投射用光学系统及投射型显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种在由反射光学系统与折射光学系统的组合来构成且形成中间像的光学系统中，能够降低因异物的附着等而引起的对成像性能带来的影响，且具有良好的性能的投射用光学系统及投射型显示装置。本实用新型专利技术的投射用光学系统在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像(MI)，并使与中间像(MI)共轭的最终像在放大侧成像面成像。投射用光学系统具备：凸面反射镜(M)，配置得比中间像(MI)更靠放大侧；及至少1片透镜，配置在比凸面反射镜(M)更靠放大侧的光路且具有正或负的屈光力。

【技术实现步骤摘要】
投射用光学系统及投射型显示装置
本技术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。
技术介绍
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。并且，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。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1～3中记载的光学系统。在专利文献1～3中记载了如下光学系统：组合构成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，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号公报然而，专利文献1～3中记载的光学系统是配置在最靠放大侧的反射镜的反射面暴露在外部气体中的结构，因此有可能会产生因对反射面的垃圾或尘埃等异物的附着等而引起的成像性能的劣化。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种在组合反射光学系统与折射光学系统来构成且形成中间像的投射用光学系统中，能够降低因异物的附着等而引起的对成像性能带来的影响，且具有良好的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，本技术的投射用光学系统在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像，并使与中间像共轭的最终像在放大侧成像面成像，该投射用光学系统具备：凸面反射镜，配置得比中间像更靠放大侧；及至少1片透镜，配置在比凸面反射镜更靠放大侧的光路且具有正或负的屈光力。在本技术的投射用光学系统中，优选配置在比凸面反射镜更靠放大侧的光路的透镜仅为第1透镜这1片透镜。在本技术的投射用光学系统中，将投射用光学系统的焦距设为f，将第1透镜的焦距设为fL1时，优选满足下述条件式(1)，更优选满足下述条件式(1-1)。|f/fL1|＜0.2……(1)|f/fL1|＜0.15……(1-1)并且，在本技术的投射用光学系统中，优选第1透镜与凸面反射镜具有共同的光轴，第1透镜是具有旋转对称的形状的非球面透镜。并且，在本技术的投射用光学系统中，第1透镜与凸面反射镜具有共同的光轴，将投射用光学系统的焦距设为f，将第1透镜的凸面反射镜侧的透镜面距光轴的高度最低的位置上的第1透镜与凸面反射镜在光轴方向的间隔设为Dm时，优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2-1)。0.05＜|f/Dm|＜2……(2)0.07＜|f/Dm|＜1.5……(2-1)另外，在本技术的投射用光学系统中，第1透镜也可以构成为横跨比凸面反射镜更靠放大侧的光路及比凸面反射镜更靠缩小侧的光路而配置。并且，在本技术的投射用光学系统中，将投射用光学系统的焦距设为f，将凸面反射镜的近轴曲率半径设为Mr时，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。0.01＜|f/Mr|＜0.2……(3)0.03＜|f/Mr|＜0.15……(3-1)并且，在本技术的投射用光学系统中，优选构成投射用光学系统的所有的光学要件具有共同的光轴。本技术的投射型显示装置具备光源、入射来自光源的光的光阀及本技术的投射用光学系统，上述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，在本技术的投射型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。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光焦度的透镜、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。技术效果根据本技术，能够提供一种在组合反射光学系统与折射光学系统来构成且形成中间像的投射用光学系统中，能够降低因异物的附着等而引起的对成像性能带来的影响，且具有良好的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是表示本技术的实施例1的投射用光学系统的结构与光路的剖视图。图2是表示本技术的实施例2的投射用光学系统的结构与光路的剖视图。图3是表示本技术的实施例3的投射用光学系统的结构与光路的剖视图。图4是本技术的实施例1的投射用光学系统的各像差图。图5是本技术的实施例2的投射用光学系统的各像差图。图6是本技术的实施例3的投射用光学系统的各像差图。图7是本技术的一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图8是本技术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9是本技术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，参考附图对本技术的实施方式进行详细说明。图1是表示本技术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，还一同示出了最大视角的光束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，电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，图像显示面Sim中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。图1所示的例子的投射用光学系统从放大侧朝向缩小侧依次配置凸面反射镜M、第1透镜L1、透镜L2～L16、孔径光圈St及透镜L17～L20而成。其中，图1的例子中，第1透镜L1横跨比凸面反射镜M更靠放大侧的光路及比凸面反射镜M更靠缩小侧的光路这两者而配置，光线构成为在凸面反射镜M的反射前和反射后共计透射2次第1透镜L1。另外，图1所示的例子是一例，也能够将投射用光学系统所具有的透镜的片数设为与图1所示的例子不同的数。该投射用光学系统在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像MI，并使与该中间像MI共轭的最终像在放大侧成像面成像。即，投射用光学系统使形成在投射用光学系统内部的中间像MI在放大侧成像面再成像。在图1的例子中，中间像MI位于透镜L10与透镜L11之间。另外，在图1中，概念性地示出了中间像MI，以虚线示出了包括中间像MI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。在设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投射用光学系统，其在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像，并使与该中间像共轭的最终像在放大侧成像面成像，该投射用光学系统的特征在于，具备：凸面反射镜，配置得比所述中间像更靠放大侧；及至少1片透镜，配置在比所述凸面反射镜更靠放大侧的光路且具有正或负的屈光力。

【技术特征摘要】
2017.08.17 JP 2017-1575511.一种投射用光学系统，其在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像，并使与该中间像共轭的最终像在放大侧成像面成像，该投射用光学系统的特征在于，具备：凸面反射镜，配置得比所述中间像更靠放大侧；及至少1片透镜，配置在比所述凸面反射镜更靠放大侧的光路且具有正或负的屈光力。2.根据权利要求1所述的投射用光学系统，其中，配置在比所述凸面反射镜更靠放大侧的光路的透镜仅为第1透镜这1片透镜。3.根据权利要求2所述的投射用光学系统，其中，将所述投射用光学系统的焦距设为f，将所述第1透镜的焦距设为fL1时，满足由如下表示的条件式(1)：|f/fL1|＜0.2(1)。4.根据权利要求2或3所述的投射用光学系统，其中，所述第1透镜与所述凸面反射镜具有共同的光轴，所述第1透镜是具有旋转对称的形状的非球面透镜。5.根据权利要求2或3所述的投射用光学系统，其中，所述第1透镜与所述凸面反射镜具有共同的光轴，将所述第1透镜的所述凸面反射镜侧的透镜面距所述光轴的高度最低的位置上的所述第1透镜与所述凸面反射镜在光轴方向的间隔设为Dm，将所述投射用光学系统的焦距设为f时，满足由如下表示的条件式(2)：0.05...

【专利技术属性】
技术研发人员：天野贤，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：新型
国别省市：日本,JP