
[0185]
md＝69.1
[0186]
f1－1＝－365
[0187]
f1－2＝23.6
[0188]
(条件式的参数的值)
[0189]
条件(1)至(6)的参数的值如下。
[0190]
(1)6.6
[0191]
(2)20.5
[0192]
(3)1.2
[0193]
(4)5.2
[0194]
(5)90.0
[0195]
(6)6.3
[0196]
效仿图10将实施例3的与投影光学系统相关的像差图在图16中示出。各像差均被良好地补正，实施例3的投影光学系统具有良好的性能。
[0197]
(实施例4)
[0198]
实施例4是在图4中示出了透镜构成的实施方式的具体的实施例。
[0199]
实施例4中的焦距f、f值fno、视场角ω(单位：度)、后焦距bf如下。
[0200]
f＝3.9fno＝2.6ω＝72.8bf＝77.8
[0201]
效仿图8将与实施例4相关的数据在图17中示出。
[0202]
(非球面数据)
[0203]
效仿图9将实施例4中的非球面的数据在图18中示出。
[0204]
实施例4的与投影光学系统的条件(1)至(6)相关联的量的值如下。
[0205]
bf＝77.8
[0206]
f＝3.9
[0207]
ltt＝280.0
[0208]
yi＝12.5
[0209]
l1d＝79.6
[0210]
md＝70.0
[0211]
f1－1＝－1311.5
[0212]
f1－2＝20.3
[0213]
(条件式的参数的值)
[0214]
条件(1)至(6)的参数的值如下。
[0215]
(1)19.7
[0216]
(2)22.4
[0217]
(3)1.1
[0218]
(4)5.6
[0219]
(5)332.9
[0220]
(6)5.2
[0221]
效仿图10将实施例4的与投影光学系统相关的像差图在图19中示出。各像差均被良好地补正，实施例4的投影光学系统具有良好的性能。
[0222]
(实施例5)
[0223]
实施例5是在图5中示出了透镜构成的实施方式的具体的实施例。
[0224]
实施例5中的焦距f、f值fno、视场角ω(单位：度)、后焦距bf如下。
[0225]
f＝4.2fno＝2.4ω＝72.3bf＝32.5
[0226]
效仿图8将与实施例5相关的数据在图20中示出。
[0227]
(非球面数据)
[0228]
效仿图9将实施例5中的非球面的数据在图21中示出。
[0229]
实施例5的与投影光学系统的条件(1)至(6)相关联的量的值如下。
[0230]
bf＝32.5
[0231]
f＝4.2
[0232]
ltt＝195.0
[0233]
yi＝13.0
[0234]
l1d＝78.2
[0235]
md＝59.5
[0236]
f1－1＝－253
[0237]
f1－2＝15.7
[0238]
(条件式的参数的值)
[0239]
条件(1)至(6)的参数的值如下。
[0240]
(1)7.7
[0241]
(2)15.0
[0242]
(3)1.3
[0243]
(4)4.6
[0244]
(5)60.1
[0245]
(6)3.7
[0246]
效仿图10将与实施例5的投影光学系统相关的像差图在图22中示出。各像差均被良好地补正，实施例5的投影光学系统具有良好的性能。
[0247]
(实施例6)
[0248]
实施例6是在图6中示出了透镜构成的实施方式的具体的实施例。
[0249]
实施例6中的焦距f、f值fno、视场角ω(单位：度)、后焦距bf如下。
[0250]
f＝4.3fno＝2.4ω＝72.1bf＝30.5
[0251]
效仿图8将与实施例6相关的数据在图23中示出。
[0252]
(非球面数据)
[0253]
效仿图9将实施例6中的非球面的数据在图24中示出。
[0254]
实施例5的与投影光学系统的条件(1)至(6)相关联的量的值如下。
[0255]
bf＝30.5
[0256]
f＝4.3
[0257]
ltt＝195.0
[0258]
yi＝13.2
[0259]
l1d＝85.0
[0260]
md＝48.9
[0261]
f1－1＝2060
[0262]
f1－2＝18.2
[0263]
(条件式的参数的值)
[0264]
条件(1)至(6)的参数的值如下。
[0265]
(1)7.1
[0266]
(2)14.8
[0267]
(3)1.7
[0268]
(4)3.7
[0269]
(5)481.4
[0270]
(6)4.3
[0271]
效仿图10将实施例6的与投影光学系统相关的像差图在图25中示出。各像差均被良好地补正，实施例6的投影光学系统具有良好的性能。
[0272]
(比较例)
[0273]
如上所述，本发明的投影光学系统的特征的一个方面在于，在反射光学系统的放大侧具有“具有具有光焦度的透镜的第二折射系统”这点。
[0274]
由于第二折射系统的存在，像差的补正变得容易，能够提高投影光学系统的性能。
[0275]
将无第二折射系统的投影光学系统作为一个比较例如下示出。
[0276]
在图7中，效仿图1至图6示出比较例的透镜构成。与图1至图6同样地，附图标记ri表示“图像显示面”、附图标记pr表示颜色合成用的棱镜、附图标记rif1表示“第一折射系统”、附图标记m表示反射光学系统的“反射镜”。另外，附图标记mi1表示“第一中间像”，附图标记mi2表示第二中间像，附图标记s表示“光圈”。比较例的投影光学系统由第一折射系统rif1和反射光学系统的反射镜m构成，第一折射系统rif1由第一透镜组lg1和第二透镜组lg2构成。
[0277]
自颜色合成用的棱镜pr射出的彩色图像光在第一透镜组lg1的作用下在第二透镜组lg2的缩小侧成像第一中间像mi1之后，入射至第二透镜组lg2，在反射镜m的缩小侧成像第二中间像mi2。
[0278]
成像了第二中间像mi2的彩色图像光被反射镜m反射，从而在省略了图示的被投影面之上成像为彩色的投影图像。
[0279]
该比较例中，将自图2中所示实施例2的透镜构成除去第二折射系统后的部分、即、第一折射系统rif1和反射镜m中的第一透镜组lg1、第二透镜组lg2的透镜构成(透镜构成枚数以及透镜形状)设定为相同。第一透镜组lg1以及第二透镜组lg2当然共有光轴。
[0280]
比较例中的焦距f、f值fno、视场角ω(单位：度)、后焦距bf如下。
[0281]
f＝4.6fno＝2.0ω＝69.9bf＝37.1
[0282]
在图26中，效仿图8示出比较例的数据，效仿图9将非球面数据在图27中示出。与本发明的投影光学系统的条件(1)至(6)相关联的量的值在比较例中如下。
[0283]
bf＝37.1
[0284]
f＝4.6
[0285]
ltt＝330.7
[0286]
yi＝12.5
[0287]
l1d＝0.0
[0288]
md＝71.0
[0289]
f1－1＝-137
[0290]
f1－2＝25.8
[0291]
(条件式的参数的值)
[0292]
条件(1)至(6)的参数的值如下。
[0293]
(1)8.0
[0294]
(2)26.5
[0295]
(3)
[0296]
(4)5.7
[0297]
(5)29.6
[0298]
(6)5.6
[0299]
在比较例中，条件(2)的参数超过了条件(2)的上限值，不满足条件(2)。另外，由于无第二折射系统，因此不存在条件(3)。
[0300]
效仿图10将比较例的像差图在图28中示出。
[0301]
将图28中所示比较例的像差图与图13中所示实施例2的像差图进行对比则明确可知，对于球差(a)、像散(b)，两者均被良好地补正。但是，若观察畸变(c)和彗差(d)，则可知相对于比较例的投影光学系统，实施例2的投影光学系统显著改善。
[0302]
即，通过具有第二折射系统，可知球差、像散、畸变、彗差均被均衡且良好地补正，提高了投影光学系统的性能。
[0303]
以上，对于本发明的投影光学系统，示出了优选实施例和一个比较例。
[0304]
图29以说明图的方式示出了使用本发明的投影光学系统的图像投影装置(投影仪装置)的实施的一个方式。
[0305]
在投影仪装置主体的壳体1内，装设有投影光学系统pl、使用液晶面板等的“图像显示元件”的图像生成装置isr、isb、isg、以及颜色合成用的棱镜pr。
[0306]
图像生成装置isr将应投影的彩色图像的“红色成分图像”在图像显示元件的图像显示面中进行显示，从而生成“红色成分图像光lr”并朝向棱镜pr放射。
[0307]
图像生成装置isg将彩色图像的“绿色成分图像”在图像显示元件的图像显示面中进行显示，从而生成“绿色成分图像光lg”并朝向棱镜pr放射。
[0308]
图像生成装置isb将彩色图像的“蓝色成分图像”在图像显示元件的图像显示面中进行显示，从而生成“蓝色成分图像光lb”并朝向棱镜pr放射。
[0309]
颜色合成的棱镜pr对红色成分图像光lr、绿色成分图像光lg、蓝色成分图像光lb进行合成，并且作为“彩色图像光iml”而使其入射至投影用变焦透镜pl。
[0310]
投影用变焦透镜pl将入射进来的彩色图像光iml作为投影用成像光prl朝向省略了图示的被投影面(屏幕)进行投影。
[0311]
作为投影用光学系统pl，可以使用实施例1至实施例6等的上述光学系统。
[0312]
以上，对发明的优选实施方式进行了说明，但是该发明不限定于上述特定的实施方式，只要不在上述说明中特别地进行限定，则在权利要求书中记载的发明的主旨的范围内，各种变形、变更是可能的。
[0313]
本发明的实施方式中记载的效果只是例举了由发明产生的良好的效果，基于发明的效果并不限定于“实施方式中记载的效果”。
[0314]
附图标记说明
[0315]
ri 图像显示面
[0316]
pr 颜色合成用的棱镜
[0317]
rif1 第一折射系统
[0318]
lg1 第一透镜组
[0319]
lg2 第二透镜组
[0320]
m 反射光学系统的反射镜
[0321]
rif2 第二折射系统
[0322]
mi1 第一中间像
[0323]
mi2 第二中间像
[0324]
ax 光轴