本发明专利技术公开了放大光学系统、光学单元和投影仪设备。放大光学系统放大影像并投影被放大的影像，其包括：折射光学系统，包括多个透镜；和反射表面，反射已经通过折射光学系统的光，其中，在折射光学系统和反射表面之间形成中间影像；并且，投影光学系统满足“2.5<Did/F<6”的条件，其中“Did”代表在投影影像最大的聚焦状态中所述中间影像的最大近轴像高度，“F”代表在投影影像最大的聚焦状态中所述折射光学系统的焦距。
【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201410092948.4、申请日为2014年3月13日、申请人为株式会社理光、专利技术名称为“投影光学系统与投影仪设备”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种投影光学系统和一种投影仪设备。
技术介绍
近来，通过数字微镜装置(DMD)或液晶显示屏产生影像并把影像投影到屏幕上的影像显示装置被广泛使用。特别是，对具有超短投影距离并能以很短的投影距离实现大画面的正面投影型投影仪的需求越来越多。而且，除了超短投影距离外，还需要设备小型化。日本公开专利申请2008-250296中揭示的投影光学系统使用折射光学系统形成中间影像，并使用凹面镜对该影像进行放大投影。因而能够通过减小镜子的尺寸使设备小型化，并能实现超短的投影距离。在日本公开专利申请2008-250296中揭示的投影光学系统中，中间影像的尺寸没有最佳化，因此镜子的尺寸未充分减小。而且，在日本公开专利申请2008-250296中揭示的投影光学系统中，投影距离不够短。另外，在日本公开专利申请2008-250296中揭示的投影光学系统中存在一个问题，即，由于镜子的尺寸未充分减少，因此外壳的尺寸较大。考虑到上述方面，需要提供一种尺寸小、性能高的投影光学系统和投影仪设备。
技术实现思路
本专利技术之目的是至少部分地解决常规技术中存在的问题。本专利技术提供一种投影光学系统，该系统依次包括：形成影像的成像单元、包括多个放大影像并把影像投影在屏幕上的透镜的折射光学系统、以及反射表面，其中，在
折射光学系统和反射表面之间形成中间影像，投影光学系统满足“0.6<D/Did<;0.8”且“2.5<Did/F<5”的条件，其中，“Did”代表在投影影像最大的聚焦状态中所述中间影像的最大近轴像高度，“D”代表光轴和近轴像表面与通过折射光学系统的孔径光阑中心的光束的交点之间的距离的最大值，“F”代表在投影影像最大的聚焦状态中折射光学系统的焦距。本专利技术还提供一种包括上述投影光学系统的投影仪设备。通过参照附图阅读本专利技术的优选实施例的以下详细说明，能够更好地理解本专利技术的上述和其它目的、特征、优点、以及技术和行业意义。附图说明图1是一种常规投影仪设备的截面图。图2是用于说明在小型化直接投影光学系统中发生的问题的示意图。图3是用于说明在小型化反射投影光学系统中发生的问题的示意图。图4是本专利技术的第一实施例的投影仪设备的概况示意图。图5是第一实施例的投影仪设备的截面图。图6是第一实施例的投影仪设备内的光轴与成像单元之间的位置关系的示意图。图7是说明用于设计第一实施例的投影仪设备的投影光学系统的条件表达式的每个条件的示意图。图8是第一实施例的投影仪设备的近轴像平面与长距离(80英寸)主光束的绘图交点的示意图。图9是第一实施例的投影仪设备的近轴像平面与中距离(60英寸)主光束的绘图交点的示意图。图10是第一实施例的投影仪设备的近轴像平面与短距离(48英寸)主光束的绘图交点的示意图。图11是第一实施例的投影仪设备内提供的折射光学系统的透镜构造的示意图。图12是第一实施例的投影仪设备的长投影距离(80英寸)屏幕上各个视角的光斑位置的示意图。图13是第一实施例的投影仪设备的中投影距离(60英寸)屏幕上各个视角的光斑位置的示意图。图14是第一实施例的投影仪设备的短投影距离(48英寸)屏幕上各个视角的光斑位置的示意图。图15是第一实施例的投影仪设备的长投影距离(80英寸)屏幕表面上625纳米波长(红光)、550纳米波长(绿光)和425纳米波长(蓝光)的成像特征(mm)的光斑示意图。图16是第一实施例的投影仪设备的中投影距离(60英寸)屏幕表面上625纳米波长(红光)、550纳米波长(绿光)和425纳米波长(蓝光)的成像特征(mm)的光斑示意图。图17是第一实施例的投影仪设备的短投影距离(48英寸)屏幕表面上625纳米波长(红光)、550纳米波长(绿光)和425纳米波长(蓝光)的成像特征(mm)的光斑示意图。图18是第一实施例的投影仪设备的框图。图19是本专利技术的第二实施例的投影仪设备的截面图。图20是第二实施例的投影仪设备内提供的折射光学系统的透镜构造的示意图。图21是第二实施例的投影仪设备的近轴像平面与长距离(80英寸)主光束的绘图交点的示意图。图22是第二实施例的投影仪设备的近轴像平面与中距离(60英寸)主光束的绘图交点的示意图。图23是第二实施例的投影仪设备的近轴像平面与短距离(48英寸)主光束的绘图交点的示意图。图24是第二实施例的投影仪设备的长投影距离(80英寸)屏幕上各个视角的光斑位置的示意图。图25是第二实施例的投影仪设备的中投影距离(60英寸)屏幕上各个视角的光斑位置的示意图。图26是第二实施例的投影仪设备的短投影距离(48英寸)屏幕上各个视角的光斑位置的示意图。图27是第二实施例的投影仪设备的长投影距离(80英寸)屏幕表面上625纳米波长(红光)、550纳米波长(绿光)和425纳米波长(蓝光)的成像特征(mm)的光斑示意图。图28是第二实施例的投影仪设备的中投影距离(60英寸)屏幕表面上625
纳米波长(红光)、550纳米波长(绿光)和425纳米波长(蓝光)的成像特征(mm)的光斑示意图。图29是第二实施例的投影仪设备的短投影距离(48英寸)屏幕表面上625纳米波长(红光)、550纳米波长(绿光)和425纳米波长(蓝光)的成像特征(mm)的光斑示意图。图30是本专利技术的第三实施例的投影仪设备的截面图。图31是第三实施例的投影仪设备内提供的折射光学系统的透镜构造的示意图。图32是第三实施例的投影仪设备的近轴像平面与长距离(80英寸)主光束的绘图交点的示意图。图33是第三实施例的投影仪设备的近轴像平面与中距离(60英寸)主光束的绘图交点的示意图。图34是第三实施例的投影仪设备的近轴像平面与短距离(48英寸)主光束的绘图交点的示意图。图35是第三实施例的投影仪设备的长投影距离(80英寸)屏幕上各个视角的光斑位置的示意图。图36是第三实施例的投影仪设备的中投影距离(60英寸)屏幕上各个视角的光斑位置的示意图。图37是第三实施例的投影仪设备的短投影距离(48英寸)屏幕上各个视角的光斑位置的示意图。图38是第三实施例的投影仪设备的长投影距离(80英寸)屏幕表面上625纳米波长(红光)、550纳米波长(绿光)和425纳米波长(蓝光)的成像特征(mm)的光斑示意图。图39是第三实施例的投影仪设备的中投影距离(60英寸)屏幕表面上625纳米波长(红光)、550纳米波长(绿光)和425纳米波长(蓝光)的成像特征(mm)的光斑示意图。图40是第三实施例的投影仪设备的短投影距离(48英寸)屏幕表面上625纳米波长(红光)、550纳米波长(绿光)和425纳米波长(蓝光)的成像特征(mm)的光斑示意图。图41是本专利技术的第四实施例的投影仪设备的截面图。图42是第四实施例的投影仪设备内提供的折射光学系统的透镜构造的
示意图。图43是第四实施例的投影仪设备的近轴像平面与长距离(80英寸)主光束的绘图交点的示意图。图44是第四实施例的投影仪设备的近轴像平面与中距离(60英寸)主光束的绘图交点的示意图。图45是第四实施例的投影仪设备的近轴像平面与短距离(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种放大光学系统，放大影像并投影被放大的影像，该放大光学系统包括：折射光学系统，包括多个透镜；和反射表面，反射已经通过折射光学系统的光，其中在折射光学系统和反射表面之间形成中间影像；并且投影光学系统满足“2.5<Did/F<6”的条件，其中，“Did”代表在投影影像最大的聚焦状态中所述中间影像的最大近轴像高度，并且“F”代表在投影影像最大的聚焦状态中所述折射光学系统的焦距。
【技术特征摘要】
2013.03.13 JP 2013-051055;2014.02.19 JP 2014-029911.一种放大光学系统，放大影像并投影被放大的影像，该放大光学系统包括：折射光学系统，包括多个透镜；和反射表面，反射已经通过折射光学系统的光，其中在折射光学系统和反射表面之间形成中间影像；并且投影光学系统满足“2.5<Did/F<6”的条件，其中，“Did”代表在投影影像最大的聚焦状态中所述中间影像的最大近轴像高度，并且“F”代表在投影影像最大的聚焦状态中所述折射光学系统的焦距。2.如权利要求1所述的放大光学系统，其中，该放大光学系统满足“5<β<8”的条件，其中“β”代表在投影影像最大的聚焦状态中所述折射光学系统的近轴放大率。3.如权利要求1或2所述的放大光学系统，其中，该放大光学系统满足“0.4<Y/F<0.75”的条件，其中“Y”代表光轴与形成要被放大的影像的成像单元的端部之间的距离的最大值。4.如权利要求1-3中任一项所述的放大光学系统，其中，折射光学系统包括孔径光阑，并且该孔径光阑在聚焦状态中相对于形成要被放大的影像的成像单元是固定的。5.如权利要求1-4中任一项所述的放大光学系统，其中，所述反射表面是位于放大率最大侧的凹面镜。6.如权利要求5所述的放...
【专利技术属性】
技术研发人员：高野洋平，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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