投影光学系统、投影装置及摄像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开投影光学系统、投影装置及摄像装置，实现一种新颖的投影光学系统，该投影光学系统使来自缩小侧共轭面上的原图像的成像光束在到放大侧共轭面的光路上成像为一个以上的中间像，然后在放大侧共轭面上成像为放大图像。投影光学系统的第一光学组(G1)具有第一透镜组和反射光学单元(RFD)，该反射光学单元(RFD)具有将成像光束向第二光学组(G2)侧反射的反射面，第一透镜组的至少一部分由朝向反射面的入射成像光束和被反射面反射而朝向第二光学组(G2)的反射成像光束共用，第三光学组(G3)具有位于一个以上的中间像的放大侧的凹面镜。

Projection optical system, projection device and camera device

The utility model discloses a projection optical system, a projection device and an image capturing device, which realizes a novel projection optical system. The projection optical system makes the imaging light beam from the original image on the reduced side conjugate surface to be imaged as more than one intermediate image on the optical path to the amplified side conjugate surface, and then imaged as an enlarged image on the amplified side conjugate surface. The first optical group (G1) of the projection optical system has a first lens group and a reflection optical unit (RFD), the reflection optical unit (RFD) has a reflection surface which reflects the imaging beam to the side of the second optical group (G2), at least a part of the first lens group is shared by the reflection imaging beam towards the reflection surface and the reflection imaging beam towards the second optical group (G2), and the third optical group (G3) a concave mirror having an enlarged side of more than one intermediate image.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】投影光学系统、投影装置及摄像装置
本技术涉及投影光学系统、投影装置及摄像装置。
技术介绍
将显示在液晶显示元件、DMD(数字微镜器件)等的图像显示元件上的原图像作为放大图像投影到屏幕等被投影面上的投影装置(以下也称为“投影仪”)近来已广泛普及。在投影原图像的放大图像的投影光学系统中，原图像和放大图像存在共轭关系，原图像显示在缩小侧共轭面上，放大图像成像在放大侧共轭面上。作为这种投影光学系统，已知有以下投影光学系统：使来自缩小侧共轭面上的原图像的成像光束在到放大侧共轭面的光路上依次成像为第一中间像、第二中间像，然后在放大侧共轭面上成像为放大图像(专利文献1至4等)。
技术实现思路
技术要解决的技术问题本技术要解决的技术问题在于，实现一种新颖的投影光学系统，该投影光学系统使来自缩小侧共轭面上的原图像的成像光束在到放大侧共轭面的光路上成像为一个以上的中间像，然后在放大侧共轭面上成像为放大图像。用于解决问题的方案本技术的投影光学系统在从缩小侧朝向放大侧的光路上，构成为在从缩小侧朝向放大侧的光路上依次配置第一光学组、第二光学组、第三光学组，使来自所述缩小侧共轭面上的原图像的成像光束在到所述放大侧共轭面的光路上成像为一个以上的中间像，然后在所述放大侧共轭面上成像为放大图像，所述第一光学组具有第一透镜组和反射光学单元，所述反射光学单元具有将所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，所述第一透镜组的至少一部分由朝向所述反射面的入射成像光束和被所述反射面反射而朝向所述第二光学组的反射成像光束共用，所述第三光学组具有位于所述一个以上的中间像的所述放大侧的凹面镜。优选地，在到所述放大侧共轭面的光路上，依次成像为第一中间像、第二中间像，然后在所述放大侧共轭面上成像为放大图像，所述第一光学组具有第一透镜组、光路分离光学单元和反射光学单元，所述反射光学单元具有将来自所述光路分离光学单元侧的所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，所述光路分离光学单元具有将从所述原图像朝向所述反射光学单元的入射成像光束的光路与被所述反射光学单元反射而朝向所述第二光学组的反射成像光束的光路分离的功能，所述第一透镜组的至少一部分由所述入射成像光束和所述反射成像光束共用，所述第三光学组具有位于所述第二中间像的所述放大侧的凹面镜。优选地，从所述缩小侧共轭面到放大侧共轭面的光路上的成像光束在所述原图像位置的最大有效直径2Yi、在所述凹面镜的镜面上的最大有效直径2Ym满足以下条件：(1)1.5＜Ym/Yi＜5.0。优选地，所述反射光学单元的反射面与所述第二光学组的最靠近放大侧的透镜面在光轴上的距离Lr、所述第二光学组的所述透镜面与所述第三光学组的所述凹面镜面在光轴上的距离Lm满足以下条件：(2)0.25＜Lm/Lr＜0.55。优选地，所述第一透镜组的最靠近放大侧的是正透镜，并且配置在所述第一中间像的缩小侧或包括所述第一中间像的位置。优选地，所述第一透镜组的最靠近放大侧的正透镜的至少一个面为非球面。优选地，所述反射光学单元的反射所述入射成像光束的反射面为孔径光阑。优选地，所述反射光学单元的反射所述入射成像光束的所述反射面形成于所述第一透镜组的所述入射成像光束最后入射的透镜面。优选地，所述第一透镜组的所述反射光学单元的反射所述入射成像光束的所述反射面为曲面。优选地，所述第一透镜组的所述反射光学单元的反射所述入射成像光束的所述反射面为平面。优选地，所述第二光学组具有多个透镜，并通过使这些多个透镜中的一个以上的透镜沿光轴方向移动，进行向放大侧共轭面的聚焦。优选地，所述投影光学系统在缩小侧为远心的投影光学系统。优选地，所述第一光学组构成为具有第一透镜组、光路分离光学单元和反射光学单元，所述反射光学单元具有将来自所述光路分离光学单元侧的所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，所述光路分离光学单元的所述缩小侧的光轴与所述光路分离光学单元的所述放大侧的光轴的角度θAX满足以下条件：(3)45°≤θAX≤90°。优选地，所述第一光学组具有第一透镜组、光路分离光学单元和反射光学单元，所述反射光学单元具有将来自所述光路分离光学单元侧的所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，所述光路分离光学单元通过将应成为所述入射成像光束的部分及应成为所述反射成像光束的部分中的一方反射并使另一方通过，进行这两个成像光束的光路的分离。优选地，所述光路分离光学单元具有偏振光合成单元、偏振光分离单元以及相位差板。本技术的投影装置，安装有所述投影光学系统。本技术的摄像装置，安装有所述的投影光学系统，通过摄像单元拍摄位于放大侧的物体在缩小侧形成的图像。技术的效果根据本技术，能够实现以下新颖的投影光学系统：使来自缩小侧共轭面上的原图像的成像光束在到放大侧共轭面的光路上成像为一个以上的中间像，然后在放大侧共轭面上成像为放大图像。附图说明图1是示出实施例1的投影光学系统的结构的图。图2是示出实施例1的投影距离为700mm时的球面像差、像散像差、畸变像差的图。图3是示出实施例1的投影距离为700mm时的彗形像差的图。图4是示出实施例1的投影距离为1000mm时的球面像差、像散像差、畸变像差的图。图5是示出实施例1的投影距离为1000mm时的彗形像差的图。图6是示出实施例2的投影光学系统的结构的图。图7是示出实施例2的投影距离为700mm时的球面像差、像散像差、畸变像差的图。图8是示出实施例2的投影距离为700mm时的彗形像差的图。图9是示出实施例3的投影光学系统的结构的图。图10是示出实施例3的投影距离为700mm时的球面像差、像散像差、畸变像差的图。图11是示出实施例3的投影距离为700mm时的彗形像差的图。图12是示出实施例4的投影光学系统的结构的图。图13是示出实施例4的投影距离为700mm时的球面像差、像散像差、畸变像差的图。图14是示出实施例4的投影距离为700mm时的彗形像差的图。图15是示出实施例5的投影光学系统的结构的图。图16是示出实施例5的投影距离为700mm时的球面像差、像散像差、畸变像差的图。图17是示出实施例5的投影距离为700mm时的彗形像差的图。图18是示出实施例5的投影光学系统的其他形态的结构的图。图19是示出实施例5的投影光学系统的其他形态的结构的图。图20是示出在实施例1的投影光学系统中配置矩形的显示元件而使用的一例的光路的图。图21是仅示出投影光学系统的其他实施方式的特征部分的说明图。具体实施方式以下，说明实施方式。在图1、图6、图9、图12、图15、图18、图19中，示出七例投影光学系统的实施方式。为了避免繁杂，在这些图中使附图标记共用化。在这些图中，附图标记G1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影光学系统，构成为在从缩小侧朝向放大侧的光路上依次配置第一光学组、第二光学组、第三光学组，使来自所述缩小侧共轭面上的原图像的成像光束在到所述放大侧共轭面的光路上成像为一个以上的中间像，然后在所述放大侧共轭面上成像为放大图像，其中，/n所述第一光学组具有第一透镜组和反射光学单元，所述反射光学单元具有将所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，/n所述第一透镜组的至少一部分由朝向所述反射面的入射成像光束和被所述反射面反射而朝向所述第二光学组的反射成像光束共用，/n所述第三光学组具有位于所述一个以上的中间像的所述放大侧的凹面镜，/n从所述缩小侧共轭面到放大侧共轭面的光路上的成像光束在所述原图像位置的最大有效直径2Yi、在所述凹面镜的镜面上的最大有效直径2Ym满足以下条件：/n(1)1.5＜Ym/Yi＜5.0。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161007 JP 2016-1991311.一种投影光学系统，构成为在从缩小侧朝向放大侧的光路上依次配置第一光学组、第二光学组、第三光学组，使来自所述缩小侧共轭面上的原图像的成像光束在到所述放大侧共轭面的光路上成像为一个以上的中间像，然后在所述放大侧共轭面上成像为放大图像，其中，
所述第一光学组具有第一透镜组和反射光学单元，所述反射光学单元具有将所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，
所述第一透镜组的至少一部分由朝向所述反射面的入射成像光束和被所述反射面反射而朝向所述第二光学组的反射成像光束共用，
所述第三光学组具有位于所述一个以上的中间像的所述放大侧的凹面镜，
从所述缩小侧共轭面到放大侧共轭面的光路上的成像光束在所述原图像位置的最大有效直径2Yi、在所述凹面镜的镜面上的最大有效直径2Ym满足以下条件：
(1)1.5＜Ym/Yi＜5.0。


2.根据权利要求1所述的投影光学系统，其中，
在到所述放大侧共轭面的光路上，依次成像为第一中间像、第二中间像，然后在所述放大侧共轭面上成像为放大图像，
所述第一光学组具有第一透镜组、光路分离光学单元和反射光学单元，所述反射光学单元具有将来自所述光路分离光学单元侧的所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，
所述光路分离光学单元具有将从所述原图像朝向所述反射光学单元的入射成像光束的光路与被所述反射光学单元反射而朝向所述第二光学组的反射成像光束的光路分离的功能，
所述第一透镜组的至少一部分由所述入射成像光束和所述反射成像光束共用，
所述第三光学组具有位于所述第二中间像的所述放大侧的凹面镜。


3.根据权利要求1或2所述的投影光学系统，其中，
所述反射光学单元的反射面与所述第二光学组的最靠近放大侧的透镜面在光轴上的距离Lr、所述第二光学组的所述透镜面与所述第三光学组的所述凹面镜面在光轴上的距离Lm满足以下条件：
(2)0.25＜Lm/Lr＜0.55。


4.根据权利要求1或2所述的投影光学系统，其中，
所述第一透镜组的最靠近放大侧的是正透镜，并且配置在所述第一中间像的缩小侧或包括所述第一中间像的位置。


5.根据权利要求1或2所述的投影光学系统，其中，
所述反射光学单元的反射所述入射成像光束的反射面为孔径光阑。


6.根据权利要求1或2所述的投影光学系统，其中，
所述投影光学系统在缩小侧为远心的投影光学系统。


7.根据权利要求1所述的投影光学系统，其中，
所述第一光学组构成为具有第一透镜组、光路分离光学单元和反射光学单元，所述反射光学单元具有将来自所述光路分离光学单元侧的所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，所述光路分离光学单元的所述缩小侧的光轴与所述光路分离光学单元的所述放大侧的光轴的角度θAX满足以下条件：
(3)45°≤θAX≤90°。


8.根据权利要求3所述的投影光学系统，其中，
所述第一光学组构成为具有第一透镜组、光路分离光学单元和反射光学单元，所述反射光学单元具有将来自所述光路分离光学单元侧的所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，所述光路分离光学单元的所述缩小侧的光轴与所述光路分离光学单元的所述放大侧的光轴的角度θAX满足以下条件：
(3)45°≤θAX≤90°。


9.根据权利要求1或2所述的投影光学系统，其中，
所述第一光学组具有第一透镜组、光路分离光学单元和反射光学单元，所述反射光学单元具有将来自所述光路分离光学单元侧的所述成像光束向所述第二光学组侧反射的反射面，
所述光路分离光学单元通过将应成为所述入射成像光束的部分及应成为所述反射成像光束的部分中的一方反射并使另一方通过，进行这两个成像光束的光路的分离。


10.一种投影光学系统，构成为在从缩小侧朝向放大侧的光路上依次配置第一光学组、第二光学组、第三光学组，使来自所述缩小侧共轭面上的原图像的成像光束在到所述放大侧共轭面的光路上...

【专利技术属性】
技术研发人员：飞内邦幸，
申请(专利权)人：理光工业解决方案有限公司，
类型：新型
国别省市：日本;JP