[发明专利]投影光学设备和图像显示设备

说明书

本申请为下述申请的分案申请：

原申请的申请日：2008年9月8日

原申请的申请号：200810212876.7

原申请的发明名称：投影光学设备和图像显示设备

技术领域

本发明涉及投影光学设备和图像显示设备。

背景技术

已知的公开有用于投影光学系统和图像显示设备的各种技术。例如，日本专利申请公开号2001-255462(JP-A-2001-255462)公开一投影光学系统，用于将光束从图像显示面板引导到相对于参考轴倾斜的屏幕上以在该屏幕上形成图像信息，其中该投影光学系统包括反射光学系统，其含有具有曲率的多个旋转不对称的反射表面，并且从该多个旋转不对称的反射面反射来自所述图像显示面板的光束，以将光引导到所述屏幕上；以及配备在所述反射光学系统的所述多个旋转不对称的反射面之间或者在所述反射光学系统和所述图像显示面板之间的光阑，其中所述光阑被设置为由位于所述光阑的屏幕侧的光学构件以负的放大率成像，等等。

具体地，包括六个自由形态的表面镜从而从下侧到上侧顺次进行向上反射，形成中间像，然后进行凹面镜的反射，最终以倾斜入射投射到屏幕的投影光学系统在JP-A-2001-255462的图1中公开。

然而，JP-A-2001-255462的图1中公开的投影光学系统可能因为其光路被配备在垂直方向的反射镜折叠而使设备高度折叠变大的问题。

同时，日本专利申请公开号2006-235516(JP-A-2006-235516)公开用于放大在一对共轭面之中缩小侧的共轭面上的图像并且使它在放大侧的共轭面上成像的投影光学系统，其中第一成像系统和第二成像系统从在缩小侧的共轭面侧开始顺次排布，其中第一成像系统包括多个透镜并且第二成像系统包括具有非球面形式的凹面镜，并且光学系统被设置为在第一成像系统和第二成像系统之间的位置形成中间图像等。

具体地，通过折射系统形成中间图像，然后在凹面镜上进行反射，并且最终通过倾斜入射投射到屏幕上的投影光学系统在JP-2006-235516的图1中公开。

然而，因为JP-A2006235516的图1中公开的投影光学系统的凹面镜虽然没有突向投影显示侧的部分(在图1中的透镜的上方)，但其具有向下凸出部，因此可能有设备高度大的问题。

同时，日本专利申请公开号2004-309765(JP-A-2004-309765)公开包括多个具有曲率的光学反射表面的反射成像光学系统，其中进入的光束在进入反射光学系统的时候通过的一对光学反射表面之间的间隙，相同于退出的光束在退出的时候通过的一对光学反射表面之间的间隙。

具体地，通过折射系统和反射镜系统获得中间图像，并通过凹面镜进行放大投射的光学系统在JP-A2004-309765的图2中公开。更具体地说，投影图像是光路在通过折射系统之后，通过四面形成的光学反射表面(在JP-A-2004-309765的段落[0027]中描述为具有曲率的旋转不对称的表面)，在反射光学系统内部中穿过多次而形成的。同样，具有三个表面的光学系统在JP-A2004-309765的图5中公开。JP-A-2004-309765的图2和图5的每一个中公开的光学系统的反射表面是具有光焦度的光学反射表面并具有基于投影光学系统的设计的期望形状。

然而，JP-A-2004-309765的图2和图5的每一个中公开的光学系统中的反射光学系统具有朝向向与投射侧(上侧)相反的侧(下侧)的凸出部以致设备具有投射底部并且相应地大。

此外，因为JP-A2004-309765的图2和图5公开的光学系统中成像光学系统的最终表面都具有光焦度，所以它必须按照它的相对于另一个光学反射表面的位置的期望设计值排布。在这里，可能通过倾斜或者移动光学元件控制投射方向但是具有光焦度的光学元件的移动会致使投射的光学性能退化。也就是说，将很难维持投射性能。如果需要设置期望角度，则必需重新设计整个的光学系统。如果作为最终表面的光学反射表面被替换为基本上没有光焦度的平面镜，其他个光学元件的形状被最佳化并且被再次设计以便确保投射性能，光学系统的尺寸例如整个光学系统的高度和在最大高度的投射位置和光学系统的底表面之间的距离不会减小。

同时，安装在后投影仪中并且包括第一光学系统和第二光学系统的光学系统在日本专利申请公开号2007-212748(JP-A-2007-212748)的图1和图2中公开。