[发明专利]投射光学系统和投射型图像显示装置

权利要求书

1.一种投射光学系统，其由从缩小侧朝向放大侧依次配置的第1光学系统和第2光学系统构成，在缩小侧成像面与放大侧成像面之间形成中间像，其特征在于，

所述第2光学系统是透镜，

所述透镜从缩小侧朝向放大侧依次具有第1透过面、反射面和第2透过面，

在设相互正交的3个轴为X轴、Y轴和Z轴、所述第1透过面和所述反射面排列的方向为Z轴方向、所述Y轴的一侧为上方、所述Y轴的另一侧为下方、与所述X轴垂直且包含所述Y轴和所述Z轴的面为YZ平面的情况下，

所述第1透过面和所述反射面位于在所述Z轴方向上延伸的假想轴的下方，

所述第2透过面位于所述假想轴的上方，

所述反射面具有凹形状，

所述第2透过面具有向所述放大侧突出的凸形状，

连结上侧交点和下侧交点的假想线在所述YZ平面中相对于与所述假想轴垂直的假想垂直线倾斜，该上侧交点是通过所述第2透过面的有效光线范围的Y轴方向的上端的上端光束的上周边光线和通过该有效光线范围的Y轴方向的下端的下端光束的上周边光线在YZ平面上交叉的交点，该下侧交点是所述上端光束的下周边光线和所述下端光束的下周边光线在所述YZ平面上交叉的交点，

所述中间像位于所述透镜中的所述第1透过面与所述反射面之间，

所述中间像是使得形成在放大侧成像面上的最终像的梯形失真变小的形状。

2.根据权利要求1所述的投射光学系统，其特征在于，

所述第1光学系统是折射光学系统。

3.根据权利要求2所述的投射光学系统，其特征在于，

所述假想轴与所述第1光学系统的光轴一致。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的投射光学系统，其特征在于，

在所述第1光学系统与所述第2光学系统之间，主光线彼此的间隔随着接近所述第2光学系统而变窄。

5.根据权利要求1所述的投射光学系统，其特征在于，

所述第1透过面、所述反射面和所述第2透过面中的任意一方是非球面。

6.根据权利要求5所述的投射光学系统，其特征在于，

所述第1透过面是非球面。

7.根据权利要求1所述的投射光学系统，其特征在于，

所述第1透过面、所述反射面和所述第2透过面是具有相对于所述假想轴旋转对称的面的共轴光学系统，

所述假想轴是设计基准轴。

8.一种投射光学系统，其由从缩小侧朝向放大侧依次配置的第1光学系统和第2光学系统构成，在缩小侧成像面与放大侧成像面之间形成中间像，其特征在于，

所述第2光学系统是透镜，

所述透镜从缩小侧朝向放大侧依次具有第1透过面、反射面和第2透过面，

在设相互正交的3个轴为X轴、Y轴和Z轴、所述第1透过面和所述反射面排列的方向为Z轴方向、所述Y轴的一侧为上方、所述Y轴的另一侧为下方、与所述X轴垂直且包含所述Y轴和所述Z轴的面为YZ平面的情况下，

所述第1透过面和所述反射面位于在所述Z轴方向上延伸的假想轴的下方，

所述第2透过面位于所述假想轴的上方，

所述反射面具有凹形状，

所述第2透过面具有向所述放大侧突出的凸形状，

连结上侧交点和下侧交点的假想线在所述YZ平面中相对于与所述假想轴垂直的假想垂直线倾斜，该上侧交点是通过所述第2透过面的有效光线范围的Y轴方向的上端的上端光束的上周边光线和通过该有效光线范围的Y轴方向的下端的下端光束的上周边光线在YZ平面上交叉的交点，该下侧交点是所述上端光束的下周边光线和所述下端光束的下周边光线在所述YZ平面上交叉的交点，

所述中间像位于所述透镜中的所述第1透过面与所述反射面之间，

在设所述假想线的所述上侧交点侧相对于所述假想垂直线以该假想垂直线与该假想线的交点为轴而逆时针旋转的倾斜角度为θ、所述下端光束的下周边光线与所述假想轴交叉的从该假想轴起的角度为γ的情况下，满足以下条件式：

0°θ90°+γ··(1)。