[發明專利]投射光學系統和投射型圖像顯示裝置

有效

• 申請號: 201711222382.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108227118B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 鹽川浩司;峯藤延孝
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;鄧毅

投射光學系統和投射型圖像顯示裝置，在增大了視場角時，能夠抑制透鏡全長并且抑制投射像面產生失真。投射光學系統(3)由使放大側成像面與中間像(30)共軛的第1透鏡單元(LU1)、和使中間像(30)與縮小側成像面共軛的第2透鏡單元(LU2)構成。第1透鏡單元(LU1)具有正屈光力，第2透鏡單元(LU2)具有負屈光力。在設第1透鏡單元(LU1)的焦距為fU1、第2透鏡單元(LU2)的焦距為fU2、第1透鏡單元(LU1)的透鏡全長為LLU1、第2透鏡單元(LU2)的透鏡全長為LLU2時，滿足下面的式(1)、式(2)，?0.3fU1/fU2?0.005……(1)0.5LLU1/LLU20.9……(2)。

技術領域

本發明涉及適于組裝到將圖像顯示元件的圖像放大投影的投射型圖像顯示裝置的投射光學系統和具有投射光學系統的投射型圖像顯示裝置。

背景技術

在專利文獻1中記載有能夠組裝到投影儀等投射型圖像顯示裝置的光學系統。該文獻的光學系統在組裝到投射型圖像顯示裝置時，在光學系統的內部形成圖像顯示元件的圖像的中間像而重新成像于屏幕上。即，該文獻的光學系統具有使屏幕(放大側成像面)與中間像共軛的第1透鏡單元、和使中間像與縮小側成像面(圖像顯示元件的圖像)共軛的第2透鏡單元。

專利文獻1：日本特開2014-29392號公報

在投射光學系統中，要求增大視場角，使得即使在將投射型圖像顯示裝置配置于接近屏幕的位置的情況下，也能夠將圖像顯示元件的圖像放大投射。但是，在增大視場角時，投射到屏幕上的投射像面容易產生失真。針對該問題，如果增加構成光學系統的透鏡的個數，則能夠抑制投射像面的失真。但是，當透鏡的個數增加時，存在透鏡的全長增大的問題。

發明內容

本發明鑒于這樣的問題，課題在于提供一種在增大了視場角時能夠抑制透鏡全長并且抑制投射像面產生失真的投射光學系統。此外，課題在于提供一種組裝有這樣的投射光學系統的投射型圖像顯示裝置。

為了解決上述課題，本發明的投射光學系統的特征在于，該投射光學系統由使位于放大側的放大側成像面與中間像共軛的第1透鏡單元、和使所述中間像與位于縮小側的縮小側成像面共軛的第2透鏡單元構成，所述第1透鏡單元具有正屈光力，所述第2透鏡單元具有負屈光力，在設所述第1透鏡單元的d線的焦距為fU1、所述第2透鏡單元的d線的焦距為fU2、所述第1透鏡單元的透鏡全長為LLU1、所述第2透鏡單元的透鏡全長為LLU2時，滿足下面的條件式(1)和條件式(2)，

-0.3fU1/fU2-0.005……(1)

0.5LLU1/LLU20.9……(2)。

本發明由于滿足條件式(1)，因此容易抑制透鏡個數的增加并且抑制投射像面產生失真而增大視場角。此外，本發明由于滿足條件式(2)，因此能夠減小第1透鏡單元的透鏡全長而抑制投射光學系統整體的透鏡全長。即，若條件式(1)的值超過下限，則第1透鏡單元的焦距變長，難以增大視場角。并且，若條件式(2)的值超過下限，則第2透鏡單元與中間像之間的光線相對于光軸的傾斜度增大而導致像面彎曲的惡化，并且第2透鏡單元的最靠中間像側的透鏡的直徑增大。另一方面，若條件式(1)的值超過上限，則從中間像側入射到第1透鏡單元的光線為大致遠心的光線或者光線直徑擴大的光線。由此，由于第1透鏡單元的負荷增加，因此為了校正像差而需要增加第1透鏡單元的透鏡的個數。此外，本發明由于滿足條件式(2)，因此第1透鏡單元的透鏡全長短于第2透鏡單元的透鏡全長，容易使投射光學系統的整體緊湊。