(57)【要約】【課題】画像表示装置に用いられている光学系において通過する光の光密度エネルギーの低いレンズを樹脂化し、低コストで軽量の画像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】発光手段から出力された光を複数のレンズ群を通して外部まで導く投射光学部８があり、その投射光学部８内にあるレンズ群を構成する複数ののレンズのうち、照射光の単位面積当たりの光パワーが低い位置にあるレンズ（Ｌ１０、Ｌ１３）を樹脂化する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色光を発光する青色光源と、
緑色光を発光する緑色光源と、
赤色光を発光する赤色光源と、
前記各色光源から出力された各色光を外部まで導き投射する複数のレンズ群からなる光学系と、を備え、
前記複数のレンズ群に属する各レンズのうち、レンズを通過する前記青色光の単位面積当たりの光パワーが１８０ｍＷ／ｍｍ2以下であるレンズを樹脂化するとともに、前記レンズ群に属する各レンズのうち樹脂化したレンズ以外のレンズをガラスで構成したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記樹脂化したレンズは、前記複数のレンズ群のひとつであって光路の最下流に位置し外部に光を照射させる投射光学部のレンズのうち、光照射方向最上流及び最下流側のレンズであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記樹脂化したレンズは、前記複数のレンズ群のひとつであって光路の最上流に位置し前記各色光源から出力された光を平行光に変換させるコリメータレンズのうちそのレンズを通過する青色光の単位面積当たりの光パワーが０ｍＷ／ｍｍ2であるレンズであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
樹脂化したレンズの材質はポリマーオレフィン樹脂あるいはアクリル樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源として半導体レーザや発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた光源装置を備えた画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置の光源に半導体レーザや発光ダイオードを用いる技術が注目されている。特に半導体レーザは、従来から画像表示装置に多用されている水銀ランプに比較して、色再現性が良い点、瞬時点灯が可能である点、長寿命である点、高効率で消費電力を低減することができる点、ならびに小型化が容易である点など、種々の利点を有している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような画像表示装置は、所要の画像を外部スクリーンに投影表示するもので、カラー表示のための３色の光源やそれらの光出力をスクリーンに投射するまで導く光学系を備えている。この光学系はコリメータレンズやフィールドレンズそしてダイクロイックミラー、投射レンズなどから構成されているのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１６３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像表示装置に用いられている光学系のレンズはガラスで作られている。したがって、これらのレンズはガラス製であるので光学系の重量が大きくなり、画像表示装置そのものも重量が大きくなるという問題がある。さらに、ガラス製のレンズはその加工製作に費用がかかり高価である。そこで、光学系のレンズをガラス製から樹脂製にし、そのコストを低減し、光学系さらには画像表示装置の低コスト・軽量化を図っている。しかしながら、これらのレンズが樹脂製になると、この樹脂の光劣化（特に青色などの短波長の光により樹脂の劣化）が促進し、光学系のレンズの特性が維持できないという課題がある。さらに、最近の画像表示装置は小型化、高輝度化（光源の輝度があがると温度があがる）が進んでいるので、狭い空間内に実装され装置内部の温度上昇が大きくなり樹脂の光劣化が促進されるという課題もある。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、画像表示装置に用いられている光学系において通過する光の光密度エネルギーの低いレンズを樹脂化した画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の画像表示装置は、青色光を発光する青色光源と、緑色光を発光する緑色光源と、赤色光を発光する赤色光源と、前記各色光源から出力された各色光を外部まで導き投射する複数のレンズ群からなる光学系とを備え、前記複数のレンズ群に属する各レンズのうち、レンズを通過する前記青色光の単位面積当たりの光パワーが１８０ｍＷ／ｍｍ2以下であるレンズを樹脂化するとともに、前記レンズ群に属する各レンズのうち樹脂化したレンズ以外のレンズをガラスで構成した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像表示装置に用いられている光学系のレンズで通過する光の光パワー密度の低いレンズを樹脂製にすることで、光学系のレンズ特性を維持しながら、レンズ材料コスト削減によりレンズのコストを低減でき、レンズ成形が容易になり製造工数を削減できる。また、レンズ非球面化が容易にできレンズ構成枚数を削減できるのでレンズのコストを低減でき、画像表示装置のコストを低減することができる。
【０００９】
さらに、レンズを樹脂化することやレンズ構成枚数を削減することでレンズの重量を低減でき、画像表示装置の重量を低減し、軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明における画像表示装置の概略構成図
【図２】本発明における発光波長に対する１０００時間照射後の透過率を示す図
【図３】本発明における光パワー密度に対する１０００時間照射後の透過率を示す図
【図４】本発明における樹脂青光耐性を示す図
【図５】本発明における画像表示装置のレンズ群の概略構成図
【図６】本発明における画像表示装置の投射光学部におけるレンズ群の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、青色光を発光する青色光源と、緑色光を発光する緑色光源と、赤色光を発光する赤色光源と、各色光源から出力された各色光を外部まで導き投射する複数のレンズ群からなる光学系とを備え、複数のレンズ群に属する各レンズのうち、レンズを通過する青色光の単位面積当たりの光パワーが１８０ｍＷ／ｍｍ2以下であるレンズを樹脂化するとともに、レンズ群に属する各レンズのうち樹脂化したレンズ以外のレンズをガラスで構成したことを特徴とする画像表示装置であって、画像表示装置に用いられている光学系のレンズで通過する光の光パワー密度の低いレンズを樹脂製にすることで、光学系のレンズ特性を維持しながら、レンズ材料コスト削減によりレンズのコストを低減でき、レンズ成形が容易になり製造工数を削減できる。また、レンズ非球面化が容易にできレンズ構成枚数を削減できるのでレンズのコストを低減でき、画像表示装置のコストを低減することができる。
【００１２】
さらに、レンズを樹脂化することやレンズ構成枚数を削減することでレンズの重量を低減でき、画像表示装置の重量を低減し、軽量化することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、樹脂化したレンズは、複数のレンズ群のひとつであって光路の最下流に位置し外部に光を照射させる投射光学部のレンズのうち、光照射方向最上流および最下流側のレンズであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置であって、画像表示装置に用いられている投射光学部のレンズで通過する光の光パワー密度の低いレンズを樹脂製にすることで、光学部のレンズ特性を維持しながら、レンズ材料コスト削減によりレンズのコストを低減でき、レンズ成形が容易になり製造工数を削減できる。また、レンズ非球面化が容易にできレンズ構成枚数を削減できるのでレンズのコストを低減でき、画像表示装置のコストを低減することができる。
【００１４】
さらに、全光学系のうち大型で重量な投射光学部のレンズを樹脂化することやレンズ構成枚数を削減することでレンズの重量を低減でき、画像表示装置の重量を低減し、軽量化することに大きく寄与することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、樹脂化したレンズは、複数のレンズ群のひとつであって光路の最上流に位置し各色光源から出力された光を平行光に変換させるコリメータレンズのうちそのレンズを通過する青色光の単位面積当たりの光パワーが０ｍＷ／ｍｍ2であるレンズであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置であって、青色光が通過せず赤色および緑色光のみ通過するコリメータレンズレンズを樹脂製にすることで、光学部のレンズ特性を維持しながら、レンズ材料コスト削減によりレンズのコストを低減でき、レンズ成形が容易になり製造工数を削減できる。また、レンズ非球面化が容易にできレンズ構成枚数を削減できるのでレンズのコストを低減でき、画像表示装置のコストを低減することができる。
【００１６】
さらに、全光学系のうち大型で重量なコリメータレンズを樹脂化することやレンズ構成枚数を削減することでレンズの重量を低減でき、画像表示装置の重量を低減し、軽量化することに大きく寄与することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、樹脂化したレンズの材質はポリマーオレフィン樹脂あるいはアクリル樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像表示装置であって、画像表示装置に用いられている光学系のレンズで通過する光の光パワー密度の低いレンズの樹脂の材質をポリマーオレフィン樹脂あるいはアクリル樹脂にすることで、光が樹脂へ与える悪影響を小さくすることができ、その光学特性を悪化させることを防ぐことができる。
【００１８】
以下、本発明の画像表示装置について図面を用いて説明する。なお、以下に述べる第１の実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に良好な条件の限定が記載されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する記載が無い限り、これらの条件に限られるものでは無い。
【００１９】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本発明における画像表示装置１の概略構成図である。この画像表示装置１は、所要の画像をスクリーンに投影表示するものであり、緑色レーザ光（例えば発光波長５３２ｎｍ）を出力する緑色レーザ光源装置２と、赤色レーザ光（例えば発光波長６５５ｎｍ）を出力する赤色レーザ光源装置３と、青色レーザ光（例えば発光波長４４５ｎｍ）を出力する青色レーザ光源装置４と、映像信号に応じて各レーザ光源装置２〜４からのレーザ光の変調を行う液晶反射型の空間光変調器５と、各レーザ光源装置２〜４からのレーザ光を反射させて空間光変調器５に照射させるとともに空間光変調器５から出射された変調レーザ光を透過させる偏光ビームスプリッタ６と、各レーザ光源装置２〜４から出射されるレーザ光を偏光ビームスプリッタ６に導くリレー光学系７と、偏光ビームスプリッタ６を透過した変調レーザ光をスクリーンに投射する投射光学部８とを備え、各レーザ光源装置２〜４から出力されたレーザ光を画像表示装置１の外部に照射させるために複数のレンズ群からなる光学系６０が形成されている。
【００２１】
この光学系６０のレンズ群の一部や投射光学部８の構成レンズの一部は樹脂で作られたレンズで構成されている（詳細は後述する）。また、この光学系６０のレンズ群の一部や投射光学部８の構成レンズの一部で樹脂化されなかったレンズはガラス製である。
【００２２】
この画像表示装置１は、いわゆるフィールドシーケンシャル方式でカラー画像を表示するものであり、各レーザ光源装置２〜４から各色のレーザ光が時分割で順次出力され、各色のレーザ光による画像が視覚の残像効果によってカラー画像として認識される。
【００２３】
リレー光学系７は、各レーザ光源装置２〜４から出力される各色のレーザ光を平行ビームに変換するコリメータレンズ１１〜１３と、コリメータレンズ１１〜１３を通過した各色のレーザ光を所要の方向に導く第１および第２のダイクロイックミラー１４，１５と、ダイクロイックミラー１４，１５により導かれたレーザ光を拡散させるレンチキュラレンズ１６と、レンチキュラレンズ１６を通過したレーザ光を収束レーザに変換するフィールドレンズ１７とを備えている。
【００２４】
投射光学部８からスクリーンＳに向けてレーザ光が出射される側を前側とすると、青色レーザ光源装置４から青色レーザ光が後方に向けて出射され、この青色レーザ光の光軸に対して緑色レーザ光の光軸および赤色レーザ光の光軸が互いに直交するように、緑色レーザ光源装置２および赤色レーザ光源装置３から緑色レーザ光および赤色レーザ光が出射され、この青色レーザ光、赤色レーザ光、および緑色レーザ光が、２つのダイクロイックミラー１４，１５で同一の光路に導かれる。すなわち、青色レーザ光と緑色レーザ光が第１のダイクロイックミラー１４で同一の光路に導かれ、青色レーザ光および緑色レーザ光と赤色レーザ光が第２のダイクロイックミラー１５で同一の光路に導かれる。
【００２５】
第１および第２のダイクロイックミラー１４，１５は、表面に所定の波長のレーザ光を透過および反射させるための膜が形成されたものであり、第１のダイクロイックミラー１４は、青色レーザ光を透過するとともに緑色レーザ光を反射させる。第２のダイクロイックミラー１５は、赤色レーザ光を透過するとともに青色レーザ光および緑色レーザ光を反射させる。
【００２６】
これらの各光学部材は、筐体２１に支持されている。この筐体２１は、各レーザ光源装置２〜４で発生した熱を放熱する放熱体として機能し、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材料で形成されている。
【００２７】
緑色レーザ光源装置２は、側方に向けて突出した状態で筐体２１に形成された取付部２２に取り付けられている。この取付部２２は、リレー光学系７の収容スペースの前方と側方にそれぞれ位置する前壁部２３と側壁部２４とが交わる角部から側壁部２４に直交する向きに突出した状態で設けられている。赤色レーザ光源装置３は、ホルダ２５に保持された状態で側壁部２４の外面側に取り付けられている。青色レーザ光源装置４は、ホルダ２６に保持された状態で前壁部２３の外面側に取り付けられている。
【００２８】
赤色レーザ光源装置３および青色レーザ光源装置４は、いわゆるＣＡＮパッケージで構成され、レーザ光を出力するレーザチップが、ステムに支持された状態で缶状の外装部の中心軸上に光軸が位置するように配置されたものであり、外装部の開口に設けられたガラス窓からレーザ光が出射される。この赤色レーザ光源装置３および青色レーザ光源装置４は、ホルダ２５，２６に開設された取付孔２７，２８に圧入するなどしてホルダ２５，２６に対して固定される。青色レーザ光源装置４および赤色レーザ光源装置３のレーザチップの発熱は、ホルダ２５，２６を介して筐体２１に伝達されて放熱され、各ホルダ２５，２６は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い材料で形成されている。
【００２９】
緑色レーザ光源装置２は、励起用レーザ光を出力する半導体レーザ３１と、半導体レーザ３１から出力された励起用レーザ光を集光する集光レンズでＦＡＣ（Ｆａｓｔ−ＡｘｉｓＣｏｌｌｉｍａｔｏｒ）レンズ３２およびロッドレンズ３３と、励起用レーザ光により励起されて基本レーザ光（赤外レーザ光）を出力する固体レーザ素子３４と、基本レーザ光の波長を変換して半波長レーザ光（緑色レーザ光）を出力する波長変換素子３５と、固体レーザ素子３４とともに共振器を構成する凹面ミラー３６と、励起用レーザ光および基本波長レーザ光の漏洩を阻止するガラスカバー３７と、各部を支持する基台３８と、各部を覆うカバー体３９とを備えている。
【００３０】
この緑色レーザ光源装置２は、基台３８を筐体２１の取付部２２に取り付けて固定され、緑色レーザ光源装置２と筐体２１の側壁部２４との間に所要の幅（例えば０．５ｍｍ以下）の間隙が形成される。これにより、緑色レーザ光源装置２の熱が赤色レーザ光源装置３に伝わりにくくなり、赤色レーザ光源装置３の昇温を抑制して、温度特性の悪い赤色レーザ光源装置３を安定的に動作させることができる。また、赤色レーザ光源装置３の所要の光軸調整代（例えば０．３ｍｍ程度）を確保するため、緑色レーザ光源装置２と赤色レーザ光源装置３との間に所要の幅（例えば０．３ｍｍ以上）の間隙が設けられている。
【００３１】
最初に、画像表示装置１の光学系６０に用いられているレンズが樹脂化できうる条件について説明する。
【００３２】
図２、図３および図４を用いて画像表示装置１の光学系６０に用いられるレンズの樹脂化について説明する。図２は、本発明における発光波長に対する１０００時間照射後の透過率を示す図、図３は、本発明における光パワー密度に対する１０００時間照射後の透過率を示す図、図４は、本発明における樹脂青光耐性を示す図である。
【００３３】
図２は、レンズに用いる樹脂に色々な波長の光を１０００時間照射した後の樹脂の透過率について検討を行なった結果である。図２が示すように青色光（波長５００ｎｍ以下）では緑色光や赤色光に比べ樹脂の透過率の低下が大きい。すなわち、レンズの樹脂化に当たっては青色光の影響について考慮する必要がある。一方、緑色光や赤色光だけが通過するレンズは樹脂化しても良いことが判った。
【００３４】
次に、前述したレンズの樹脂化に大きな影響を与える青色光の光パワーについて検討した結果について説明する。図３は、青色光の光パワー密度（単位面積当たりの光パワー）を変化させてレンズに用いる樹脂に１０００時間照射後の樹脂の透過率を検討した結果である。図３が示すように光パワー密度が１８０ｍＷ／ｍｍ2より大きくなると樹脂の透過率の低下が大きくなることが判った。したがって、青色光の光パワー密度が１８０ｍＷ／ｍｍ2以下であれば画像表示装置１の光学系６０に用いられるレンズの樹脂化ができることが判った。
【００３５】
さらにレンズの樹脂化に使用する樹脂の種類についても検討を行なった。図４は、レンズを製作する時に使用する樹脂材料の青光耐性を検討した結果を示したものである。レンズの材質を樹脂にする時の課題は前述したように青色光のような短波長光による樹脂の劣化である。
【００３６】
本第１の実施の形態で検討評価した材料は成形工程や材質強度を考慮してポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリマーオレフィン樹脂そしてアクリル樹脂の４種である。
【００３７】
図４の横軸は、周囲温度６０℃において発光波長４４５ｎｍの光パワー密度３０ｍＷ／ｍｍ2のレーザ光を前述した４種類の樹脂に照射した時間であり、図３の縦軸はその照射時間に対する４種類の樹脂の透過率である。
【００３８】
図４に示すように、レンズの材質をポリスチレン樹脂にした場合にはその透過率は青レーザ光が照射されるとすぐにその透過率が低下してしまうので、ポリスチレン樹脂は樹脂製レンズの材質として適していない。また、レンズの材質をポリカーボネート樹脂にした場合にはその透過率は青レーザ光が照射されると照射時間が４００時間程度経過するとその透過率が低下してしまうので、ポリカーボネート樹脂も樹脂製レンズの材質として適していない。
【００３９】
一方、レンズの材質をポリマーオレフィン樹脂やアクリル樹脂にした場合にはその透過率は青レーザ光が１０００時間照射されてもその透過率が低下しないので、ポリマーオレフィン樹脂やアクリル樹脂は樹脂製レンズの材質として適している。例えば、ポリマーオレフィン樹脂としてはシクロオレフィンポリマーがあり、アクリル樹脂としてはポリメタクリル酸メチル樹脂がある。
【００４０】
ここで、樹脂製レンズの材質判定として青レーザ光の照射時間を１０００時間とした根拠は、この画像表示装置１が業務用として使用されるとして、機器寿命５年、使用日数週５日間、使用時間午前午後各２時間そしてフィールドシーケンシャル方式であるので各色レーザ光の点灯デューティは２０％であると仮定すると、青レーザ光の照射時間は約１０４０時間となることからである。この条件はかなり厳しい評価時間の条件である。
【００４１】
（表１）は本第１の実施の形態における画像表示装置１の光学系における各レンズの光パワー密度を示す表である。
【００４２】
【表１】
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（表１）が示す通りに、青色光の光パワー密度が１８０ｍＷ／ｍｍ2以下であるレンズ群は投射光学部８、レンチキュラレンズ１６そしてフィールドレンズ１７である（（表１）で一点鎖線内に示される部分）。したがって、前述した検討結果によりこれらのレンズ群のレンズが樹脂化できる。
【００４３】
そこで、前述した光学系６０のレンズ群の一部や投射光学部８の構成レンズの一部が樹脂で作られている構成について詳細に説明する。
【００４４】
図５を用いて画像表示装置１の光学系６０のレンズ群を通過するレーザ光線の光路について説明する。図５は、本発明における画像表示装置１の光学系６０におけるレンズ群の概略構成図である。
【００４５】
図５に示すように、青色レーザ光源装置４から出力されたレーザ光はコリメータレンズ１３を通過し、レンチキュラレンズ１６に入力される。この時、このレーザ光は平行光に変換される。
【００４６】
すなわち、青色レーザ光源装置４から出力されたレーザ光は図５の太実線、実線、点線で表される光路を進む。そのレーザ光がコリメータレンズ１３に到達し通過する場合には（表１）に示す高い光パワー密度でレーザ光はコリメータレンズ１３内を進む。
【００４７】
そして、コリメータレンズ１３内を進むことでレーザ光の光パワーは減衰し、減衰したレーザ光はレンチキュラレンズ１６に入力される。そのレーザ光がレンチキュラレンズ１６に到達し通過する場合には（表１）に示す低い光パワー密度でレーザ光はレンチキュラレンズ１６内を進む。
【００４８】
したがって、高い光パワー密度で青色レーザ光が進むコリメータレンズ１３は前述したように樹脂化することができない。一方、低くなった光パワー密度で青色レーザ光が進むレンチキュラレンズ１６は樹脂化のための光パワー密度値を満足する場合（青色光の光パワー密度が１８０ｍＷ／ｍｍ2以下）には樹脂化できる。
【００４９】
次に、レンチキュラレンズ１６から出力された青色レーザ光はその光線が拡散されてフィールドレンズ１７に入力される。フィールドレンズ１７に到達し通過する場合には光線が拡散されたことで青色レーザ光の光パワー密度は（表１）に示すようにかなり低くなる。このため、フィールドレンズ１７は前述したように樹脂化することができる。
【００５０】
なお、上述したレーザ光は青色光について説明を行なっているが、緑色光や赤色光については先に説明した通り緑色光や赤色光のみ通過するレンズ（すなわち、コリメータレンズ１１、１２）は樹脂化できる。
【００５１】
次に、図６を用いて画像表示装置１の投射光学部８における構成レンズを通過するレーザ光線の光路について説明する。図６は、本発明における画像表示装置１の投射光学部８におけるレンズ群の概略構成図である。図６（ａ）は投射光学部８に使用するレンズ群がガラス製である場合の概略構成図であり、図６（ｂ）は投射光学部８に使用するレンズ群の一部が樹脂製である場合の概略構成図である。
【００５２】
図６（ａ）に示すように、空間光変調器５から出力された青色レーザ光は偏光ビームスプリッタ６を通過し、投射光学部８に入力される。この時、このレーザ光は拡がりを持つ光束になる。
【００５３】
すなわち、空間光変調器５から出力された青色レーザ光は図６（ａ）の実線、点線、一点鎖線で表される光路を進む。レーザ光が投射光学部８のレンズＬ９に到達した時、レーザ光の光束はほぼ最大の拡がりになり、そこから開口絞り５０に向かって収束していく。その後、開口絞り５０を通過したレーザ光の光束は徐々に拡がり、投射側へ放射される。
【００５４】
したがって、投射光学部８の開口絞り５０から離れた位置にあるレンズ（例えば、図６（ａ）でＬ１やＬ９など四角枠で囲んでいるレンズ）では光パワー密度は小さくなる。
【００５５】
一方、投射光学部８の開口絞り５０に近い位置にあるレンズ（例えば、図６（ａ）でＬ４やＬ５のレンズ）では、レーザ光の光束は収束し、光パワー密度は大きくなる。
【００５６】
特に、青色の発光波長などの短波長を有するレーザ光では、同じ光パワー密度であっても緑色や赤色に比較してレーザ光のもつ光エネルギーは大きいので、画像表示装置１の光学系に用いられている樹脂製の部材への影響（透過率の低下など）が大きくなる。
【００５７】
本第１の実施の形態では、図６（ａ）において青色レーザ光の光パワー密度が小さい位置にあるレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８およびＬ９をガラス製から樹脂製に変更する。すなわち、レンズＬ１、Ｌ２およびＬ３の機能を持たせてレンズを樹脂化し図６（ｂ）において樹脂製の非球面レンズＬ１０に換える。
【００５８】
同様に、レンズＬ６、Ｌ７、Ｌ８およびＬ９の機能を持たせてレンズを樹脂化し図６（ｂ）において樹脂製の非球面レンズＬ１３に換える。
【００５９】
この時、置き換えたレンズＬ１０およびＬ１３のレンズにおいてもレーザ光の光パワー密度が小さい位置にあることは図６（ｂ）に光線を図示したように明らかである。
【００６０】
このように、画像表示装置１に用いられているレンズで通過する青色光の光パワー密度の低いレンズを樹脂製の非球面レンズにすることで、光学系のレンズ特性を維持しながら、レンズ材料コスト削減によりレンズのコストを低減でき、レンズ成形が容易になり製造工数を削減できる。また、レンズの樹脂化によりレンズの非球面化が容易にできレンズ構成枚数を削減できるのでレンズのコストを低減でき、画像表示装置１のコストを低減することができる。
【００６１】
さらに、レンズを樹脂化することやレンズ構成枚数を削減することでレンズの重量を低減でき、画像表示装置１の重量を低減し、軽量化することができる。
【００６２】
なお、全光学系のレンズ群のうち大型で重量な投射光学部８のレンズについて説明を行なったが、他のレンズ群のレンズも同様に樹脂化を行なうことができる。
【００６３】
また、青色光の光パワー密度が１８０ｍＷ／ｍｍ2より高い値を持っている画像表示装置１の光学系６０のレンズは、樹脂製では耐光性を満足させることができないので、画像表示装置１の品質を維持するために従来通りのガラス製にしている。
【００６４】
以上のことにより、画像表示装置１に用いられている光学系のレンズで通過する光の光パワー密度の低いレンズを樹脂製の非球面レンズにすることで、光学系のレンズ特性を維持しながら、レンズ材料コスト削減によりレンズのコストを低減でき、レンズ成形が容易になり製造工数を削減できる。また、レンズの樹脂化によってレンズの非球面化が容易にできレンズ構成枚数を削減できるのでレンズのコストを低減でき、画像表示装置１のコストを低減することができる。
【００６５】
さらに、レンズを樹脂化することやレンズ構成枚数を削減することでレンズの重量を低減でき、画像表示装置１の重量を低減し、軽量化することができる。
【００６６】
また、樹脂製レンズの樹脂をポリマーオレフィン樹脂やアクリル樹脂にするので、画像表示装置１が小型化して装置内部温度が上昇しやすい状況でも樹脂製レンズの光劣化の促進を防止することができる。
【００６７】
なお、本第１の実施の形態では画像表示装置１の光源をレーザとして説明しているが、その光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）であっても良い。ただし、レーザのほうが光の位相が揃っているのでレンズでの色収差が起きにくく、光学系の設計が容易になるというメリットがある。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明にかかる画像表示装置は、光学系のレンズを樹脂化することで、レンズのコストを低減できるとともにレンズ構成枚数を削減することでレンズの重量を低減できる効果を有し、画像表示装置のコスト低減や軽量化に有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１    画像表示装置
２    緑色レーザ光源装置
３    赤色レーザ光源装置
４    青色レーザ光源装置
５    空間光変調器
６    偏光ビームスプリッタ
８    投射光学部
１１，１２，１３    コリメータレンズ
１４，１５    ダイクロイックミラー
１６    レンチキュラレンズ
１７    フィールドレンズ
５０    開口絞り
６０    光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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