[发明专利]投射光学系统单元、投射光学系统以及投射光学装置

说明书

本发明的目的在于，提供小型且高效率的短距离投射光学系统单元、投射光学系统以及投射光学装置。投射光学系统单元具有通过改变多个微镜各自的反射面相对于图像显示面的法线的角度来形成图像的反射型图像显示元件、以及通过多个透镜和光圈将图像显示元件形成的图像放大投射到被投射面上的投射光学系统，当设定微镜的反射面相对于图像显示面的法线的最大倾角为θ1，投射光学系统的入瞳距离为EP，以投射光学系统的多个透镜之中最多的透镜所共有的轴为投射光学系统的光轴，在从图像显示面的中心经过投射光学系统的中心射往被透射面的光线所在的平面C上，从光轴到图像显示面上的点的最大距离为Ym时，满足θ1≥15°，3＜EP/Ym＜7。

技术领域

本发明涉及投射光学系统单元、投射光学系统以及投射光学装置。

背景技术

近年来，把DMD(Digital Mirror Device)或液晶面板上生成的图像投影到屏幕上的图像显示装置得到广泛使用。尤其是最近，能够短投射距离显示大画面的超短投射距离前投式投影机的需求不断上升。

针对上述需求，目前有一种采用曲面镜作为实现小型且超短投射距离的方案。例如专利文献1(JP特开2012-203139号公报)公开了一种采用曲面镜，并结合折射光学系统的投影机，可以用来实现超短投射距离。

然而现有的投影光学系统存在以下问题，也就是即便能够实现超短投射距离，超短投射距离投影机的小型化和高亮度化(高效率化)尚有待改进。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种投射距离非常短、小型而且高效的投射光学系统、投射光学系统单元、以及投射光学装置。

本发明提供一种投射光学系统单元，其特征在于，具有反射型图像显示元件和投射光学系统，该图像显示元件具有多个微镜，用该多个微镜二维排列形成的面作为图像显示面，通过改变所述微镜各自的反射面相对于该图像显示面的法线的角度来形成图像，所述投射光学系统具有多个透镜和光圈，将所述图像显示元件所形成的图像放大投射到被投射面上，当设定所述微镜的反射面相对于所述图像显示面的法线的最大倾角为θ1，所述投射光学系统的入瞳距离为EP，以所述投射光学系统的多个透镜之中最多的透镜所共有的轴为所述投射光学系统的光轴，在从所述图像显示面的中心经过所述投射光学系统的中心射往所述被透射面的光线所在的平面C上，从所述光轴到与所述被投射面的图像相对应的图像显示面上的点的最大距离为Ym时，所述投射光学系统单元满足以下关系式，θ1≥15°，3＜EP/Ym＜7。

本发明的效果在于，能够在投射距离非常短的情况下实现小型化和高效率化。

附图说明

图1是第一实施方式涉及的投射光学系统单元的示意图。

图2是图像显示元件的示意图。

图3是用来说明图像形成部和光轴之间设置关系的示意图。

图4是入射平行平板CG的光线的最大入射角与EP/Ym之间关系的数据的图。

图5是第二实施方式涉及的投影光学装置的一例示意图。

图6是XY平面上照明光入射图像形成部的一例入射方向的示意图。

图7是在XY平面上照明光入射图像形成部的另一例入射方向的示意图。

图8是用来说明YZ平面上照明光入射方向的示意图。

图9是最接近图像形成部的镜面顶点与图像形成部之间在光轴上的距离的一例示意图。

图10是屏幕横宽的一例示意图。

图11是防尘玻璃的x轴向长度和具有能量的反射面的x轴向长度有的一例示意图。

图12是折射光学系统的镜头构成和与聚焦对应的镜头配置的构成的一例示意图。