[实用新型]成像光学系统、投射型显示装置及摄像装置

说明书

技术领域

本实用新型尤其涉及一种适合用于液晶显示元件及DMD(DigitalMicromirror Device：注册商标)等搭载有光阀的投射型显示装置的成像光学系统、具备该成像光学系统的投射型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。

背景技术

近年来，广泛普及液晶显示元件及DMD(Digital Micromirror Device：注册商标)等搭载有光阀的投射型显示装置(也称为投影仪)，且逐渐高性能化。尤其，伴随光阀的分辨率得到提高，对成像光学系统的分辨性能逐渐提出高度的要求。

并且，考虑到提高至屏幕的距离设定的自由度及在室内空间的设置性，对投射型显示装置中要搭载结构紧凑的同时更高性能且实现更广角化的通用性高的成像光学系统的要求也逐渐强烈。

为了响应这种要求，提出有在包括多片透镜的第1光学系统中形成中间像，并在同样包括多片透镜的第2光学系统中再次成像的成像光学系统。(参考专利文献1、2)

仅以通常的不生成中间像的光学系统构成的成像光学系统若要缩短焦距来进行广角化，则无论怎样放大侧的透镜也会变得过大，但如上所述，在进行中间成像的方式的成像光学系统中，能够缩短第2光学系统的后焦距，并且能够缩小第2光学系统的放大侧的透镜直径，从而也适合缩短焦距来进行广角化。

专利文献1：国际公开第09/107553号

专利文献2：日本特开2006-330410号公报

然而，专利文献1中，第2光学系统为鱼眼透镜，在最终像面将会残留较大的畸变像差，因此作为通常的成像光学系统并不适合。并且，专利文献2中，以中间像为界在第1光学系统及第2光学系统中独立进行像差校正，因此并未达到最近所要求的级别的广角化。而且，专利文献1、2均成像一次中间像，因此无论怎样透镜总长度也会变大。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在形成中间像的成像光学系统中，实现小型化并且广角且各像差得到良好校正的具有高投射性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投射型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。

本实用新型的成像光学系统是能够将配置在缩小侧共轭面上的图像显示元件中所显示的图像作为放大像而投射在放大侧共轭面上的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统从放大侧依次包括由多个透镜构成的第1光学系统及由多个透镜构成的第2光学系统，第1光学系统从放大侧依次包括第1a透镜组、在反射面中折弯光路的第1光路折弯机构及第1b透镜组，第2光学系统从放大侧依次包括第2a透镜组、在反射面中折弯光路的第2光路折弯机构及第2b透镜组，第2光学系统将图像显示元件上的图像作为中间像来成像，第1光学系统将中间像成像在放大侧共轭面上，并且满足下述条件式(1)。

3＜d/I……(1)

其中，设为

d：从第2a透镜组的最靠缩小侧的面至第2b透镜组的最靠放大侧的面的光轴上的距离；

I：缩小侧的最大像高。

在本实用新型的成像光学系统中，优选满足下述条件式(1-1)。

5＜d/I＜15……(1-1)

并且，优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2-1)。

4＜b/a＜10……(2)

5＜b/a＜8……(2-1)

其中，设为

b：设计F值的5倍的F值时的最大像高的子午方向的光束直径；

a：设计F值的5倍的F值时的轴上光束直径。

另外，a、b的光束直径设为将投射距离设成无限远时的比最靠放大侧的透镜面更靠放大侧的光束直径。并且，计算a、b时用于确定F值的光圈的位置设为在第2光学系统内主光线与光轴交叉的位置。并且，b的光束直径设为与主光线垂直的方向上的光束直径。

并且，第2a透镜组优选具有正屈光力。

并且，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。

1＜f1/|f|＜2.5……(3)

1.3＜f1/|f|＜2……(3-1)

其中，设为

f1：第1光学系统的焦距；

f：整个系统的焦距。

并且，优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-1)。

5＜f2a/|f|＜60……(4)

10＜f2a/|f|＜40……(4-1)

其中，设为

f2a：第2a透镜组的焦距；