一种投影光学系统和图像投影装置，该投影光学系统包括第一光学系统、第二光学系统以及第一和第二反射镜。第一和第二反射镜被布置在图像形成元件和第二光学系统的反射面之间的光路上，以便从第二反射镜到反射面的光束的光路的方向包含与从图像形成元件到第一光学系统的预定方向相反的方向的分量，并且在共轭面上依次排列图像形成元件在共轭面上的投影图像、反射面到共轭面上的投影和图像形成元件到共轭面上的投影。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种投影光学系统和一种包括投影光学系统的图像投影装置。
技术介绍
IXD(液晶显示器)投影仪作为图像投影装置是众所周知的。近年来，利用液晶面板的高分辨率图像和光源灯的有效能源管理，正在进行具有增强亮度和更低价格的LCD投影仪的开发。已经推广使用DMD (数字微镜装置)的小尺寸、轻重量图像投影装置，并且在办公室、学校、家庭等等广泛使用这种图像投影装置。特别地，前端型投影仪在LCD投影仪之中具有良好的可携带性并且便于用在小型会议等等。在下文中将说明图像投影装置的一些实例。例如，日本特开专利第2006-235516号公报公开一种投影光学系统和使用投影光学系统的图像投影装置。投影光学系统被布置成具有小投影距离。在投影光学系统中，通过包括透镜组的第一光学系统形成图像形成元件的中间图像，并且通过包括凹面镜的第二光学系统大大地提高光束，所以与中间图像对应的图像被形成在屏幕上。日本特开专利第2009-204846号公报公开一种图像投影装置，在该图像投影装置中，在凹面镜和屏幕之间设置反射镜，并且从反射镜反射的光束经过透镜组和凹面镜之间的部分并且被导向到屏幕。屏幕对透镜组的光轴的垂直位置关系等于凹面镜对透镜组的光轴的垂直位置关系。第4223936号日本专利公开一种图像投影装置，在该图像投影装置中，在透镜部的光路和投影光学系统的反射镜部之间设置平面反射镜以将光路弯曲大约90度。竖直布置透镜部从而防止投影光学系统突出到屏幕表面。日本特开专利第2009-116149号公报公开一种在其中布置包括凹面镜的投影光学系统的图像投影装置。图像投影装置包括屏幕，具有在屏幕的投影表面上设置的曲面镜 (curved mirror)的反射光学部件，在反射光学部件之前在光路上和在屏幕的非投影表面上设置的弯曲反射镜(bending mirror)，在反射光学部件之前在光路上和在屏幕的非投影表面上设置的折射光学部件，和在屏幕的非投影表面上设置的图像形成光学部件。但是，在日本特开专利第2006-235516号公报中公开的图像投影装置中，如果图像形成元件、第一光学系统和第二光学系统被布置在图像投影装置的壳体中并且图像被投影在外部屏幕上，那么壳体突出超过屏幕表面，并且存在图像投影装置必需被嵌入在墙壁中的问题。获得最佳投影距离是困难的。即使投影图像，产生的图像也可能变得不聚焦。在日本特开专利第2006-235516号公报的图像投影装置中的投影光学系统中，利用透镜组形成中间图像并且在使用凹面镜的屏幕上执行中间图像的成像，所以生成图像形成元件的图像。在该投影光学系统中，图像形成元件相对于透镜光轴被移位并且光束通过凹面镜被提高。因此，能够使得投影距离短。因此，凹面镜对透镜光轴的位置与屏幕对透镜光轴的位置相反，并且如果图像被投影在光轴的上方，那么凹面镜必须被布置在光轴的下方。因此，存在壳体在其下部必须具有大的厚度，并且整个壳体肯定是笨重的问题。在日本特开专利第2009-204846号公报中公开的图像投影装置中，当图像投影装置被布置在工作台上以在工作台上方设置的墙壁上投影图像时，投影平面(即，屏幕)必须被设置在透镜光轴的上方。除了日本特开专利第2006-235516号公报的教导之外，在光轴上方布置凹面镜。因此，如果当没有使用图像投影装置时凹面镜能够被折叠并且当使用图像投影装置时凹面镜能够被布置在其原始位置中，则能够在非使用的时候使得壳体紧凑， 并且能够避免整个壳体是笨重的问题。但是，当在投影距离的一定条件下必须布置图像投影装置时，难以消除必须在墙壁中嵌入图像投影装置的问题。如果能够使得投影距离相对地大，那么指向到屏幕的光束能够经过透镜和凹面镜之间的中间部分。但是，如果缩短投影距离(即，如果大大地提高光束)，那么凹面镜的尺寸在远离光轴的方向上就必须较大并且增加凹面镜的光焦度。位于距离凹面镜的光轴最远的部分将干扰透镜表面。因此，存在一个问题，从反射镜指向到屏幕的光束被凹面镜中断并且不能到达屏幕。在日本专利号4223936公开的图像投影装置中，不需要通过在墙壁中嵌入相同的图像投影装置而布置该图像投影装置。但是，图像投影装置具有透镜部竖直站立的结构。当图像投影装置被布置在工作台上以在墙壁上投影图像时，布置的图像投影装置的重心放置得太高。已经存在图像投影装置容易在工作台上掉落的问题。在这种情况下，图像形成元件的显示表面面向上方并且存在灰尘容易被沉积在图像投影装置内侧的问题。在日本特开专利第2009-116149号公报中公开的图像投影装置被布置成图像投影装置能够被嵌入在墙壁中。日本特开专利第2009-116149号公报没有提出无需在墙壁中嵌入图像投影装置而布置该图像投影装置的方法。
技术实现思路
根据本公开，可以提供一种投影光学系统，该投影光学系统允许减轻图像投影装置的壳体的重量并且能够在屏幕上投影图像而无需将图像投影装置嵌入在墙壁中。在解决或者减少一个或多个上述问题的实施例中，本公开提供一种投影光学系统，该投影光学系统被布置成引起从在第一共轭面上的图像形成元件输出的多个光束倾斜进入第二共轭面并且该投影光学系统将通过图像形成元件形成的图像的放大图像投影在第二共轭面上，投影光学系统包括第一光学系统，第一光学系统被设置在图像形成元件和第二共轭面之间的第一光路上并且包括折射光学系统；第二光学系统，第二光学系统被设置在第一光路上的第一光学系统的下游位置处并且包括具有正光焦度的反射面；和第一和第二反射镜，第一和第二反射镜被依次设置在图像形成元件和反射面之间的第二光路上以沿第二光路反射光束，其中，第一和第二反射镜被布置成从第二反射镜到反射面的光束的光路的方向包含与从图像形成元件到第一光学系统的预定方向相反的方向的分量，并且在第二共轭面上依次排列图像形成元件在第二共轭面上的投影图像、反射面到第二共轭面上的投影和图像形成元件到第二共轭面上的投影。当连同附图一起阅读时，本公开的其它目的、特点和优点将从下文的具体说明中变得更加显而易见。附图说明图1是图解本公开的第一实施例的投影光学系统的光路的图。图2是图1的投影光学系统的光路的一部分的放大图。图3是用于说明两个反射镜的布置的图。图4是图解比较例的投影光学系统的光路的图。图5是图4的投影光学系统的光路的一部分的放大图。图6是图解本公开的第二实施例的图像投影装置的组成的图。图7是图解本公开的第三实施例的图像投影装置的组成的图。图8是图解第三实施例的图像投影装置的变化例的图。图9是图解在图像形成元件上(共轭面A)的物点的位置的图。图10是图解在对应于图9的格点的屏幕(共轭面B)上的像点的位置的图。图11是图解在屏幕(共轭面B)上的点图的实例的图。具体实施例方式参照附图将给出本公开的实施例的说明。图1是图解本公开的第一实施例的投影光学系统的光路的图。图2是图1的光路的一部分的放大图。在图1和图2的坐标系统中，X表示屏幕的纵向，Y表示屏幕的横向，并且Z表示垂直于屏幕的方向。具体地，+X的方向指的是图纸的高度方向，-X的方向指的是纸张的深度方向，-Y的方向指的是纸张的向下方向，+Y的方向指的是纸张的向上方向，+Z的方向指的是纸张的右侧方向，并且-Z的方向指的是纸张的左侧方向。如图1和图2所示，投影光学系统10包括第一光学系统11、第一反本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种投影光学系统，所述投影光学系统被布置成使得从在第一共轭面上的图像形成元件输出的多个光束倾斜进入第二共轭面，并且所述投影光学系统将通过所述图像形成元件形成的图像的放大图像投影在所述第二共轭面上，其特征在于，所述投影光学系统包含：第一光学系统，所述第一光学系统被设置在所述图像形成元件和所述第二共轭面之间的第一光路上并且包括折射光学系统；第二光学系统，所述第二光学系统被设置在所述第一光路上的所述第一光学系统的下游位置处并且包括具有正光焦度的反射面；和第一和第二反射镜，所述第一和第二反射镜被依次在设置所述图像形成元件和所述反射面之间的第二光路上以沿所述第二光路反射所述光束，其中，所述第一和第二反射镜被布置成：从所述第二反射镜到所述反射面的所述光束的光路的方向包含与从所述图像形成元件到所述第一光学系统的预定方向相反的方向的分量，并且在所述第二共轭面上依次排列所述图像形成元件在所述第二共轭面上的投影图像、所述反射面到所述第二共轭面上的投影和所述图像形成元件到所述第二共轭面上的投影。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安部一成，藤田和弘，高桥达也，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP
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