[发明专利]投射光学系统以及投射型图像显示装置有效

专利信息
申请号: 201910202119.X 申请日: 2019-03-18
公开(公告)号: CN110286465B 公开(公告)日: 2022-12-20
发明(设计)人: 峯藤延孝 申请(专利权)人: 精工爱普生株式会社
主分类号: G02B13/00 分类号: G02B13/00;G02B17/08;G03B21/28
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 邓毅;黄纶伟
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 投射 光学系统 以及 图像 显示装置
【说明书】:

提供投射光学系统以及投射型图像显示装置,能够使光学系统整体形成为紧凑的结构。形成中间像的第1光学组(40a)和对由第1光学组(40a)形成的中间像进行放大投射的第2光学组(40b)满足各种条件。由此,首先,在投射光学系统(40)被组装到投影仪(2)中的情况下,成为以半视场角为50°以上的视场角进行放大投影的超广角结构。接着通过将具有两个光路偏转部(AP1、AP2)的光路偏转光学系统(60)配置在第1光学组(40a)与第2光学组(40b)之间,抑制了性能劣化,并且使光路弯折。

技术领域

本发明涉及适合组装到对图像显示元件的图像进行放大投影的投影仪等投射型图像显示装置中的投射光学系统以及使用了该投射光学系统的投射型图像显示装置。

背景技术

近年来,例如专利文献1等所示的那样,提出了能够从近距离进行投射而获得大画面的投影仪用的投射光学系统。

但是,在如专利文献1那样仅由折射光学系统构成投射光学系统的情况下,当想要获得非常宽的视场角时,特别是位于放大侧的透镜会变得非常大。另外,在专利文献1的情况下,半视场角为60°左右是宽视场角化的界限。与此相对,例如在专利文献2中,通过使用折射光学系统和凹面镜,例如还能够实现半视场角为70°以上的超宽视场角化。但是,在专利文献2中,构成为随着形成中间像而使透镜全长变长。

此外,例如在专利文献3中,通过使用了凹面镜的投射光学系统来使光路偏转,从而实现小型化。但是,在专利文献3的例子中,将第1个反射面设置在中继系统透镜内,在中继系统透镜内使光路弯折一次,还将第2个反射面设置在一次成像面的位置,在一次成像面处进行弯折,从而实现小型化。这样,当在中继系统透镜内设置反射面时,有可能因构成该中继系统的前级透镜组与后级透镜组之间的光轴的偏移或歪斜等而产生性能劣化。

专利文献1:日本特开2007-147970号公报

专利文献2:日本特开2006-235516号公报

专利文献3:日本特开2010-237356号公报

发明内容

本发明的投射光学系统从缩小侧起依次具有:第1光学组,其由多个透镜构成;以及第2光学组,其由至少1个光学元件构成,该投射光学系统的特征在于,第1光学组形成配置在缩小侧共轭位置的图像显示元件的中间像,第2光学组以半视场角为50°以上的视场角对由第1光学组形成的中间像进行放大投影,该投射光学系统具有光路偏转光学系统,该光路偏转光学系统配置在第1光学组与第2光学组之间,具有第1光路偏转部和第2光路偏转部,其中,该第1光路偏转部使第1光学组的光轴发生偏转,该第2光路偏转部使被第1光路偏转部偏转后的光轴进一步偏转而回到第1光学组的光轴的行进方向,在将缩小侧共轭位置到第1光学组的最靠缩小侧的面的空气换算距离设为Fb1,将第1光学组的最靠放大侧的面到形成中间像的光轴上的近轴焦点位置的距离设为Fb2,将第1光学组的全长设为TL时,满足条件式

0.1<Fb1/Fb2<0.3···(1)

0.8<Fb2/TL<2.0···(2)。

在上述投射光学系统中,形成中间像的第1光学组和对由第1光学组形成的中间像进行放大投射的第2光学组满足上述各种条件。由此,首先,在组装到投影仪等投射型图像显示装置中的情况下,成为以半视场角为50°以上的视场角进行放大投影的超广角结构,接着进一步通过将具有两个光路偏转部的光路偏转光学系统配置在第1光学组与第2光学组之间,能够抑制性能劣化,并且使光路弯折而使结构紧凑。

并且,本发明的投射型图像显示装置具有:光调制元件,其对来自光源的光进行调制而形成图像光;以及上述投射光学系统,其对光调制元件的图像进行投射。在该情况下,由于投射型图像显示装置具有上述投射光学系统,所以成为以半视场角为50°以上的视场角进行放大投影的超广角结构,并且能够实现装置的紧凑化。

附图说明

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