]如图3所示，在桌面40上水平配置的投射型影像显示装置20中，在向壁面50等垂直面投射影像的情况下，由于入射角度大的影像光的正反射光(图中的L3)朝向顶棚60反射，因此观察者不会观察到其反射光。大致正对像面的观察者看到的影像光(图中的LI和L2)由于是在壁面50上漫反射后的光，因此红色、绿色、蓝色都几乎观察到无偏光状态的影像光，从而，没有各颜色中的反射率差，不会观察到颜色不均。
[0052]但是，如图4所示，在桌面40上垂直配置的投射型影像显示装置20时，在向桌面40的表面投射影像的情况下，观察者有可能看到入射角度大的影像光的正反射光(图中的L3)。如后述那样，在入射到像面30的光的入射角大到例如70度等的情况下，P偏光与S偏光在反射率中存在很大的差异，S偏光较大。从而，在像面30，作为S偏光的绿色的反射率大，观察到发生了绿色的颜色不均的影像光。
[0053]以下，详细地叙述本发明的实施方式。
[0054]首先，在本实施例中，在反射光学系统的投射系反射镜中，通过不是使用现有的自由曲面反射镜，而是使用平面反射镜，容易进行投射系反射镜的设计或者制造。由此，还能够同时实现降低价格。为了使用平面反射镜，在本实施例中，必须解决如下问题，即:如上所述反射光的一部分不返回投射器本体的光学系统的设计很困难，以及向投射系反射镜的入射角大，由P偏光与S偏光的反射率差引起的颜色不均进一步增大。
[0055]在本实施例中，在前面表示的折射系透镜11中适用以下记述的倾斜投射型的光学系统。通过对投射系反射镜倾斜投射进行色合成后的红色光、绿色光、蓝色光实现反射光的一部分不返回投射器本体的光学系统。使用图5和图6说明该系统。图5是本发明一个实施例中的倾斜投射光学系统的投射透镜的截面图，图6是表示本发明一个实施例中的倾斜投射光学系统的透镜结构与光线轨迹结果的截面。各个图都与图2B相同，用YZ截面表不O
[0056]图5中为了说明投射光学系统的方便，表示为影像显示元件2G和正交棱镜3位于右侧，投射面位于左侧。
[0057]由多个透镜(例如LI?L16)共有的光轴110，与影像显示元件2G和正交棱镜3的中心轴100相互在Y轴方向错开，从正交棱镜3向透镜LI入射的光的大部分从透镜LI的下半部分入射。
[0058]配置在最接近投射面的位置上的透镜L17例如是塑料的非球面透镜形状，通过使影像光束所通过的透镜的有效区域配置在不包括由构成倾斜光学系统的多个透镜所共有的光轴110的位置，而能够以L17的透镜形状单独控制在画面周边处成像的光束，能够实现修正由倾斜投射发生的梯形畸变或者伴随超广角的像差(特别是高次的彗形像差或者非点像差)。另外，通过使L17的透镜形状成为与影像显示面有效区域的纵横比(宽高比)几乎相等的长方形，或者与影像光束通过的区域相一致的梯形形状，还有遮挡使成像性能下降的无用光的效果。进而，通过使上述的L17的外形形状不成为相对光轴110对称的圆形，能够实现小型化，其结果，即使将本实施例的倾斜投射光学系统收纳到投射型影像显示装置的箱体内的情况下，也能够将L17的外形收纳到与投射面相对的面的画面垂直方向最大宽度内，并且通过上述的L17的外形中心位于箱体的与投射反射镜相对的面的中心线的上方，外观上的平衡良好，能够大幅度提高设计性。
[0059]S卩，在本实施例中使用的投射光学系统包括多个透镜，形成倾斜投射光学系统，至少对于配置在最接近投射面的透镜(L17)，使光束所通过的影像垂直方向有效区域配置在不包括上述多个透镜的光轴中由最多透镜(例如LI?L16)所共有的光轴的位置上。
[0060]另外，在图5中，仅使透镜L17形状成为与影像显示面有效区域的纵横比(宽高比)几乎相等的长方形状或者与影像光束通过的区域相一致的梯形形状(在该图中图示截面形状)，但是，在实现本实施例的倾斜投射光学系统的透镜结构中，如在后面的图6中表示的那样，由于关于L14、L15等的透镜也存在影像光束不通过的区域，因此如果除去该区域确定透镜外形形状，则相对于光轴对称的现有的透镜外形形状能够实现小型化，在具备该光学系统的投射型影像显示装置的小型化或者轻量化方面是有效的。
[0061]另一方面，L3和Lll也是塑料制的非球面透镜，由于各个透镜，使影像光束所通过的有效区域配置在包括由构成倾斜投射光学系统的多个透镜共有的光轴110的位置上，因此相对于光轴110成为对称的非球面形。用于实现本实施例的倾斜投射光学系统的投射透镜是玻璃14片，塑料3片的17片结构，由4部件(B1、B2、B3、B4)构成的透镜镜筒保持固定。另外，在变更投射距离使放大率变化的情况下，通过使相对于上述镜筒B3的镜筒B4的相对位置变化，能够进行焦点调整。
[0062]图6对于具有与图5表示的实施例同样作用的倾斜投射透镜系统，表示了光线轨迹结果。这里，透镜包括LI?L16。从影像显示元件2G经过正交棱镜3，倾斜投射透镜系统的透镜LI的大部分入射到下半部分，入射光相对于光轴110向上侧偏移，例如在透镜L14、L15、L16中行进而仅通过透镜的上半部分。从而，如上所述，透镜L14、L15、L16也可以仅具有光轴110的上部的部分。
[0063]如图6所示，从透镜L16出射的光束由于在图中向上方向很大地倾斜出射，因此防止上述那样的来自投射系反射镜的反射光返回到投射器本体。
[0064]众所周知，在现有的投射光学系统中，由于投射光以由多个透镜共有的光轴为中心向正面出射，因此如果投射系反射镜是平面反射镜，则存在其一部分返回到投射器本体的问题。对此，在本实施例中通过使用上述的倾斜投射光学系统，能够使投射系反射镜成为平面反射镜。进而，能够实现使装置小型化和轻量化的效果。
[0065]接着，使用图7A、图7B、图8?图11说明在本实施例中，解决对投射系反射镜的入射角增大，因P偏光与S偏光中的反射率差而引起的颜色不均进一步增大的问题的方法。
[0066]图7A是从本发明一个实施例中的投射光学系统的一个截面(XZ截面)观看的框图，图7B是从本发明一个实施例中的投射光学系统的另一个截面(YZ截面)观看的框图。XYZ轴的方向如图所示。
[0067]图7A和图7B省略后述的照明光学系统，是说明从影像显示元件2到像面30的偏光状态的基本结构图。透过了各色用的影像显示元件2R、2G、2B的影像光由正交棱镜3进行了色合成以后，通过由折射系透镜11和投射系反射镜12A构成的投射光学系统I放大投射到像面30上。另外，本实施例中，特征是投射系反射镜12A如上所述是平面反射镜。
[0068]如上所述，透过了绿色光用的影像显示元件2G的绿色光由于透过作为色合成部的正交棱镜3，因此优选绿色光对于正交棱镜3成为P偏光。透过了红色光用的影像显示元件2R的红色光和透过了蓝色光用的影像显示元件2B的蓝色光由于被正交棱镜3反射，因此对于正交棱镜3，优选红色光和蓝色光成为S偏光。另外，对于正交棱镜3的P偏光对于投射系反射镜12和像面30成为S偏光，对于正交棱镜3的S偏光对于投射系反射镜12和像面30成为P偏光。
[0069]在该结构中，特征是在正交棱镜3的出射面上配置作为偏光变换部4的1/4波长板，能够使原本是P偏光的绿色光、S偏光的红色光和蓝色光分别成为圆偏光投射到像面30上。
[0070]图8表示本发明一个实施例中的向水平面的影像显示中的偏光状态。这里，关于投射型影像显示装置20表示经过构造体21垂直纵置，以桌面等水平面作为像面30投射时的情况。另外，构造体21既可以是与投射型影像显示装置20—体的构造，也可以是在其它部件中安装的构造。
[0071]反射光中，LIl由于成为漫反射光，因此根本不发生由各色光的偏光状态引起的颜色不均。LI2除去漫反射光以外还存在正反射光的成分，但是由于入射角度小，因此即使假设各色光的偏振状态不同，颜色不均也不成问题。最后，LI3由于正反射光的成分多，因此如果在各色光中偏光状态不同，则因像面30上的反射率差而发生颜色不均，而如在前面表示的那样，通过在正交棱镜3的出射面上配置作为偏光变换部4的1/4波长板，预先将各色光分别变换成圆偏光，几乎没有由R色光、G色光、B色光的入射角度引起的反射率差，对于LI3的反射光也不发生颜色不均。
[0072]接着，使用图9A详细说明由1/4波长板产生的各色光的偏光变换作用。图9A对于从正交棱镜3出射的第I线偏光和与其正交的第2线偏光(P偏光和S偏光)的各个偏光轴，通过在倾斜45度方向配置具有偏光轴的1/4波长板4a，将第I线偏光和第2线偏光变