[發明專利]投射光學系統以及圖像投射裝置

在審

• 申請號: 201780003123.2
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN108027498A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 內田恒夫;山田克
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: G02B17/08
• 分類號: G02B17/08;G02B13/16;G02B13/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 齊秀鳳

一種投射光學系統及圖像投射裝置，投射光學系統(100)將圖像從傾斜位置放大投射至投射面(1)，具備透過光學系統(110)和透過元件(140)。透過光學系統(110)包括透鏡元件，放大圖像顯示元件(130)顯示的圖像。透過元件(140)配置在透過光學系統(110)與投射面(1)之間的光路上，不遮擋圖像的光線而使其透過。在透過元件(140)的入射面及出射面的至少一個面，將從圖像射出并通過透過光學系統(110)的光瞳的中心的主光線中的從圖像的中心射出的光線通過的點設為基準交點，將通過基準交點并與Y軸的正方向對應的方向平行的線設為基準縱交線。透過元件(140)的一個面的相對于與基準縱交線垂直的方向的曲率比相對于與基準縱交線平行的方向的曲率大。主光線中的入射至基準縱交線的光線包括與基準交點處的一個面的法線平行的光線。

技術領域

本公開涉及投射光學系統以及具備投射光學系統的圖像投射裝置。

背景技術

專利文獻1公開利用了包括反射面的投射光學系統的投射裝置。該投射裝置是用于將形成于光閥的圖像放大投影至投影面的投射光學系統。投射光學系統構成為包括：透鏡光學系統，由多個透鏡構成，具有用于在投影面與光閥之間形成圖像的中間像的正光焦度；第1反射面，對成像了中間像之后的發散的光束進行反射，具有用于在投影面上成像的正光焦度；和第2反射面，用于使來自透鏡光學系統的射出光反射至第1反射面。由此，能夠投射色像差以及畸變被降低后的大畫面。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-174886號公報

發明內容

本公開中的投射光學系統在利用XYZ坐標表示位置關系的情況下，將顯示于圖像顯示元件、由X軸的正方向以及Y軸的正方向定義、且具有與X軸平行的長邊和與Y軸平行的短邊的圖像，從由Y軸和Z軸定義的傾斜位置放大投射至投射面。投射光學系統具備透過光學系統和透過元件。透過光學系統包括透鏡元件，對圖像顯示元件顯示的圖像進行放大。透過元件配置在透過光學系統與投射面之間的光路上，不遮擋圖像的光線而使該光線透過。在透過元件的、光線入射的入射面以及光線射出的出射面的至少一個面，將從圖像射出并通過透過光學系統的光瞳的中心的主光線之中的、從圖像的中心射出的光線所通過的點設為基準交點，將通過基準交點并與Y軸的正方向所對應的方向平行的線設為基準縱交線時，一個面的、相對于與基準縱交線垂直的方向的曲率比相對于與基準縱交線平行的方向的曲率大，主光線之中入射至基準縱交線的光線包括與基準交點處的一個面的法線平行的光線。

本公開的圖像投射裝置在利用XYZ坐標表示位置關系的情況下，將圖像從由Y軸以及Z軸定義的傾斜位置放大投射至投射面。圖像投射裝置具備圖像顯示元件、透過光學系統和透過元件。圖像顯示元件顯示由X軸的正方向以及Y軸的正方向定義、且具有與X軸平行的長邊和與Y軸平行的短邊的圖像。透過光學系統包括透鏡元件，對圖像進行放大。透過元件配置在透過光學系統與投射面之間的光路上，不遮擋圖像的光線而使該光線透過。在透過元件的、來自圖像的光線入射的入射面以及光線射出的出射面的至少一個面，將從圖像射出并通過透過光學系統的光瞳的中心的主光線之中的、從圖像的中心射出的光線所通過的點設為基準交點，將通過基準交點并與Y軸的正方向所對應的方向平行的線設為基準縱交線時，一個面的、相對于與基準縱交線垂直的方向的曲率比相對于與基準縱交線平行的方向的曲率大，主光線之中的、入射至基準縱交線的光線包括與基準交點處的一個面的法線平行的光線。

根據本公開中的投射光學系統，能夠提高投影至投射面的圖像的亮度分布的均勻性。

附圖說明

圖1是用于說明實施方式1～實施方式3中的圖像投射裝置的結構圖。

圖2是實施方式1(數值實施例1)中的透過光學系統的結構圖。

圖3是實施方式2(數值實施例2)中的透過光學系統的結構圖。