[发明专利]光学系统、投影仪和摄像装置

说明书

光学系统、投影仪和摄像装置。光学系统在宽度方向上放大投射图像而转换放大像相对于投射图像的纵横比。光学系统在缩小侧共轭面与放大侧共轭面之间形成中间像。光学系统具有：第1光学系统；以及第2光学系统，其具有透镜，配置于第1光学系统的放大侧。透镜具有：第1透过面；反射面，其配置于第1透过面的放大侧；以及第2透过面，其配置于反射面的放大侧。反射面和第2透过面中的至少一方具有自由曲面形状。

技术领域

本发明涉及光学系统、投影仪和摄像装置。

背景技术

专利文献1记载了通过光学系统放大由图像形成元件形成的投射图像并将放大像投射到屏幕上的投影仪。该文献的光学系统具有：第1光学系统，其具有多片透镜；以及第2光学系统，其配置于第1光学系统的放大侧。投射图像形成在光学系统的缩小侧成像面上，放大像形成在光学系统的放大侧成像面上。在第1光学系统与第2光学系统之间形成有与投射图像以及放大像共轭的中间像。第2光学系统由1片凹面镜构成。凹面镜的反射面具有自由曲面形状。在该文献中，放大像的纵横比与投射图像的纵横比不同。

专利文献1：日本特开2014-130365号公报

在专利文献1的光学系统中，通过在宽度方向上减小投射图像的倍率，转换放大像相对于投射图像的纵横比。专利文献1没有记载在宽度方向上增大投射图像的倍率而转换放大像相对于投射图像的纵横比的光学系统。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的光学系统在缩小侧共轭面与放大侧共轭面之间形成中间像，其特征在于，所述光学系统具有：第1光学系统；以及第2光学系统，其具有透镜，配置于所述第1光学系统的放大侧，所述透镜具有：第1透过面；反射面，其配置于所述第1透过面的所述放大侧；以及第2透过面，其配置于所述反射面的所述放大侧，所述反射面和所述第2透过面中的至少一方具有自由曲面形状。

此外，为了解决上述课题，本发明的另一光学系统在缩小侧共轭面与放大侧共轭面之间形成中间像，其特征在于，所述光学系统具有：第1光学系统，其具有偏转部件；以及第2光学系统，其具有透镜，配置于所述第1光学系统的放大侧，所述偏转部件具有光反射面，在所述第1光学系统中配置于最靠所述放大侧，所述透镜具有：第1透过面；反射面，其配置于所述第1透过面的所述放大侧；以及第2透过面，其配置于所述反射面的所述放大侧，所述反射面和所述光反射面具有自由曲面形状。

接着，本发明的投影仪的特征在于，具有：上述的光学系统；以及图像形成部，其在所述光学系统的所述缩小侧成像共轭面上形成投射图像。

此外，本发明的摄像装置的特征在于，具有：上述的光学系统；以及摄像元件，其配置于所述光学系统的所述缩小侧共轭面。

附图说明

图1是具有光学系统的投影仪的概略结构图。

图2是示意性示出实施例1的光学系统的整体的光线图。

图3是实施例1的光学系统的光线图。

图4是位于实施例1的第1光学系统的最靠放大侧的透镜、偏转部件和第2光学系统的光线图。

图5是示出实施例1的液晶面板上的投射图像的范围的图。

图6是示出实施例1的屏幕上的放大像的范围的图。

图7是示出实施例1的光学系统的放大像的横向像差的图。

图8是示出实施例1的光学系统的放大像的横向像差的图。

图9是示意性示出实施例2的光学系统的整体的光线图。

图10是实施例2的光学系统的光线图。

图11是位于实施例2的第1光学系统的最靠放大侧的透镜、偏转部件和第2光学系统的光线图。