[发明专利]投影光学系统和图像显示装置有效
申请号: | 201410215867.9 | 申请日: | 2014-05-16 |
公开(公告)号: | CN104181695B | 公开(公告)日: | 2017-01-18 |
发明(设计)人: | 高野洋平;辰野响;新井伸幸;中山裕俊 | 申请(专利权)人: | 株式会社理光 |
主分类号: | G02B27/18 | 分类号: | G02B27/18;G02B17/08;G03B21/14;G03B21/28 |
代理公司: | 北京银龙知识产权代理有限公司11243 | 代理人: | 许静,李家浩 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 投影 光学系统 图像 显示装置 | ||
1.一种投影光学系统,用于将图像形成部形成的图像投影到被投影面上,其特征在于,
该投影光学系统从缩小端到放大端依次设有折射光学系统、第一反射面、以及第二反射面,当设定:
构成所述折射光学系统的多片透镜的光轴中最大多数透镜所共有的光轴为该折射光学系统的光轴,
所述折射光学系统中位于最靠近放大端的透镜的放大端一侧镜面与所述光轴的交点、和所述第一反射面与所述光轴的交点之间的距离为最小时的距离为L,
所述折射光学系统的焦距为f,
以平行于所述光轴的方向为Z轴向,
以平行于排列设置所述第一反射面和所述第二反射面的方向为Y轴向,
在该Y轴向上所述光轴与所述图像形成部的端部之间的距离的最大值为Ymax时,
在同时平行于所述Y轴和所述Z轴的YZ平面上,满足以下条件式(1)和(2):
其中,D1是从所述图像形成部射出的光线与所述折射光学系统中位于最靠近放大端的透镜的放大端一侧镜面的交点到所述光轴的距离的最大值,
ds1是在所述Z轴上以从缩小端到放大端的方向为正方向时,所述折射光学系统中位于最靠近放大端的透镜的放大端一侧镜面中所述D1高度所涵盖的镜面部分的凹陷量,
θ1是连接所述光线与所述第一反射面的交点中离所述光轴距离最大的点和所述光线与所述第二反射面的交点中离所述光轴距离最小的点的连接线、与所述光轴之间的夹角。
2.根据权利要求1所述的投影光学系统,其特征在于,进一步满足以下条件式(3)和(4):
其中,θ2是从所述折射光学系统射出的射出光线中在所述Y轴向上最大视角的上光线与所述光轴之间的夹角,
D2是在所述Z轴上以从缩小端到放大端的方向为正方向时,从所述折射光学系统射出的射出光线中在所述Y轴向上最大视角的上光线与所述折射光学系统中位于最靠近放大端一侧的镜面之间的交点到所述光轴的距离,
ds2是所述折射光学系统中位于最靠近放大端的透镜的放大端一侧镜面中所述D2高度所涵盖的镜面部分的凹陷量。
3.根据权利要求1或2所述的投影光学系统,其特征在于,所述折射光学系统中位于最靠近放大端的透镜为非球面透镜,该非球面透镜的放大端一侧镜面为凸面且具有非球面形状。
4.根据权利要求1或2所述的投影光学系统,其特征在于,设有在光轴上具有负折射力而周围具有正折射力的非球面透镜。
5.根据权利要求4所述的投影光学系统,其特征在于,权利要求3所述的非球面透镜和权利要求4所述的非球面透镜为不同透镜。
6.根据权利要求1或2所述的投影光学系统,其特征在于,非球面透镜位于所述第一反射面与球面透镜之间,从所述Y轴向最大视角的下光线与该球面透镜镜面的交点到所述光轴的距离为最大。
7.根据权利要求1或2所述的投影光学系统,其特征在于,所述第一反射面为平面镜,该平面镜被设置为,在所述YZ平面上该平面镜的法线与所述光轴之间的夹角为45度。
8.根据权利要求1或2所述的投影光学系统,其特征在于,所述第二反射面为凹面镜。
9.根据权利要求1或2所述的投影光学系统,其特征在于,在所述L为最小的合焦状态下,所述折射光学系统的旁轴倍率β满足以下条件式(5),
5<β<8式(5)。
10.根据权利要求1或2所述的投影光学系统,其特征在于,所述第二反射面具有自由曲面形状。
11.根据权利要求1或2所述的投影光学系统,其特征在于,所述图像形成部被设置为不与所述光轴交叉。
12.根据权利要求1或2所述的投影光学系统,其特征在于,在对焦时至少所述折射光学系统中位于最靠近放大端的透镜发生移动。
13.一种图像显示装置,其特征在于包含照明光学系统和投影光学系统,该照明光学系统中的光源发射光照射图像形成部,该投影光学系统将所述图像形成部形成的图像放大投影到被投影面上,所述投影光学系统为具有权利要求1至12中任意一种投影光学系统。
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