[发明专利]用于图像投影的光学系统以及图像投影装置

权利要求书

1.一种用于图像投影的光学系统，包括：

照明光学系统，其将从光源发射的光束通过具有分光功能的光学表面引导到成像元件；以及

投影光学系统，其将通过所述光学表面从该成像元件引导的光束投影到投影表面上，

其中所述照明光学系统包括转换系统，该转换系统将光束在彼此垂直的第一截面和第二截面中的宽度转换为不同于光束在进入该转换系统之前的宽度，所述第一截面平行于所述光学表面的法线和所述成像元件的入射表面的法线，所述第二截面平行于所述成像元件的入射表面的法线，以及

其中，该转换系统是扩展系统，该扩展系统分别在第一截面和第二截面中扩展进入该扩展系统并从该扩展系统朝向所述光学表面出射的光束的宽度，同时使得该光束在第一截面中的宽度小于该光束在第二截面中的宽度，

其中，满足以下条件：

α/β＜1

其中，α表示在第一截面中的转换率，并且被定义为在第一截面中在紧接从转换系统射出之后的位置处的光束直径与在被转换系统转换之前的光束直径之比，以及，β表示在第二截面中的转换率，并且被定义为在第二截面中在紧接从转换系统射出之后的位置处的光束直径与在被转换系统转换之前的光束直径之比，所述转换率α和β不等于1，

其中，所述扩展系统从光源一侧起按顺序包括：

在第一截面和第二截面中具有相同负屈光力的第一光学元件，以及

在第一截面中具有第一正屈光力且在第二截面中具有不同于第一正屈光力的第二正屈光力的第二光学元件。

2.一种用于图像投影的光学系统，包括：

照明光学系统，其将从光源发射的光束通过具有分光功能的光学表面引导到成像元件；以及

投影光学系统，其将通过所述光学表面从该成像元件引导的光束投影到投影表面上，

其中所述照明光学系统包括转换系统，该转换系统将光束在彼此垂直的第一截面和第二截面中的宽度转换为不同于光束在进入该转换系统之前的宽度，所述第一截面平行于所述光学表面的法线和所述成像元件的入射表面的法线，所述第二截面平行于所述成像元件的入射表面的法线，以及

其中，该转换系统是扩展系统，该扩展系统分别在第一截面和第二截面中扩展进入该扩展系统并从该扩展系统朝向所述光学表面出射的光束的宽度，同时使得该光束在第一截面中的宽度小于该光束在第二截面中的宽度，

其中，满足以下条件：

α/β＜1

其中，α表示在第一截面中的转换率，并且被定义为在第一截面中在紧接从转换系统射出之后的位置处的光束直径与在被转换系统转换之前的光束直径之比，以及，β表示在第二截面中的转换率，并且被定义为在第二截面中在紧接从转换系统射出之后的位置处的光束直径与在被转换系统转换之前的光束直径之比，所述转换率α和β不等于1，

其中，所述扩展系统从光源一侧起按顺序包括：

在第一截面和第二截面中具有相同负屈光力的第一光学元件，

在第一截面中具有第一正屈光力的第二光学元件，以及

在第二截面中具有不同于第一正屈光力的第二正屈光力的第三光学元件。