[发明专利]照射光学系统和使用其的投射型图像显示设备

权利要求书

1.一种照射光学系统，被配置为：将来自光源单元的光通量引导到被照表面上，所述照射光学系统包括：

压缩系统，被配置为：在第一截面和第二截面中以不同压缩率压缩从所述光源单元发射的光通量，所述第一截面和第二截面彼此正交并且都包括所述照射光学系统的光轴；

偏振转换元件，被配置为：统一来自所述压缩系统的光通量的偏振状态；以及

偏振光分离装置，包括偏振分离表面，其中

所述第二截面是包括所述偏振分离表面的法线的平面；并且

其中满足以下条件：

-0.18*(Fno)²+1.245*(Fno)-1.260＜α/β＜1

1.4≤Fno≤3.6，

其中α和β分别是在所述第一截面和所述第二截面中的用于压缩光通量的压缩率，并且Fno是在所述第一截面和所述第二截面中根据入射在被照表面上的光通量的最大角度所计算的两个F数中的较小F数。

2.如权利要求1所述的照射光学系统，进一步包括：

聚光透镜，被配置为：对来自所述偏振转换元件的光通量进行聚光，并且将光通量引导到所述被照表面上，其中，

所述偏振分离表面被设置在所述聚光透镜和所述被照表面之间。

3.如权利要求2所述的照射光学系统，其中，所述压缩系统使得从所述光源单元发射的光通量作为平行光通量入射在所述偏振转换元件上。

4.如前述权利要求中任一项所述的照射光学系统，其中，所述压缩系统包括：

第一光学元件，其在所述第一截面和所述第二截面之中的任一截面中具有负折光力；以及

第二光学元件，其在另一截面中具有与所述第一光学元件的折光力不同的负折光力。

5.如权利要求4所述的照射光学系统，其中，

所述第一光学元件和所述第二光学元件中的每一个包括：具有多个透镜单元的透镜阵列，并且

其中，所述多个透镜单元中的一部分是偏心的。

6.如权利要求1所述的照射光学系统，其中，从所述光源单元开始，所述压缩系统按顺序包括：

第一光学元件，其在所述第一截面和所述第二截面中均具有相同的正折光力；

第二光学元件，其在所述第一截面和所述第二截面之中的任一截面中具有负折光力；以及

第三光学元件，其在另一截面中具有与所述第二光学元件的折光力不同的负折光力。

7.如权利要求1所述的照射光学系统，其中，所述压缩系统进一步包括：

第四光学元件，其在所述第一截面和所述第二截面中具有相互不同的正折光力；以及

第五光学元件，其在所述第一截面和所述第二截面中具有相互不同的负折光力。

8.如权利要求7所述的照射光学系统，其中，所述第四光学元件和所述第五光学元件中的每一个是复曲面透镜。

9.如权利要求1所述的照射光学系统，其中，所述压缩率α和β满足以下条件：

1.05＜α，以及

1.1＜β。

10.一种投射型显示设备，包括：

图像显示元件；

如权利要求1至9中任一项所述的照射光学系统，被配置为：照射所述图像显示元件；以及

投射光学系统，被配置为：对来自所述图像显示元件的图像光进行投射。