投影透镜及投影装置的制作方法

1.本发明的技术涉及一种投影透镜及投影装置。


背景技术：

2.日本特开2019-002969号公报所记载的投影光学装置具备：第1光学系统，形成中间像；第2光学系统，放大中间像；第1反射镜，配置于第1光学系统内的光路上；第2反射镜，配置于第1光学系统与第2光学系统之间；第1保持部件，保持第1光学系统及第1反射镜；及第2保持部件，保持第2光学系统及第2反射镜。
3.在日本特开2019-002969号公报中，第1光学系统具备：第1透镜组，配置于第1反射镜的入射侧；第1镜筒，收纳第1透镜组，且由第1保持部件保持；第2透镜组，配置于第1反射镜的出射侧；及第2镜筒，收纳第2透镜组，且至少一部分配置于第1保持部件内。并且，第2光学系统具备：第3透镜组，沿着该第2光学系统的光轴配置；及第3镜筒，收纳第3透镜组，且由第2保持部件保持。在第2光学系统连接有第1保持部件及第2保持部件。


技术实现要素：

4.本发明的技术所涉及的一个实施方式提供一种能够维持由树脂形成的透镜的性能的投影透镜及投影装置。
5.用于解决技术课题的手段
6.本发明的投影透镜具备：由树脂形成的透镜；保持透镜的第1保持框；及与透镜非接触且保持第1保持框的第2保持框，第1保持框的热膨胀系数大于第2保持框的热膨胀系数。
7.优选第1保持框具有保持透镜的保持部及与第2保持框连接的连接部。
8.优选第1保持框和第2保持框在透镜的径向上，以第1保持框位于外侧且第2保持框位于内侧的配置，经由连接部连接。
9.优选第1保持框和第2保持框在透镜的径向上，以第1保持框位于内侧且第2保持框位于外侧的配置，经由连接部连接，在第1保持框与第2保持框之间设置有间隙。
10.优选保持部具有沿着透镜的径向延伸的第1延伸部及沿着透镜的光轴方向延伸的第2延伸部。
11.优选第1延伸部包含与透镜的出射侧的面抵接的第1抵接部。
12.优选第1延伸部还包含与透镜的入射侧的面抵接的第2抵接部。
13.优选第2抵接部的径向长度比第1抵接部的径向长度长。
14.优选第2延伸部与透镜的边缘面(edge surface)抵接。
15.优选连接部具有沿着透镜的径向延伸的第3延伸部及沿着透镜的光轴方向延伸的第4延伸部。
16.优选第1保持框具有与透镜的外缘部的一部分对置的对置部，在对置部与一部分之间设置有间隙。
17.优选透镜的外缘部由作为以直线状延伸的部分的直线状外缘部及作为剩余部分的弧状外缘部构成，保持部保持弧状外缘部，对置部在与直线状外缘部之间设置有间隙。
18.优选透镜的热膨胀系数大于第1保持框的热膨胀系数。
19.优选第1保持框的保持透镜的前端为锥形形状。
20.优选透镜为在透镜面包含非球面的非球面透镜。
21.优选透镜为配置于最靠出射侧的出射透镜。并且，优选透镜为配置于入射端部与出射端部之间的中间透镜。
22.优选第1保持框由纤维增强树脂形成，第2保持框由金属形成。
23.优选用于运输设备。
24.本发明的投影装置具备上述任一项所述的投影透镜及形成通过投影透镜投影于屏幕的图像的图像形成单元。
附图说明
25.图1是表示从组装于汽车的仪表板的投影透镜向挡风玻璃投影图像的情况的图。
26.图2是表示由投影透镜及图像形成单元构成的投影装置的图。
27.图3是投影透镜的剖视图。
28.图4是校正透镜保持框附近的主要部分剖视图。
29.图5是表示校正透镜、校正透镜保持框及对校正透镜保持框进行保持的保持框的材料和热膨胀系数的表。
30.图6是以箭头及数值表示校正透镜、校正透镜保持框及对校正透镜保持框进行保持的保持框的热膨胀系数的示意图。
31.图7是出射透镜保持框附近的主要部分剖视图。
32.图8是出射透镜及出射透镜保持框的俯视图。
33.图9是表示出射透镜、出射透镜保持框及对出射透镜保持框进行保持的保持框的材料和热膨胀系数的表。
34.图10是以箭头和数值表示出射透镜、出射透镜保持框及对出射透镜保持框进行保持的保持框的热膨胀系数的示意图。
35.图11是校正透镜热膨胀时的校正透镜保持框的保持部附近的主要部分剖视图。
36.图12是出射透镜热膨胀时的出射透镜保持框的保持部附近的主要部分剖视图。
37.图13是出射透镜热膨胀时的出射透镜保持框的对置部附近的主要部分剖视图。
38.图14是表示校正透镜保持框的另一例的图。
具体实施方式
39.以下，参考附图，对本发明的技术的实施方式的一例进行说明。另外，本说明书中使用的“第1”、“第2”及“第3”等术语是为了避免构成要件的混淆而标注的，并不限定投影透镜或存在于投影装置内的构成要件的数量。
40.如图1及图2所示，投影透镜10组装于投影装置11。本例的投影装置11用于运输设备，设置于作为运输设备的一例的汽车12的仪表板13。投影装置11配置于仪表板13内，投影透镜10的一部分从仪表板13的上部暴露。投影装置11通过投影透镜10向汽车12的挡风玻璃
14投影图像p。挡风玻璃14是本发明的技术所涉及的“屏幕”的一例。
41.投影装置11例如在汽车12停车期间向挡风玻璃14投影图像p。并且，在将来能够进行汽车12的自动驾驶时，投影装置11也可以在自动驾驶期间向挡风玻璃14投影图像p。另外，自动驾驶是指自动进行加速器、制动器、方向指示器、方向盘15等的操作的方式。
42.作为一例，投影透镜10的出射侧的上半部分从仪表板13暴露，入射侧的下半部分埋入仪表板13内。投影透镜10的出射侧的上半部分被与仪表板13一体地形成的罩16覆盖。在投影透镜10的出射端部配置有出射透镜le。出射透镜le朝向挡风玻璃14出射图像p。
43.在投影透镜10的入射端部连接有图像形成单元20。由该图像形成单元20及投影透镜10构成投影装置11。
44.投影透镜10从离挡风玻璃14比较近的仪表板13向挡风玻璃14投影图像p，因此投影距离最多为几十cm左右。而且，投影透镜10向挡风玻璃14的宽范围投影图像p。因此，对投影透镜10要求超短焦点且超广角的光学性能。
45.并且，通过投影透镜10投影的图像p的中心与出射透镜le的光轴不一致。更详细而言，投影透镜10通过透镜移动功能，以所投影的图像p的中心位于比出射透镜le的光轴更靠上方的位置的所谓上射方式投影图像p。并且，投影透镜10能够进行所谓的零偏移投影，即，在挡风玻璃14上，以使图像p的下边位于出射透镜le的光轴的延长线上的点的方式投影图像p。
46.图像形成单元20形成通过投影透镜10投影于挡风玻璃14的图像。图像形成单元20具备图像形成面板21、光源22及导光部件(未图示)等。光源22将光照射于图像形成面板21。导光部件将来自光源22的光引导至图像形成面板21。
47.图像形成单元20例如为将dmd(digital micromirror device(数字显微装置)：注册商标)用作图像形成面板21的反射型。众所周知，dmd具有能够改变从光源22照射的光的反射方向的多个微镜，是以像素单位二维排列各微镜而成的图像显示元件。dmd通过根据图像改变各微镜的朝向来切换来自光源22的光的反射光的开/关，由此进行与图像相应的光调制。
48.作为光源22的一例，可举出白色光源。白色光源发出白色光。白色光源例如通过组合激光光源和荧光体来实现。激光光源对荧光体发出蓝色光作为激励光。荧光体通过被从激光光源发出的蓝色光激励而发出黄色光。白色光源通过组合从激光光源发出的蓝色光和从荧光体发出的黄色光来发出白色光。在图像形成单元20还设置有以分时方式将由光源22发出的白色光选择性地转换为蓝色光、绿色光及红色光的各颜色光的旋转滤色器。通过蓝色、绿色及红色的各颜色光选择性地照射于图像形成面板21，可获得携带蓝色、绿色及红色的各颜色的图像信息的图像光。如此获得的各颜色的图像光选择性地入射于投影透镜10，从而朝向挡风玻璃14投影。各颜色的图像光统合于挡风玻璃14上。因此，在挡风玻璃14上显示全彩的图像p。
49.在投影透镜10，从图像形成单元20入射有表示通过图像形成单元20形成的图像的光束。投影透镜10放大基于所入射的光束的图像光来进行成像。由此，投影透镜10将作为通过图像形成单元20形成的图像的放大像的图像p投影于挡风玻璃14。
50.如图3所示，投影透镜10具备弯曲光学系统。弯曲光学系统具有第1光轴a1、第2光轴a2及第3光轴a3。第1光轴a1是来自图像形成单元20的光所通过的光轴。第2光轴a2是相对
于第1光轴a1弯曲90
°
的光轴。第3光轴a3是相对于第2光轴a2弯曲90
°
的光轴。因此，第1光轴a1及第3光轴a3平行。另外，在此所说的90
°
是将在设计上容许的误差包含在内的值。
51.在以下说明中，将与第1光轴a1及第3光轴a3平行的方向表述为y方向，将与第2光轴a2平行的方向表述为z方向，将与y方向及z方向正交的方向表述为x方向。
52.投影透镜10具有第1镜筒部30、第2镜筒部31及第3镜筒部32。第1透镜部30位于最靠入射侧，第3镜筒部32位于最靠出射侧。第2镜筒部31位于第1镜筒部30与第3镜筒部32之间。各镜筒部30～32分别保持透镜。由第1镜筒部30保持的透镜配置于第1光轴a1上，由第2镜筒部31保持的透镜配置于第2光轴a2上，由第3镜筒部32保持的透镜配置于第3光轴a3上。第1镜筒部30的中心轴与第1光轴a1大致一致，第2镜筒部31的中心轴与第2光轴a2大致一致，第3镜筒部32的中心轴与第3光轴a3大致一致。另外，在图3中，为了简化说明，有时省略多个透镜而表述为1个透镜。
53.第1镜筒部30保持第1光学系统l1。第1光学系统l1例如由透镜l11、透镜l12、透镜l13、透镜l14、校正透镜lc及透镜l15构成，并沿着第1光轴a1配置。第1光学系统l1形成图像形成面板21的光学像的中间像mi。并且，在透镜l13与透镜l14之间设置有固定光圈33。固定光圈33缩小从图像形成单元20入射的光束。
54.透镜l11、透镜l12及透镜l13由保持框34保持。透镜l11及透镜l12例如构成变焦透镜组。透镜l14由保持框35保持。校正透镜lc由保持框(以下，校正透镜保持框)36保持。透镜l15由保持框37保持。
55.保持框37与校正透镜lc非接触且保持校正透镜保持框36。校正透镜保持框36为内框，保持框37为外框。
56.校正透镜保持框36例如由混合有玻璃纤维的聚苯硫醚等纤维增强树脂形成。另一方面，其他保持框34、保持框35及保持框37例如由铝等金属形成。
57.校正透镜lc是主要担负对像面弯曲像差等像差进行校正的功能的透镜。因此，作为校正透镜lc，采用有利于像差校正的、在透镜面包含非球面的非球面透镜。非球面透镜难以利用玻璃制造，因此校正透镜lc由环烯烃聚合物等树脂形成。
58.另一方面，在本例中，校正透镜lc以外的构成第1光学系统l1的透镜全部由玻璃形成。配置有投影透镜10的仪表板13通过挡风玻璃14受到直射阳光，因此投影透镜10有时会暴露于120℃左右的高温环境中。如此，投影透镜10会在高温环境下使用，因此若仅考虑耐热性，则与树脂相比，优选由玻璃形成透镜。
59.校正透镜lc是本发明的技术所涉及的“由树脂形成的透镜”及“中间透镜”的一例。校正透镜保持框36是本发明的技术所涉及的“第1保持框”的一例。保持框37是本发明的技术所涉及的“第2保持框”的一例。
60.第2透镜部31保持第2光学系统l2。第2光学系统l2例如由透镜l21及透镜l22构成，沿着第2光轴a2配置。透镜l21及透镜l22由玻璃形成。在本例中，第2光学系统l2作为中继透镜发挥作用。更具体而言，第2光学系统l2将通过第1光学系统l1成像的中间像mi作为被摄体，将表示中间像mi的光束中继至第3透镜部32。
61.并且，第2镜筒部31一体地保持第1反射镜38及第2反射镜39。第1反射镜38及第2反射镜39分别为构成弯曲光学系统的光学元件之一，使光轴弯曲。第1反射镜38将第1光轴a1的光折弯而设为第2光轴a2的光。第2反射镜39将第2光轴a2的光折弯而设为第3光轴a3的
光。
62.第1反射镜38被保持为反射面相对于第1光轴a1及第2光轴a2的每一个呈45
°
的角度的姿势。同样地，第2反射镜39被保持为反射面相对于第2光轴a2及第3光轴a3的每一个呈45
°
的角度的姿势。第1反射镜38及第2反射镜39是在玻璃等透明部件涂覆反射膜而成的镜面反射型反射镜。另外，第1反射镜38及第2反射镜39也可以是利用使光全反射的棱镜的反射镜。
63.第2镜筒部31与第1镜筒部30的保持框34、保持框35及保持框37相同，例如由铝等金属形成。
64.第3镜筒部32保持第3光学系统l3。第3光学系统l3是出射光学系统，由透镜l31、透镜l32、透镜l33、透镜l34及出射透镜le构成，沿着第3光轴a3配置。
65.透镜l31及透镜l32由保持框40保持。透镜l31及透镜l32例如构成聚焦透镜组。透镜l33及透镜l34由保持框41保持。出射透镜le由保持框(以下，出射透镜保持框)42保持。
66.保持框41与出射透镜le非接触，且保持出射透镜保持框42。保持框41为内框，出射透镜保持框42为外框。
67.出射透镜保持框42与校正透镜保持框36相同，例如由混合有玻璃纤维的聚苯硫醚等纤维增强树脂形成。另一方面，其他保持框40及保持框41例如由铝等金属形成。
68.出射透镜le是比第3光轴a3更靠下侧的外缘部的一部分被切割成直线状的、俯视观察时为d字状的透镜(还参考图8)。出射透镜le与校正透镜lc相同，是非球面透镜，且由环烯烃聚合物等树脂形成。另一方面，位于出射透镜le的入射侧的透镜l33及透镜l34是具有球面的透镜面的球面透镜，由玻璃形成。
69.如上所述，对投影透镜10要求超短焦点且超广角的光学性能。因此，透镜l33及透镜l34为了放大所投影的图像p而具有负的折射力，使光束发散。
70.投影透镜10的半视角为63
°
以上，更优选为65
°
以上。为了确保这种宽的半视角，透镜l33及透镜l34需要高的折射力。为了确保高折射力，与树脂制透镜相比，更优选为玻璃制透镜。但是，采用玻璃制透镜时，若透镜面的直径大径化，则重量会增加，因此优选为小径。因此，透镜l33及透镜l34由玻璃形成，以便能够抑制透镜面的直径的大径化且确保高折射力。由此，能够在将透镜面的直径保持为比较小的状态下扩大所投影的图像p的视角。
71.另一方面，出射透镜le在第3光学系统l3中主要担负对像差进行校正的功能。如上所述，透镜l33及透镜l34为了在维持小径的同时实现广角化，具有高折射力。通常，折射力越高，像面弯曲像差及歪曲像差越大。非球面透镜的像差校正能力高于球面透镜的像差校正能力。因此，作为与如透镜l33及透镜l34那样具有高折射力的透镜组合的出射透镜le，采用非球面透镜。并且，出射透镜le配置于最靠出射侧，因此透镜面的直径在投影透镜10中最大。如此大径的非球面透镜难以用玻璃制造。因此，出射透镜le由树脂形成。
72.出射透镜le与校正透镜lc相同，是本发明的技术所涉及的“由树脂形成的透镜”的一例。出射透镜保持框42与校正透镜保持框36相同，是本发明的技术所涉及的“第1保持框”的一例。保持框41与保持框37相同，是本发明的技术所涉及的“第2保持框”的一例。
73.如图4所示，校正透镜保持框36具有保持部50及连接部51。这些保持部50及连接部51遍及校正透镜保持框36的整周而设置。保持部50保持校正透镜lc。连接部51与保持框37连接。
74.保持部50具有沿着校正透镜lc的径向(与xz平面平行的方向)延伸的延伸部52及沿着校正透镜lc的光轴方向(与y方向平行的方向)延伸的延伸部53。同样地，连接部51具有沿着径向延伸的延伸部54及沿着光轴方向延伸的延伸部55。因此，保持部50及连接部51在图4所示的剖视观察中为l字状。
75.延伸部52从延伸部53朝向校正透镜lc的中心而延伸。延伸部52与校正透镜lc的出射侧的面lc_sl抵接。延伸部53及延伸部55朝向延伸部54以直线状沿着光轴方向延伸。延伸部53与校正透镜lc的边缘面lc_ed抵接。边缘面lc_ed意味着在校正透镜lc的外缘沿着圆周方向形成的端面。延伸部54朝向与延伸部52相反的外侧从延伸部55沿着径向延伸。即，延伸部54是从延伸部55突出的凸缘。
76.延伸部54的外周面与保持框37的内周面接触。延伸部54和保持框37例如通过螺钉连接。具体而言，在延伸部54的周向的多个位置分别形成有未图示的螺钉插通孔，并在与该螺钉插通孔对应的保持框37的部分分别形成有未图示的螺钉孔。并且，未图示的螺钉插入贯通于螺钉插通孔而紧固固定于螺钉孔。即，校正透镜保持框36和保持框37在径向上，以校正透镜保持框36位于内侧且保持框37位于外侧的配置，经由连接部51连接。
77.在校正透镜保持框36与保持框37之间形成有通过延伸部54向径向的延伸而形成的间隙g1。并且，保持部50通过热铆接保持校正透镜lc。因此，延伸部53的前端部形成为锥形形状，以便容易进行热铆接。
78.延伸部52是本发明的技术所涉及的“第1延伸部”及“第1抵接部”的一例。延伸部53是本发明的技术所涉及的“第2延伸部”的一例。延伸部54是本发明的技术所涉及的“第3延伸部”的一例。延伸部55是本发明的技术所涉及的“第4延伸部”的一例。
79.图5所示的表60表示校正透镜lc、校正透镜保持框36及保持框37(图5中标记为“对校正透镜保持框进行保持的保持框”)的材料、径向及光轴方向上的热膨胀系数。如上所述，校正透镜lc由树脂形成。如上所述，校正透镜保持框36由纤维增强树脂形成。如上所述，保持框37由金属形成。
80.校正透镜lc的热膨胀系数在径向及光轴方向上均为60
×
10-6
/k。校正透镜保持框36的热膨胀系数在径向上为40
×
10-6
/k，在光轴方向上为20
×
10-6
/k，在热膨胀的方式上具有各向异性。保持框37的热膨胀系数在径向及光轴方向上均为23
×
10-6
/k。即，校正透镜lc的热膨胀系数在径向及光轴方向上均最大。校正透镜保持框36的径向上的热膨胀系数约比保持框37的径向上的热膨胀系数大2倍。保持框37的光轴方向上的热膨胀系数大于校正透镜保持框36的光轴方向上的热膨胀系数，但与径向上的差相比，该差是微小的。另外，校正透镜保持框36形成为纤维增强树脂的纤维的取向方向成为光轴方向。由此，校正透镜保持框36的光轴方向上的热膨胀系数小于径向上的热膨胀系数。另外，校正透镜保持框36的径向上的热膨胀系数也可以小于光轴方向上的热膨胀系数。
81.如校正透镜保持框36那样热膨胀系数在径向和光轴方向上不同时，利用径向上的热膨胀系数和光轴方向上的热膨胀系数中较大的热膨胀系数来进行与保持框37的热膨胀系数的大小比较，在本例中利用径向上的热膨胀系数进行。因此，可以说校正透镜保持框36的热膨胀系数大于保持框37的热膨胀系数。
82.图6是以箭头及数值(省略
×
10-6
/k)表示校正透镜lc、校正透镜保持框36及保持框37的径向上的热膨胀系数和光轴方向上的热膨胀系数的示意图。各部件的径向上的热膨胀
系数以校正透镜lc、校正透镜保持框36、保持框37的顺序，随着朝向外侧而变小。另外，图6中为了简化，省略了表示剖面的阴影线等。
83.如图7及图8所示，出射透镜保持框42具有保持部70、连接部71及对置部72。保持部70保持出射透镜le。更详细而言，保持部70保持出射透镜le的弧状外缘部ea。连接部71与保持框41连接。对置部72与作为出射透镜le的以直线状延伸的部分的直线状外缘部es对置。即，直线状外缘部es是本发明的技术所涉及的“透镜的外缘部的一部分”的一例。
84.保持部70具有沿着出射透镜le的径向延伸的延伸部73及延伸部74、以及沿着出射透镜le的光轴方向延伸的延伸部75。延伸部73及延伸部74从延伸部75朝向出射透镜le的中心而延伸。延伸部74的径向长度lg2比延伸部73的径向长度lg1长。延伸部73与出射透镜le的出射侧的面le_sl抵接。另一方面，延伸部74与出射透镜le的入射侧的面le_sr抵接。并且，延伸部75与出射透镜le的边缘面le_ed抵接。边缘面le_ed意味着在出射透镜le的外缘沿着圆周方向形成的端面。
85.连接部71具有沿着径向延伸的延伸部76及沿着光轴方向延伸的延伸部77。因此，连接部71在图7所示的剖视观察中为l字状。延伸部76从保持部70的延伸部74朝向外侧以直线状沿着径向延伸。延伸部76是从延伸部75突出的凸缘。延伸部77是延伸部76进一步沿着光轴方向向入射侧延伸的部分。
86.延伸部77的内周面与保持框41的外周面接触。延伸部77和保持框41与校正透镜保持框36的延伸部54和保持框37相同，例如通过螺钉连接。具体而言，在延伸部77的周向的多个位置分别形成有未图示的螺钉插通孔，并在与该螺钉插通孔对应的保持框41的部分分别形成有未图示的螺钉孔。并且，未图示的螺钉插入贯通于螺钉插通孔而紧固固定于螺钉孔。即，出射透镜保持框42和保持框41在径向上，以出射透镜保持框42位于外侧且保持框41位于内侧的配置，经由连接部71连接。
87.保持部70通过热铆接保持出射透镜le。因此，延伸部73的前端部形成为锥形形状，以便容易进行热铆接。
88.延伸部73及延伸部74是本发明的技术所涉及的“第1延伸部”的一例。并且，延伸部73是本发明的技术所涉及的“第1抵接部”的一例。延伸部74是本发明的技术所涉及的“第2抵接部”的一例。延伸部75是本发明的技术所涉及的“第2延伸部”的一例。而且，延伸部76是本发明的技术所涉及的“第3延伸部”的一例。延伸部77是本发明的技术所涉及的“第4延伸部”的一例。
89.对置部72具有沿着径向延伸的延伸部78及沿着光轴方向延伸的延伸部79。因此，对置部72在图7所示的剖视观察中为l字状。延伸部78与出射透镜le的出射侧的面le_sl对置。延伸部79与出射透镜le的边缘面le_ed对置。
90.延伸部78不与出射透镜le的出射侧的面le_sl抵接。同样地，延伸部79不与出射透镜le的边缘面le_ed抵接。即，对置部72(延伸部78)在光轴方向上相对于出射透镜le的直线状外缘部es具有间隙g2。并且，对置部72(延伸部79)在径向上相对于出射透镜le的直线状外缘部es具有间隙g3。
91.图9所示的表100表示出射透镜le、出射透镜保持框42及保持框41(图9中标记为“对出射透镜保持框进行保持的保持框”)的材料、径向及光轴方向上的热膨胀系数。如上所述，出射透镜le由树脂形成。如上所述，出射透镜保持框42由纤维增强树脂形成。如上所述，
保持框41由金属形成。
92.出射透镜le的热膨胀系数与校正透镜lc相同，在径向及光轴方向上均为60
×
10-6
/k。出射透镜保持框42的热膨胀系数与校正透镜保持框36相同，在径向上为40
×
10-6
/k，在光轴方向上为20
×
10-6
/k。保持框41的热膨胀系数与保持框37相同，在径向及光轴方向上均为23
×
10-6
/k。即，出射透镜le的热膨胀系数在径向及光轴方向上均最大。出射透镜保持框42的径向上的热膨胀系数约比保持框41的径向上的热膨胀系数大2倍。保持框41的光轴方向上的热膨胀系数大于出射透镜保持框42的光轴方向上的热膨胀系数，但与径向上的差相比，该差是微小的。
93.与校正透镜保持框36的情况相同，利用径向上的热膨胀系数和光轴方向上的热膨胀系数中较大的热膨胀系数来进行保持框41与出射透镜保持框42的热膨胀系数的大小比较，在本例中利用径向上的热膨胀系数进行。因此，可以说出射透镜保持框42的热膨胀系数大于保持框41的热膨胀系数。
94.图10是以箭头及数值(省略
×
10-6
/k)表示出射透镜le、出射透镜保持框42及保持框41的径向上的热膨胀系数和光轴方向上的热膨胀系数的示意图。另外，与图6相同，图10中为了简化，省略了表示剖面的阴影线等。
95.接着，主要参考图3，对基于上述结构的作用进行说明。表示在图像形成单元20中形成的图像的光束首先入射于投影透镜10的第1光学系统l1的透镜l11。接着，光束穿过透镜l12、透镜l13，并穿过固定光圈33，由此光量得到调整。通过固定光圈33调整了光量的光束穿过透镜l14，并进一步穿过校正透镜lc。通过校正透镜lc等校正像差。
96.校正透镜lc由树脂形成，因此如图5及图6所示，热膨胀系数比较大。并且，投影透镜10用于汽车12等运输设备时，由于夏季的烈日等环境，会成为120℃左右的非常高的温度，因此校正透镜lc的热膨胀是不可避免的。
97.考虑与保持框37相同地由金属等比较不易热膨胀的材料形成校正透镜保持框36的情况，换言之由刚性比较高的材料形成校正透镜保持框36的情况。此时，已热膨胀的校正透镜lc没有退避处，有可能对校正透镜lc施加过度的应力而导致校正透镜lc整体变形。根据情况，还有可能导致在校正透镜lc出现龟裂。并且，校正透镜lc的热膨胀减小而收缩时，有可能在由保持部50保持的校正透镜lc的部分出现保持痕迹。由于这样的变形、保持痕迹等，有可能出现无法进行像面弯曲像差等的校正或第1光轴a1偏离等不良情况，从而无法维持校正透镜lc的性能。
98.相反地考虑与校正透镜保持框36相同地由纤维增强树脂等比较容易热膨胀的材料形成保持框37的情况，换言之，由刚性比较低的材料形成保持框37的情况。此时，保持框37热膨胀至与校正透镜保持框36相同的程度。然而，保持框37保持校正透镜保持框36而不是保持校正透镜lc，因此无需热膨胀至校正透镜保持框36的程度。保持框37已热膨胀时，第1光轴a1有可能偏离，因此保持框37反而优选不热膨胀。因此，保持框37的热膨胀系数优选小于校正透镜保持框36的热膨胀系数。
99.因此，在本实施方式中，如图4所示，由校正透镜保持框36保持校正透镜lc，且由保持框37保持校正透镜保持框36。并且，如图5及图6所示，使校正透镜保持框36的热膨胀系数大于保持框37的热膨胀系数。作为考虑方法，并不是由保持框37直接保持校正透镜lc，而是由具有校正透镜lc与保持框37之间的热膨胀系数的校正透镜保持框36保持校正透镜lc，在
校正透镜lc与保持框37之间配置校正透镜保持框36。由此，使校正透镜保持框36作为吸收校正透镜lc的热膨胀的缓冲部件发挥作用。
100.因此，如图11所示，校正透镜保持框36随着校正透镜lc的热膨胀而向填埋间隙g1的方向弹性变形。通过校正透镜保持框36如此弹性变形，吸收校正透镜lc的热膨胀引起的伸长量。因此，防止校正透镜lc整体变形或产生龟裂或在校正透镜lc出现保持痕迹的情况。其结果，能够维持校正透镜lc的性能。
101.并且，在校正透镜lc的径向上，以校正透镜保持框36位于内侧且保持框37位于外侧的配置，经由连接部51连接校正透镜保持框36和保持框37。另外，在校正透镜保持框36与保持框37之间设置有间隙g1。间隙g1是容许伴随校正透镜lc的热膨胀的校正透镜保持框36的弹性变形的空间。没有设置间隙g1时，在校正透镜保持框36位于内侧且保持框37位于外侧的配置关系上，伴随校正透镜lc的热膨胀的校正透镜保持框36的弹性变形受到保持框37的阻碍。通过设置间隙g1，校正透镜保持框36能够伴随校正透镜lc的热膨胀而弹性变形。另外，间隙g1优选设置成不会妨碍校正透镜保持框36的弹性变形的程度。
102.校正透镜保持框36的保持部50具有沿着校正透镜lc的径向延伸的延伸部52及沿着校正透镜lc的光轴方向延伸的延伸部53。并且，校正透镜保持框36的连接部51具有沿着径向延伸的延伸部54及沿着光轴方向延伸的延伸部55。因此，能够通过延伸部52及延伸部54的热膨胀引起的伸长来吸收径向上的校正透镜lc的热膨胀引起的伸长量。并且，能够通过延伸部53及延伸部55的热膨胀引起的伸长来吸收光轴方向上的校正透镜lc的热膨胀引起的伸长量。
103.延伸部52与校正透镜lc的出射侧的面lc_sl抵接。并且，延伸部53与校正透镜lc的边缘面lc_ed抵接。因此，能够通过延伸部52和延伸部53可靠地进行校正透镜lc的定位。
104.穿过校正透镜lc的光束入射于透镜l15。并且，中间像mi成像于比第1反射镜38更靠缩小侧即透镜l15与第1反射镜38之间的位置。
105.穿过透镜l15的光束被第1反射镜38折弯90
°
而成为第2光轴a2的光，并穿过第2光学系统l2。
106.穿过第2光学系统l2的光束被第2反射镜39再次折弯90
°
而成为第3光轴a3的光。并且，穿过构成第3光学系统l3的透镜l31、l32、l33、l34，最后穿过出射透镜le，作为图像p而投影于挡风玻璃14。
107.与校正透镜lc相同地由树脂形成出射透镜le，因此如图9及图10所示，热膨胀系数比较大。因此，出射透镜le与校正透镜lc相同，热膨胀是不可避免的。因此，在本实施方式中，如图7及图8所示，由出射透镜保持框42保持出射透镜le，且由保持框41保持出射透镜保持框42。并且，使出射透镜保持框42的热膨胀系数大于保持框41的热膨胀系数。
108.因此，如图12所示，出射透镜保持框42随着出射透镜le的热膨胀而弹性变形。通过出射透镜保持框42如此弹性变形，吸收出射透镜le的热膨胀引起的伸长量。因此，与校正透镜lc的相同，能够维持出射透镜le的性能。
109.并且，在出射透镜le的径向上，以出射透镜保持框42位于外侧且保持框41位于内侧的配置，经由连接部71连接出射透镜保持框42和保持框41。因此，出射透镜保持框42能够不受保持框41的阻碍而弹性变形。
110.并且，出射透镜le的直线状外缘部es与出射透镜保持框42的对置部72对置，在对
置部72与直线状外缘部es之间设置间隙g2、g3。
111.因此，如图13所示，间隙g2、g3成为所热膨胀的出射透镜le的退避处。如图12所示，除了通过弹性变形吸收出射透镜le的热膨胀引起的伸长量以外，通过这样预先准备成为所热膨胀的出射透镜le的退避处的间隙g2、g3，也能够维持出射透镜le的性能。另外，间隙g2、g3优选设置成比出射透镜le的最大伸长量大。
112.出射透镜le通过基于弹性变形的方法及基于间隙g2、g3的方法这两个方法吸收出射透镜le的热膨胀引起的伸长量。因此，即使在出射透镜保持框42由于某种原因而陷入无法弹性变形的状态时，也多少能够通过间隙g2、g3吸收出射透镜le的热膨胀引起的伸长量。
113.如图7所示，出射透镜保持框42的保持部70具有沿着出射透镜le的径向延伸的延伸部73及延伸部74、以及沿着出射透镜le的光轴方向延伸的延伸部75。并且，出射透镜保持框42的连接部71具有沿着径向延伸的延伸部76及沿着光轴方向延伸的延伸部77。因此，能够通过延伸部73、延伸部74及延伸部76的热膨胀引起的伸长来吸收径向上的射出透镜le的热膨胀引起的伸长量。并且，能够通过延伸部75及延伸部77的热膨胀引起的伸长来吸收光轴方向上的出射透镜le的热膨胀引起的伸长量。
114.延伸部73与出射透镜le的出射侧的面le_sl抵接。并且，延伸部74与出射透镜le的入射侧的面le_sr抵接。而且，延伸部75与出射透镜le的边缘面le_ed抵接。因此，能够通过延伸部73、延伸部74及延伸部75可靠地进行出射透镜le的定位。
115.出射透镜le是配置于最靠出射侧的透镜。并且，从仪表板13向挡风玻璃14投影图像p。出射透镜le是具有负折射力的透镜，从出射透镜le出射的光线以光轴为中心而扩散，因此设为出射透镜le的出射侧的面le_sl的透镜面的直径大于入射侧的面le_sr的透镜面的直径。
116.因此，使与入射侧的面le_sr抵接的延伸部74的径向长度lg2比与出射侧的面le_sl抵接的延伸部73的径向长度lg1长。因此，通过延伸部74，能够以透镜面的直径比较小的入射侧的面le_sr可靠地支承出射透镜le。
117.校正透镜lc及出射透镜le的热膨胀系数大于校正透镜保持框36及出射透镜保持框42的热膨胀系数。因此，能够防止校正透镜保持框36及出射透镜保持框42比校正透镜lc及出射透镜le更加热膨胀，从而导致校正透镜lc及出射透镜le的保持力减弱的不良情况。
118.校正透镜保持框36及出射透镜保持框42的光轴方向上的热膨胀系数小于径向上的热膨胀系数。因此，能够减小热膨胀引起的光轴方向上的校正透镜保持框36及出射透镜保持框42的伸长量，能够抑制图像p的画质下降。
119.校正透镜保持框36的保持校正透镜lc的前端及出射透镜保持框42的保持出射透镜le的前端为锥形形状。因此，能够容易进行热铆接。并且，通过利用热铆接保持校正透镜lc及出射透镜le，无需在校正透镜保持框36及出射透镜保持框42另外嵌合压环来将校正透镜lc及出射透镜le固定于校正透镜保持框36及出射透镜保持框42，能够降低零件成本及制造成本。
120.出射透镜le从投影透镜10露出。因此，容易受到直射阳光，直接受到周围温度的影响。因此，出射透镜le采取针对上述热膨胀的对策的必要性高。并且，由于出射透镜le具有大直径，因此热膨胀量在投影透镜10中使用的透镜中最大。因此，对出射透镜le实施本发明的技术所涉及的针对由树脂形成的透镜的热膨胀的对策是特别有效的。
121.投影透镜10用于运输设备。因此，如上所述，会暴露在120℃左右的严酷的温度环境下。因此，将投影透镜10用于运输设备时，本发明的技术所涉及的针对由树脂形成的透镜的热膨胀的对策是特别有效的。
122.在上述实施方式中，遍及校正透镜保持框36的整周而设置了保持部50，但并不限于此。也可以如图14所示的校正透镜保持框110，沿周向在多个位置以等间隔设置保持部111。根据这种结构的保持部111，与遍及整周而设置的保持部50相比，容易弹性变形，因此能够更有效地吸收校正透镜lc的热膨胀引起的伸长量。并且，校正透镜lc的边缘面lc_ed露出多处，因此与遍及整周而设置保持部50的校正透镜保持框36的情况相比，能够提高校正透镜lc的散热性。另外，保持部111至少以120
°
间隔设置3个即可。
123.校正透镜保持框36及出射透镜保持框42的热膨胀系数大于保持框37及保持框41的热膨胀系数即可，并不限于例示的纤维增强树脂。但是，纤维增强树脂比较低廉，容易进行热铆接等加工，且作为透镜的保持框兼具适度的挠性和刚性。因此，纤维增强树脂适于作为校正透镜保持框36及出射透镜保持框42的材料。
124.保持框37及保持框41也不限于例示的金属。但是，金属通常具有优异的耐热性。并且，金属的刚性比较高，不易挠曲。在本例的用于运输设备的投影透镜10中，被施加运输设备的行驶中的振动，因此该不易挠曲的性质是特别需要的性质。因此，金属适于作为保持框37及保持框41的材料。
125.在上述实施方式中，作为由树脂形成的透镜，均例示了非球面透镜的校正透镜lc及出射透镜le，但并不限于此。可以是由树脂形成的球面透镜。并且，由树脂形成的透镜也可以是配置于最靠入射侧的透镜。
126.在上述实施方式中，作为运输设备例示了汽车12，但并不限于此。运输设备也可以是工程车辆、铁路、船舶及飞机等。并且，在上述实施方式中，例示了用于运输设备的投影透镜10，但并不限于此。例如可以是供户外使用的投影透镜。
127.作为图像形成面板21，可以利用代替dmd使用液晶显示元件(lcd；liquid crystal display(液晶显示器))的透射型图像形成面板。并且，也可以利用代替dmd使用如led(light emitting diode(发光二极管))、有机el(electro luminescence(电致发光)的自发光型元件的面板。而且，可以代替上述实施方式的镜面反射型第1反射镜38、第2反射镜39，使用全反射型反射镜。
128.在上述实施方式中，对将激光光源用作光源22的例子进行了说明，但并不限于此，也可以将水银灯、led等用作光源22。并且，在上述实施方式中，使用了蓝色激光光源和黄色荧光体，但并不限于此，也可以代替黄色荧光体使用绿色荧光体和红色荧光体。并且，还可以代替黄色荧光体使用绿色激光光源和红色激光光源。
129.本发明的技术还能够适当地组合上述各种实施方式和各种变形例。并且，不限于上述实施方式，只要不脱离主旨，则可采用各种结构是理所当然的。
130.以上示出的记载内容及图示内容为针对本发明的技术所涉及的部分的详细说明，仅仅是本发明的技术的一例。例如，与上述的结构、功能、作用及效果相关的说明是与本发明的技术所涉及的部分的结构、功能、作用及效果的一例相关的说明。因此，可以在不脱离本发明的技术的宗旨的范围内，对以上示出的记载内容及图示内容，删除不需要的部分或追加新的要素、或替换是毋庸置疑的。并且，为了避免复杂化并且便于理解本发明的技术所
涉及的部分，在以上示出的记载内容及图示内容中，省略了与在本发明的技术的实施中无需特别说明的技术常识等相关的说明。
131.就本说明书中记载的全部的文献、专利申请以及技术规格而言，与具体且分别记载通过参考而引入的各个文献、专利申请以及技术规格的情况相同地，通过参考而编入本说明书。