[发明专利]照明光学系统和图像投影装置

权利要求书

1.一种照明光学系统，包括以下部件作为光学元件：

聚光透镜系统（3），被配置为会聚从光源（1）发射的光；

第一蝇眼透镜（5），被配置为将来自所述聚光透镜系统的光分割为多个光束，并且使得光束形成二维排列的光源图像（AI）；以及

第二蝇眼透镜（6），被配置为将来自第一蝇眼透镜的光束朝向要被照射的照明表面透射，

其中，光源产生在与照明光学系统的光轴方向正交的第一方向上具有有限纵向长度的发光体，并且

其特征在于，光源和所述光学元件被配置为形成比第二蝇眼透镜更接近照明表面的光源图像，并且被配置为满足以下条件：

P2/P1≤2.0，

其中，P1代表第一方向上的光源图像的排列节距，P2代表与第一方向和光轴方向正交的第二方向上的光源图像的排列节距。

2.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，在放电弧管中产生发光体，所述放电弧管的成对的放电电极在第一方向上彼此面对，并且

其中，光源图像是通过所述放电电极之间的放电产生的发光体的图像。

3.根据权利要求2所述的照明光学系统，还包括回射镜（2），所述回射镜（2）具有复曲面形状并且被配置为将来自放电弧管的光朝向所述发光体反射和返回。

4.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，第二蝇眼透镜包括在第一方向和第二方向上排列的透镜单元，并且以下关系成立：

P1=F1

P2=F2，

其中，F1代表第一方向上的透镜单元的排列节距，F2代表第二方向上的透镜单元的排列节距。

5.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，第二蝇眼透镜包括在第一方向和第二方向上排列的透镜单元，并且以下关系成立：

F1>F2，

其中F1代表第一方向上的透镜单元的排列节距，F2代表第二方向上的透镜单元的排列节距，

其中偏振转换元件被布置为比第二蝇眼透镜更接近照明表面，并且偏振转换元件包括在第二方向上以F2/2的排列节距一维地排列的偏振分束器，以及

其中，光源、所述光学元件和偏振转换元件被配置为形成比偏振转换元件更接近照明表面的光源图像，并且被配置为满足以下条件：

P2/P1≤2.0，

其中，P1=F1并且P2=F2/2。

6.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，第二蝇眼透镜包括在第一方向和第二方向上排列的透镜单元，并且以下关系成立：

F1>F2，

其中，F1代表第一方向上的透镜单元的排列节距，F2代表第二方向上的透镜单元的排列节距，

其中，偏振转换元件被布置为比第二蝇眼透镜更接近照明表面，偏振转换元件包括在第一方向上以F1/2的排列节距一维地排列的偏振分束器，以及

其中，光源、光学元件和偏振转换元件被配置为形成比偏振转换元件更接近照明表面的光源图像，并且被配置为满足以下条件：

P2/P1≤2.0，

其中P1=F1/2并且P2=F2。

7.根据权利要求1所述的照明光学系统，其中，第二蝇眼透镜包括在第一方向和第二方向上排列的透镜单元，并且以下关系成立：

F1<F2，

其中，F1代表第一方向上的透镜单元的排列节距，F2代表第二方向上的透镜单元的排列节距，

其中，偏振转换元件被布置为比第二蝇眼透镜更接近照明表面，偏振转换元件包括在第二方向上以F2/2的排列节距一维地排列的偏振分束器，以及

其中，光源、所述光学元件和偏振转换元件被配置为形成比偏振转换元件更接近照明表面的光源图像，并且被配置为满足以下条件：

P2/P1≤2.0，

其中P1=F1并且P2=F2/2。

8.根据权利要求1所述的照明光学系统，还包括被配置为在第二方向上压缩光束的光束压缩光学系统（12，14）。

9.一种图像投影装置，其特征在于包括：

根据权利要求1到8中的任一项的照明光学系统；

布置在照明表面的位置处的图像形成元件（10）；以及

被配置为将来自图像形成元件的光投影到投影表面的投影光学系统（31）。