[发明专利]光学系统和投影仪

权利要求书

1.一种光学系统，包括：

投影光学系统，所述投影光学系统具有多个透镜，并且在投影面上投影由设置在第一光路上的光阀产生的图像，来自位于投影面侧的检测物体的物体光从所述投影面侧入射在所述投影光学系统上；

光路分束单元，所述光路分束单元设置在相对于所述投影光学系统中的所述多个透镜中最靠近所述光阀设置的透镜的投影面侧，并将光路分束为所述第一光路和不同于所述第一光路的第二光路；和

检测光学系统，所述检测光学系统在所述第二光路中具有位于成像元件与所述光路分束单元之间的两个或四个透镜，所述物体光通过所述光路分束单元入射到所述检测光学系统上，并且所述检测光学系统在所述成像元件的成像面上形成所述检测物体的图像，其中满足：

0.5≤f_Img1/f_Imgonly≤2

其中f_Img1表示在所述检测光学系统中最靠近所述光路分束单元设置的透镜的焦距，并且

f_Imgonly表示所述检测光学系统中的所述光路分束单元与所述成像元件之间的所述检测光学系统的焦距，

在所述检测光学系统中最靠近所述光路分束单元设置的所述透镜具有正光焦度，并且

在所述两个或四个透镜中，最靠近所述成像元件设置的透镜和最靠近所述光路分束单元设置的透镜是非球面透镜。

2.根据权利要求1所述的光学系统，进一步包括：

照明光学系统，所述照明光学系统将照明光照射到所述光阀，其中

所述光路分束单元设置在所述投影光学系统的光路上且不与所述照明光学系统的光路相交的位置处。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中

所述光路分束单元设置在所述投影光学系统中的所述多个透镜中的任意两个透镜之间。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中

所述检测光学系统中的所述两个或四个透镜包括至少一个非球面透镜。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其中

所述检测光学系统使用红外光或可见光作为所述物体光来形成所述检测物体的图像。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中满足：

0f_Imgonlyf_Prjonly

其中f_Prjonly表示设置在所述投影光学系统中的所述光路分束单元和所述光阀之间的光路上的透镜的焦距，并且

f_Imgonly表示所述光路分束单元与所述检测光学系统中的所述成像元件之间的所述检测光学系统的焦距。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其中满足：

|BFL_common|≥100(mm)

其中L_common1表示所述投影光学系统中的所述多个透镜中的第一透镜，所述第一透镜设置在相对于所述光路分束单元的投影面侧，

P_common表示在所述投影光学系统中相对于所述光路分束单元的投影面侧的光学系统部分的光阀侧焦点位置，并且

BFL_common表示从透镜L_common1的光阀侧的透镜表面到所述光阀侧焦点位置的距离。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其中

在所述检测光学系统中的所述成像元件与所述光路分束单元之间存在光轴与主光线的交点。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其中

所述投影光学系统具有相对于所述光路分束单元在所述光阀侧的投影侧光阑，

所述检测光学系统具有相对于所述光路分束单元在所述成像元件侧的检测侧光阑，并且

在光轴上从所述投影侧光阑到所述光路分束单元的距离等于在光轴上从所述检测侧光阑到所述光路分束单元的距离。