專利名稱::投影光學(xué)系統(tǒng)和圖像投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種投影光學(xué)系統(tǒng)和圖像投影裝置。技術(shù)背景近年來,使用顯示裝置(下文稱作光閥)的放大投影系統(tǒng)已引起關(guān)注,在顯示裝置中使用透過型或反射型點(diǎn)陣式液晶和DMD(數(shù)字微鏡裝置),其將光閥上所顯示的圖像放大并投影到屏幕上以便呈現(xiàn)大的圖像。盡管如此,獲得大規(guī)格的液晶顯示裝置同時在其制造過程中無缺陷以便增加用來投影大圖像的光閥本身的表面積是不容易的,而如果要獲得這樣的液晶顯示裝置,那么價格將會極為昂貴。在這樣的情況下,當(dāng)使用如透過型(或反射型)液晶和DMD的光閥并將其上所顯示的圖像放大并投影時,屏幕的尺寸不受限制并可能獲得相當(dāng)大的圖像。因此,圖像放大投影設(shè)備(投影儀)在辦公室、學(xué)校、或家庭已被廣泛使用。然而,當(dāng)假定投影儀的實(shí)際使用情況時,用于安置投影儀的場所可能成問題。比如說,當(dāng)用于在辦公室中在前方投影圖像的前投型(front-type)投影儀被少數(shù)人在相對小的會議室中使用時,在用于安置投影儀的場所方面會具有很大的限制,這是由比如投影圖像的尺寸、投影距離、與PC連接、為舒適的討論而設(shè)的桌子的布局所造成的,并且其較低的可用性的問題可能發(fā)生。并且,特別是,當(dāng)演講材料被投影在投影儀上并被解釋時,演講者被迫站在投影儀與屏幕之間。這樣,演講者的影子可能被反射到屏幕上以及觀眾無法看到一部分投影圖像這樣的問題會發(fā)生。近年來,各種用于針對大屏幕減小投影距離的裝置已經(jīng)被日益發(fā)展起來。然而,比如,在傳統(tǒng)技術(shù)中為了獲得50-60英寸的對角尺寸的圖像而需要至少約l米的投影距離,而在這種距離下,演講者的影子反射到屏幕上這樣的問題經(jīng)常發(fā)生。并且,背投型(rear-type)顯示裝置即背投型投影儀也已經(jīng)被提出了,其中投影儀被裝在機(jī)殼中,在機(jī)殼的前表面上所提供的屏幕上進(jìn)行背投(rearprojection),以便使得能夠從機(jī)殼的前表面?zhèn)扔^看放大的圖像,并且需要薄型投影儀以便實(shí)現(xiàn)其厚度的減小。在這里,即使通過比如箱體內(nèi)的平面鏡來進(jìn)行若干次折疊,在設(shè)備本身的小型化方面仍然是有限的,因此,愈加期望減小光學(xué)系統(tǒng)的投影距離。曰本專利申請公開文件No.2002-040326公開了一種用于反射型成像光學(xué)系統(tǒng)的傳統(tǒng)技術(shù),其目的是提供一種抑制成像光學(xué)系統(tǒng)的尺寸增加并獲得大視角的反射型成像光學(xué)裝置。作為其實(shí)施例,提供了一種具有四個反射鏡(第一到第四)的反射型成像光學(xué)系統(tǒng),其中第一反射鏡具有凹表面,第二到第四反射鏡是凸表面的。并且,每個反射鏡中的至少一個反射鏡被構(gòu)造成自由形狀的表面以確保所期望的投影性能。日本專利申請公開文件No.2002-174853公開了一種涉及并局限于背投型顯示裝置的傳統(tǒng)技術(shù),其中,到屏幕的投影距離被減小了。作為用于減小裝置的厚度的一種方法,提供了一種通過像這樣的方式來減小投影距離的傳統(tǒng)技術(shù)從顯示光學(xué)單元的一側(cè)開始,以凹面鏡和凸面鏡這樣的順序,從顯示光學(xué)單元到背面反射鏡布置一對凹面鏡和在光路中具有發(fā)散功能的凸面鏡。曰本審查專利申請文件No.H06-091641公開了一種與視頻投影儀有關(guān)的傳統(tǒng)技術(shù)。描述了一種背投型視頻投影儀,旨在提供一種薄型投影儀,其中,電視機(jī)的第一反射鏡表面被構(gòu)造成凸起形狀。上述描述的傳統(tǒng)技術(shù)的一個普遍問題是,要使用包括自由形狀的表面在內(nèi)的許多非球面,以便保持成像性能并實(shí)現(xiàn)廣角視場,并且相應(yīng)地,必須保持各表面之間的距離的嚴(yán)4各精確度和表面形狀的精確度。特別是,由于在日本專利申請公開文件No.2002-040326中,在包含反射鏡的類型中關(guān)于反射鏡表面精確度的誤差的影響很大,因而在這些傳統(tǒng)投影光學(xué)系統(tǒng)中存在設(shè)置相對更小的容差的問題。并且,當(dāng)只有反射鏡組成時,提供了一個原則上不產(chǎn)生色差的優(yōu)點(diǎn)。另一方面,必須插入一個如正交棱鏡和菲利浦棱鏡這樣的色彩組合棱鏡(colorcombiningprism),并且在通過組合多種色彩來形成彩色圖像的圖像形成系統(tǒng)中會導(dǎo)致色差。因此,如果投影光學(xué)系統(tǒng)僅由反射鏡組成時,會產(chǎn)生色差無法被補(bǔ)償這樣的缺點(diǎn)。因此,關(guān)于2004-061915號日本專利申請公開文件中所公開的投影光學(xué)系統(tǒng)、投影型圖像顯示裝置和圖像顯示系統(tǒng),在投影光學(xué)系統(tǒng)中使用了透鏡系統(tǒng)和多個具有屈光力(power)的反射表面。因此,可以通過使用透鏡系統(tǒng)來補(bǔ)償由比如色彩組合棱鏡所導(dǎo)致的色差。但是,在實(shí)施例中使用3-5個非球面鏡,并且成本很高。而且,與上述所描述的公知情況相似,反射表面的表面精確度和位置精確度非常高,并且對光學(xué)系統(tǒng)的組裝存在嚴(yán)格的精確度的問題。而且,由于從圖像形成元件中發(fā)射出的光束不是遠(yuǎn)心的(telecentric),因而在圖像平面上亮度可能不是均勻的或者可能必須使得色彩組合棱鏡的薄膜的有效角度范圍寬于從光岡中發(fā)射出的光的發(fā)散角,由此可能降低分離(separation)特性。同樣,關(guān)于日本專利申請公開文件No.2004-258620中所公開的投影光學(xué)系統(tǒng)、放大投影光學(xué)系統(tǒng)、放大投影裝置和圖像投影裝置,在投影光學(xué)系統(tǒng)中使用了透鏡系統(tǒng)和多個具有屈光力的反射面。由于放大作用是通過使用一個旋轉(zhuǎn)非球面反射面而獲得的,所以節(jié)約了成本,并且與日本專利申請公開文件No.2004-061959所公開的技術(shù)相比,組件的精確度也被完全降低了。但是,由于在實(shí)施例1-5中透鏡系統(tǒng)相對于光軸是平行偏心和傾斜的,因此引導(dǎo)其中心很困難。而且,在實(shí)施例6中在不偏心的條件下使用透鏡系統(tǒng),但是由于透鏡的配置而造成最靠近屏幕的透鏡的直徑很大,因此,成本很高。也就是說,由于透鏡配置為正、負(fù)和負(fù),因此最后的透鏡的直徑很大,這就是成本升高的原因。在這種情況下,發(fā)明人考慮提供一種更加緊湊的投影光學(xué)系統(tǒng)。而且,發(fā)明人考慮提供一種包括更加緊湊的投影光學(xué)系統(tǒng)的圖像投影裝置。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種投影光學(xué)系統(tǒng),其包括第一光學(xué)系統(tǒng),其被配置為形成與第一圖像共軛的第二圖像;和第二光學(xué)系統(tǒng),其被配置為包括反射從第二圖像發(fā)出的光的反射光學(xué)元件,并且將與第二圖像共軛的第三圖像投影到投影面上,其中,第一光學(xué)系統(tǒng)包括光闌和被提供在該光闌與第二圖^象之間的至少一個具有正屈光力(refractivepower)的光學(xué)元件和至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件,并且至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件中具有最大正屈光力的光學(xué)元件被提供在光闌與至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件中具有最大負(fù)屈光力的光學(xué)元件之間。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種投影光學(xué)系統(tǒng),其中,從顯示圖像信息在共軛平面A上的圖像形成元件所發(fā)射出的多個光束被允許傾斜地入射在共軛面B上,以便在共軛面B上形成由圖像形成元件所形成的圖像的放大圖像,其中,投影光學(xué)系統(tǒng)包括,至少,第一光學(xué)系統(tǒng)、第二光學(xué)系統(tǒng)、第一光學(xué)系統(tǒng)與第二光學(xué)系統(tǒng)之間的圖像形成元件的中間圖像,多個光束基本上會聚在該圖像形成元件上,在第一光學(xué)系統(tǒng)中具有屈光力的光學(xué)系統(tǒng)僅由透過光束的透鏡系統(tǒng)組成,中間圖像只通過第一光學(xué)系統(tǒng)的屈光力形成,第二光學(xué)系統(tǒng)是包括具有正屈光力的反射鏡的反射光學(xué)系統(tǒng),該反射鏡反射光束并且直接位于中間圖像后面,并且第一光學(xué)系統(tǒng)由從共軛面A—側(cè)起順次具有正、負(fù)和負(fù)屈光力的透鏡組所組成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種投影光學(xué)系統(tǒng),其中,從顯示圖像信息在共軛平面A上的圖像形成元件所發(fā)射出的多個光束被允許傾斜地入射在共軛面B上,以便在共軛面B上形成由圖像形成元件所形成的圖像的放大圖像,其中,投影光學(xué)系統(tǒng)包括,至少,第一光學(xué)系統(tǒng)、第二光學(xué)系統(tǒng)、第一光學(xué)系統(tǒng)與第二光學(xué)系統(tǒng)之間的圖像形成元件的中間圖像,多個光束基本上會聚在該圖像形成元件上,在第一光學(xué)系統(tǒng)中具有屈光力的光學(xué)系統(tǒng)僅由透過光束的透鏡系統(tǒng)和關(guān)于第一光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)對稱并且具有負(fù)屈光力的反射鏡所組成,中間圖像只通過第一光學(xué)系統(tǒng)的屈光力形成,第二光學(xué)系統(tǒng)是包括具有正屈光力的反射鏡的反射光學(xué)系統(tǒng),該反射鏡反射光束并且直接位于中間圖像的后面,并且在第一光學(xué)系統(tǒng)中透過光束的透鏡系統(tǒng)由從共輒面A—側(cè)起順次具有正、正和負(fù)屈光力的透鏡組所組成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種其中安裝有上述投影光學(xué)系統(tǒng)的圖像投影裝置。圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的示圖。圖2是實(shí)施例1的第一光學(xué)系統(tǒng)的放大視圖。圖3是實(shí)施例1的第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)的放大視圖。圖4是圖1的系統(tǒng)的頂^L圖。圖5是示出了在最后的共軛平面B上的放大圖像的失真狀況的示圖。圖6是示出了關(guān)于在最后的共軛平面B上的放大圖像的分辨性能的示圖。圖7是示出了實(shí)施例2的示圖。圖8是實(shí)施例2的第一光學(xué)系統(tǒng)的放大視圖。圖9是示出了在最后的共軛平面B上的放大圖像的失真狀況的示圖。圖10是示出了關(guān)于在最后的共軛平面B上的放大圖像的分辨性能的示圖。圖ll是示出了應(yīng)用投影光學(xué)系統(tǒng)的投影裝置的示圖。圖12是示出了應(yīng)用投影光學(xué)系統(tǒng)的投影裝置的示圖。圖13是示出了實(shí)施例3的示圖。圖14是實(shí)施例3的第一光學(xué)系統(tǒng)的放大視圖。圖15是示出了在最后的共軛平面B上的放大圖像的失真狀況的示圖。圖16是示出了關(guān)于在最后的共軛平面B上的放大圖像的分辨性能的示圖。具體實(shí)施方式接下來,參考附圖描述本發(fā)明的一些實(shí)施方式。本發(fā)明的第一實(shí)施方式是一種投影光學(xué)系統(tǒng),其中,從顯示圖像信息在共軛平面A上的圖像形成元件所發(fā)射出的多個光束被允許傾斜地入射在共輒面B上,以便在共軛面B上形成由圖像形成元件所形成的圖像的放大圖像,其中,投影光學(xué)系統(tǒng)包括,至少,第一光學(xué)系統(tǒng)、第二光學(xué)系統(tǒng)、第一光學(xué)系統(tǒng)與第二光學(xué)系統(tǒng)之間的圖像形成元件的中間圖像,多個光束基本上會聚在該圖像形成元件上,在第一光學(xué)系統(tǒng)中具有屈光力的光學(xué)系統(tǒng)僅由透過光束的透鏡系統(tǒng)組成,中間圖像僅由第一光學(xué)系統(tǒng)的屈光力形成,第二光學(xué)系統(tǒng)是包括具有正屈光力的反射鏡的反射光學(xué)系統(tǒng),該反射鏡反射光束并且直接位于中間圖像的后面,并且第一光學(xué)系統(tǒng)由從共軛面A—側(cè)起順次具有正、負(fù)和負(fù)屈光力的透鏡組所組成。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式,由于第一光學(xué)系統(tǒng)的透鏡組從圖像形成元件一側(cè)起順次為正、負(fù)和負(fù),所以可以減小第三組的透鏡直徑,具體來說,可以減小最后一個透鏡的尺寸或直徑。因此,制作誤差可以4交小和/或分辨性能提高,這會使得成本降低。本發(fā)明的第二實(shí)施方式是一種投影光學(xué)系統(tǒng),其中從顯示圖像信息在共軛平面A上的圖像形成元件發(fā)射出的多個光束被允許傾斜地入射在共軛面B上,以便在共軛面B上形成由圖像形成元件所形成的圖像的放大圖像,其中,投影光學(xué)系統(tǒng)包括,至少,第一光學(xué)系統(tǒng)、第二光學(xué)系統(tǒng)、第一光學(xué)系統(tǒng)與第二光學(xué)系統(tǒng)之間的圖像形成元件的中間圖像,多個光束會聚在該圖像形成元件上,在第一光學(xué)系統(tǒng)中具有屈光力的光學(xué)系統(tǒng)由透過光束的透鏡系統(tǒng)和關(guān)于第一光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)對稱并且具有負(fù)屈光力的反射鏡組成,中間圖像僅由第一光學(xué)系統(tǒng)的屈光力形成,第二光學(xué)系統(tǒng)是包括具有正屈光力的反射鏡的反射光學(xué)系統(tǒng),該反射鏡反射光束并且直接位于中間圖像的后面,并且在第一光學(xué)系統(tǒng)中透過光束的透鏡系統(tǒng)由從共軛面A—側(cè)起順次具有正、正和負(fù)屈光力的透鏡組所組成。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式,由于第一光學(xué)系統(tǒng)的透鏡組從圖像形成元件起順次為正、正和負(fù),所以可以減小第三組的透鏡直徑,具體來說,可以減小最后一個透鏡的尺寸或直徑。因此,制作誤差可以較小和/或提高分辨性能,這會使得成本降低。本發(fā)明的第三實(shí)施方式是根據(jù)本發(fā)明的第一或第二實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng),其中在第二光學(xué)系統(tǒng)中的具有正屈光力的反射鏡的曲面具有這樣的形狀,以使其曲率從與第一光學(xué)系統(tǒng)的光軸的交點(diǎn)起到其周邊逐漸變小。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式,可以校正在屏幕上的放大圖像的失真像差。從而,可以提高分辨性能。本發(fā)明的第四實(shí)施方式是根據(jù)本發(fā)明的第一、第二或第三實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng),其中,在第二光學(xué)系統(tǒng)中的具有正屈光力的反射鏡具有變形的和多階自由形狀(polynomialfree-form)的表面,該表面在圖像形成元件的副軸方向和主軸方向之間具有不同的屈光力。根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式,可以提高設(shè)計的自由度。因而,可以進(jìn)一步提高校正像差的能力和/或提高分辨性能。本發(fā)明的第五實(shí)施方式是根據(jù)本發(fā)明的第一、第二或第三實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng),其中,在第二光學(xué)系統(tǒng)中的具有正屈光力的反射鏡具有旋轉(zhuǎn)對稱并且非球面的表面。根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式,由于其形狀是關(guān)于軸旋轉(zhuǎn)對稱的,因此可能易于處理具有正屈光力的反射鏡。從而,可以降低制作誤差和/或提高分辨性能,這會使得成本降低。本發(fā)明的第六實(shí)施方式是根據(jù)本發(fā)明的第一、第二、第三、第四或第五實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng),其中,第一光學(xué)系統(tǒng)的透鏡具有至少一個非球面形狀的表面。根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方式,由于在第一光學(xué)系統(tǒng)中使用了非球面表面,因而對于放大圖像的分辨性能可以被提高。本發(fā)明的第七實(shí)施方式是根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng),其中,第一光學(xué)系統(tǒng)中的非球面表面被設(shè)置在第三組中。根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施方式,由于第一光學(xué)系統(tǒng)的第三組是所有組中光束的視角最分散的一組并且在其中應(yīng)用非球面表面,因此以各個視角的光束可以被單獨(dú)校正。從而,對于放大圖像的分辨性能可以被進(jìn)一步提高。本發(fā)明的第八實(shí)施方式是根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng),其中,第一光學(xué)系統(tǒng)中的第三組中的至少一個非球面表面被設(shè)置在具有正屈光力的透鏡上。根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施方式,由于在第三組中具有正屈光力的透鏡也是第三組中光束的視角最分散的透鏡,與視角相應(yīng)的光束被獨(dú)立校正。相應(yīng)地,可以進(jìn)一步提高關(guān)于放大圖像的分辨性能。本發(fā)明的第九實(shí)施方式是根據(jù)本發(fā)明的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七或第八實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng),其中,中間圖像關(guān)于垂直于第一光學(xué)系統(tǒng)的光軸的表面是彎曲并傾斜的。根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施方式,共輒平面B上的場曲(fieldcurvature)被校正,這可以通過降低在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中第二光學(xué)系統(tǒng)中具有正屈光力的反射鏡從光軸到周邊的曲率來促成。本發(fā)明的第十實(shí)施方式是根據(jù)本發(fā)明的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八或第九實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng),其中,投影光學(xué)系統(tǒng)從圖像形成元件到可透光折射光學(xué)系統(tǒng)的第一表面一般是遠(yuǎn)心的。根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施方式,由于從圖像形成元件發(fā)射出的光束在視場的整個角度范圍以基本相同的角度被引入到第一光學(xué)系統(tǒng),因而在屏幕上的放大圖像的亮度可以基本上被均勻化。而且,當(dāng)具有某種入射角度特性的薄膜被布置在圖像形成元件與第一光學(xué)系統(tǒng)之間時,只需要將引入角度的范圍考慮在內(nèi)。因而,可以減小入射角度,這會使得成本降低。本發(fā)明的第十一實(shí)施方式是根據(jù)本發(fā)明的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九或第十實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng),其中,反射鏡被布置在第一光學(xué)系統(tǒng)的透鏡之間。根據(jù)本發(fā)明的第十一實(shí)施方式,折疊式反射鏡(foldingmirror)被布置在第一光學(xué)系統(tǒng)的透鏡之間。因此,從圖像形成元件到折疊式反射鏡的光路可以在真空中被折疊,從而可以降低光學(xué)系統(tǒng)的空間占有率。本發(fā)明的第十二實(shí)施方式是圖像投影裝置,其中安裝有根據(jù)本發(fā)明的第一到第十一實(shí)施方式中的任意一個的投影光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的第十二實(shí)施方式,可以實(shí)現(xiàn)這樣的投影裝置其中使用了投影光學(xué)系統(tǒng),該投影光學(xué)系統(tǒng)即使是其放大倍率很高并且分辨性能很高的情況下其透鏡尺寸也不是很大。因此,可以實(shí)現(xiàn)這樣的投影裝置,其中可以獲得期望的放大倍率,可以短距離投影,并且可以節(jié)約成本。而且,當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的任意一個實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)被應(yīng)用于背投時,可以實(shí)現(xiàn)這樣的裝置,與傳統(tǒng)裝置相比,可以降低其成本并且使其盡可能的薄。本發(fā)明的第十三實(shí)施方式是投影光學(xué)系統(tǒng),其包括第一光學(xué)系統(tǒng),被配置為形成與第一圖像共軛的第二圖像;和第二光學(xué)系統(tǒng),被配置為包括反射來自第二圖像的光的反射光學(xué)元件并被配置為將與第二圖像共軛的第三圖像投影到投影面,其中,第一光學(xué)系統(tǒng)包括光闌以及被提供在該光闌與第二圖像之間的至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件和至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件,并且至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件中具有最大正屈光力的光學(xué)元件被提供在光闌與至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件中具有最大負(fù)屈光力的光學(xué)元件之間。根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施方式,可以提供一種更加緊湊的投影光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明的第十四實(shí)施方式是圖像投影裝置,其中安裝有根據(jù)本發(fā)明的第十三實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施方式,可以提供一種圖像投影裝置,其中包括更加緊湊的投影光學(xué)系統(tǒng)。[實(shí)施例1]在圖1中示出了本發(fā)明的實(shí)施例1。這里,關(guān)于示出本發(fā)明的示例的附圖中的坐標(biāo)系,X是共軛平面B上的屏幕的主軸的方向,Y是其副軸的方向,Z是屏幕的法線方向。投影光學(xué)系統(tǒng)用于將圖像形成元件011在共軛平面A上形成的圖像投影到共軛平面B上的屏幕016上,并且由第一光學(xué)系統(tǒng)013和第二光學(xué)系統(tǒng)015組成,第一光學(xué)系統(tǒng)013是同軸系統(tǒng)并包括至少一個折射光學(xué)系統(tǒng),第二光學(xué)系統(tǒng)015包括至少一個具有正屈光力的反射表面,其中從圖像形成元件Oll起布置第一光學(xué)系統(tǒng)013和第二光學(xué)系統(tǒng)015,并且第一光學(xué)系統(tǒng)013與第二光學(xué)系統(tǒng)015之間的中間圖像由從圖像形成元件011上所形成的圖像一次形成,同時總體進(jìn)行放大投影。此外,折疊式反射鏡014被布置在第一光學(xué)系統(tǒng)013和第二光學(xué)系統(tǒng)015之間以折疊光路并降低圖1中的空間占有率,但是本發(fā)明的實(shí)施例1可以被實(shí)施為無需布置折疊式反射鏡014。圖4是圖1的頂視圖,也就是,本系統(tǒng)在XZ平面的橫截面視圖,其中被折疊式反射鏡043折疊的光路的方向改變,并且與屏幕046平行的折疊式反射鏡045被布置在第二光學(xué)系統(tǒng)044、045上。在圖1中,被折疊式反射鏡014折疊的光^^的方向是這樣的第一光學(xué)系統(tǒng)013和下部折向Y方向,但是4艮明顯地,比如,第一光學(xué)系統(tǒng)042可以如圖4所示折向X方向,以降低光學(xué)系統(tǒng)的空間占有率。此外,在第二光學(xué)系統(tǒng)044、045中,平行于屏幕046的折疊式反射鏡045可以被布置在具有正屈光力的反射鏡044后面,并且當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)-故如圖4所示安裝在箱體047中時,可以減小箱體047的厚度。此外,為了簡單起見,在圖中只示出了一個圖像形成元件,但是很明顯,可以通過下列步驟將彩色圖像投影到屏幕1211上使用諸如紅、綠、和藍(lán)元件這樣的多個元件,色彩組合光束由各個元件使用諸如公知的二向色棱鏡這樣的色彩組合部件1209調(diào)制,然后將它們引入到第一光學(xué)系統(tǒng),如圖12所示。同樣,如圖11所示,當(dāng)光束從圖像形成元件1107到第一光學(xué)系統(tǒng)的第一表面基本上是遠(yuǎn)心的(本發(fā)明的第十實(shí)施方式)時,屏幕1110上的圖像形成元件的放大圖像的亮度可以被均勻化,并且,由于只需要考慮從圖像形成元件1107發(fā)射出的光的分散角,所以色彩組合部分1109的二向色薄膜的角度特性可以很窄以使得制造該薄膜本身變得容易,該色彩組合部分1109可以被用于如上所述使用多個元件的彩色圖像投影。此外,在使用偏振光分離部件1108的圖像形成裝置的情況下,其中優(yōu)選地,偏振光分離薄膜的角度特性可以很窄。當(dāng)然,本發(fā)明的實(shí)施方式也可應(yīng)用于非遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。圖2是實(shí)施例1的第一光學(xué)系統(tǒng)的放大視圖。當(dāng)?shù)谝还鈱W(xué)系統(tǒng)被光闌022和從光闌022起共軛平面B側(cè)的透鏡組025中所提供的最大透鏡距離的間隔分成三個透鏡組023、024、025時,該三個透鏡組023、024、025從共軛平面A起順次分別具有正、正和負(fù)屈光力。從圖像形成元件021發(fā)射出的光束被具有正屈光力的第一透鏡組023折射,并且通過位于第一光學(xué)系統(tǒng)后的光闌022的光束主光線的視角的最大值由第一透鏡組023的正屈光力和圖像形成元件021關(guān)于第一光學(xué)系統(tǒng)的光軸的平行偏軸的量來決定。最大視角越大,則光束關(guān)于光軸的光線的高度越大,并且由此,隨后的透鏡的直徑趨于更大。盡管如此,由于布置在光闌022后面的第二透鏡組024具有正屈光力以抑制視角的增大,因而防止了第三透鏡組025的透鏡直徑增大。具體來說,由于第三透鏡組025具有負(fù)屈光力可以增大視角,因而可以防止最后一個透鏡的透鏡直徑增大(本發(fā)明的第一實(shí)施方式)。同樣,如圖2所示,通過對第一光學(xué)系統(tǒng)使用非球面透鏡可以提高設(shè)計的自由度,并且由此可以提高在屏幕上成像的性能(本發(fā)明的第六實(shí)施方式)。此外,由于第三透鏡組025是在其中具有各個視角的光束是最分散的明的第七實(shí)施方式)。具體來說,如圖2所示,在負(fù)透鏡后的正透鏡處,具有各個視角的光束最分散,該非球面表面的關(guān)于像差校正的能力是最有效的(本發(fā)明的第八實(shí)施方式)。圖3是實(shí)施例1的第一光學(xué)系統(tǒng)和第二光學(xué)系統(tǒng)的放大視圖。從第一光學(xué)系統(tǒng)033發(fā)射出的光束,其光路被折疊式反射鏡034折疊,入射到第二光學(xué)系統(tǒng)035并通過在第三光學(xué)系統(tǒng)中的具有正屈光力的反射鏡被放大和投影。圖像形成元件031的中間圖像036在第一光學(xué)系統(tǒng)033和第二光學(xué)系統(tǒng)035之間形成,光束基本上在該中間圖像上會聚。被具有正屈光力的第二光學(xué)系統(tǒng)035放大并投影到共軛平面B上的圖像形成元件031的圖像的失真像差基本上與入射視角的立方成比例。也就是,當(dāng)從等間距排列在圖像形成元件031上的物點(diǎn)發(fā)射出的光線被投影光學(xué)系統(tǒng)在共軛平面B上形成圖像時,所形成的圖像并不是等間距的,并且偏離度隨加而增加。在主光學(xué)系統(tǒng)中,當(dāng)在第三投影系統(tǒng)的曲面是非球面表面時,在投影圖像上的像點(diǎn)的間距隨著光束的視角增加、也即其離開光軸的距離增加而增加,并且圖像朝物點(diǎn)側(cè)彎曲。為了校正上述放大投影系統(tǒng)中的失真像差,第二光學(xué)系統(tǒng)035中的具有正屈光力的反射鏡具有這樣形狀的曲面隨著離開光軸037的距離增加正屈光力進(jìn)一步降低(本發(fā)明的第三實(shí)施方式)。而且,當(dāng)?shù)诙鈱W(xué)系統(tǒng)035中具有正屈光力的反射鏡具有變形和多階自由形狀的表面,設(shè)計的自由度會增加,并且可以提高校正包括上述失真像差在內(nèi)的像差的能力(本發(fā)明的第四實(shí)施方式)。此外,雖然在描述中使用了凹面反射鏡,但并不限于該表面,并且可以是菲涅爾反射鏡或全息反射鏡,只要其是具有光束會聚力的反射光學(xué)元件即可。此外,上面描述中的"變形和多階自由形狀的表面,,是用下式表示的形狀Z=.x2+"./+Z2F.x2y+3+x4+義2".x2/+74/+X化x4y.x2/+;T5/+x6+Z4".xV+Z2F4;cV+76,/+……(1),其中,作為參考,投影圖像上的上下方向和左右方向分別是Y-方向和X-方向,曲面的深度是Z-方向,并且"X2、Y2、X2Y、Y3、X2Y2、等"是系數(shù)。此外,正屈光力隨著離開光軸的距離增加而減小意味著焦距隨著離開光軸的距離增加而增大。于是,由于焦距隨著離開光軸的距離增加而增大,因而與第二光學(xué)系統(tǒng)中具有正屈光力的反射鏡所形成的放大圖像共軛的中間圖像是傾斜并彎曲的,從而使得隨著光線離開光軸的距離增加,第二光學(xué)系統(tǒng)中具有正屈光力的反射鏡的光路長度增加(本發(fā)明的第九實(shí)施方式)。盡管如圖2所示,7個、1個、4個透鏡(總共12個透鏡)被分別用于實(shí)施例1的第一光學(xué)系統(tǒng)中的第一組023、第二組024、和第三組025,但本發(fā)明不局限于上述個數(shù)的透鏡。并且,盡管只有透鏡使用在第一光學(xué)系統(tǒng)中,但是很明顯,可以通過在透鏡間布置反射鏡以折疊光路來降低光學(xué)系統(tǒng)的空間占有率(本發(fā)明的第十一實(shí)施方式)。在表1中示出了實(shí)施例1的詳細(xì)數(shù)據(jù)。在表1中,"位移,,是位移-偏軸(shift-decentering)的量,而"傾斜,,是傾斜-偏軸(tilt-decentering)的量。彎曲半徑、表面距離、和位移-偏軸的量的單位都是"毫米",而傾斜-偏軸的量的單位是"度"。而且,關(guān)于位移和傾斜的符號,向Y-軸方向的正方向的偏移具有"+"號,而圍繞X-軸向逆時針旋轉(zhuǎn)方向的傾斜具有"+"號。這些被類似地應(yīng)用于下面的實(shí)施例中的每一個。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>27oo530.00反射-9459334多階自由形狀表面28oo0.00用于表面14、22和23的非球面表面是旋轉(zhuǎn)對稱非球面表面,但是每個可以是旋轉(zhuǎn)不對稱非球面表面。公知地,旋轉(zhuǎn)對稱非球面表面由非球面表面的公式表示Z=c.一/[1+^{1-(1+A)c2/}〗+爿/+份6+O8……,其中,Z、c、r和k分別是在光軸的方向上的深度、近軸的彎曲半徑、在與光軸正交的方向上離開光軸的距離、和圓錐系數(shù)、,A、B、C、...等是非球面表面的較高階系數(shù)。這里,其形狀通過提供k、A、B、C、...等的值來決定。這些被類似地應(yīng)用于下面所描述的其它實(shí)施例。在表2中提供了實(shí)施例1中的非球面表面的系數(shù)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在表3中提供了實(shí)施例1中的多階自由形狀表面的系數(shù)。多階自由形狀表面的系數(shù)與上述公式(1)的那些系數(shù)相對應(yīng)。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>圖5是示出了在最后一個共軛平面B上放大圖像的失真狀況,而圖6示出了關(guān)于該圖像的分辨性能。它們二者均是在將對角尺寸為0.7英寸并且縱橫比為3:4的面板假定為圖像形成元件的情況下的結(jié)果。放大率約為85.7。可以看出,如圖5所示,以基本等間距形成柵格圖像,并且失真被校正良好。而且,可以看出,如圖6所示,在評價頻率0.5c/毫米時的MTF值是79%或更高,并且分辨性能很高。此外,從圖像形成元件發(fā)射出的光的F值是F2.8和在深度方向上的厚度是600毫米。而且,在第一光學(xué)系統(tǒng)中具有最大直徑的透鏡是最靠近屏幕的透鏡并且直徑是80毫米。[實(shí)施例2]接下來,用于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的實(shí)施例2將在下面描述。圖7示出了實(shí)施例2,圖8示出了在實(shí)施例2中的第一光學(xué)系統(tǒng)的放大視圖。與本發(fā)明的實(shí)施例1相似,投影光學(xué)系統(tǒng)用于將圖像形成元件071在共軛平面A上所形成的圖像投影到共軛平面B上的屏幕076上,并且由第一光學(xué)系統(tǒng)072和第二光學(xué)系統(tǒng)074、075組成,第一光學(xué)系統(tǒng)072是同軸系統(tǒng)并且包括至少一個折射光學(xué)系統(tǒng),第二光學(xué)系統(tǒng)074、075包括至少一個具有正屈光力的反射表面,其中,第一光學(xué)系統(tǒng)072和第二光學(xué)系統(tǒng)074、075從圖像形成元件071開始布置,并且第一光學(xué)系統(tǒng)072與第二光學(xué)系統(tǒng)074,075之間的中間圖像由從圖像形成元件017上所形成的圖像一次形成。它是一個用于總體放大投影的光學(xué)系統(tǒng)。這里,當(dāng)在第一光學(xué)系統(tǒng)072與第二光學(xué)系統(tǒng)074、075之間布置旋轉(zhuǎn)對稱并具有負(fù)屈光力的反射鏡073時,會降低第一光學(xué)系統(tǒng)071的第三組的屈光力,并且由于其可以結(jié)合折疊式反射鏡,因而可以降低空間占有率。而且,關(guān)于折疊方向,在圖7中,第一光學(xué)系統(tǒng)072折向共軛平面B的高的方向,也就是,Y-方向,但是很明顯地,第一光學(xué)系統(tǒng)072可以折向比如在圖中的深度方向,也就是,X-方向,以便進(jìn)一步降低光學(xué)系統(tǒng)的空間占有率。在表4中示出了實(shí)施例2的詳細(xì)數(shù)據(jù)。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在表5中提供了實(shí)施例2中的非球面表面的系數(shù)。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>在表6中提供了實(shí)施例2中的多階自由形狀表面的系數(shù)。多階自由形狀表面的系數(shù)與上述公式(1)的那些系數(shù)相對應(yīng)。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>Y6圖9是示出了在最后一個共軛平面B上放大圖像的失真狀況,圖10示出了關(guān)于該圖像的分辨性能。它們二者均是在將對角尺寸為0.7英寸和縱橫比為3:4的面板假定為圖像形成元件的情況下的結(jié)果。放大率約為85.7??梢钥闯觯鐖D8所示,以基本等間距形成柵格圖像,并且失真被校正良好。而且,可以看出,如圖9所示,在評價頻率0.5c/毫米處MTF值是75。/?;蚋?,并且分辨性能良好但低于實(shí)施例l。考慮這是因?yàn)閷?shí)施例2的結(jié)構(gòu)是這樣的從實(shí)施例1中移除了一個透鏡(非球面透鏡),如上所述,因此,降低了設(shè)計的自由度。此外,從圖像形成元件發(fā)射出的光的F值是F2.8,并且在深度方向上的厚度是300毫米。而且,在第一光學(xué)系統(tǒng)中具有最大直徑的透鏡是最靠近屏幕的透鏡并且直徑是80毫米。[實(shí)施例3]接下來,將在下面對本發(fā)明的第五實(shí)施方式的實(shí)施例3進(jìn)行描述。圖13示出了實(shí)施例3,圖14示出了在實(shí)施例3中的第一光學(xué)系統(tǒng)的放大視圖。與本發(fā)明的實(shí)施例1相似,投影光學(xué)系統(tǒng)用于將圖像形成元件131在共軛平面A上所形成的圖像投影到共軛平面B上的屏幕136上,并且包括第一光學(xué)系統(tǒng)133和第二光學(xué)系統(tǒng)135,第一光學(xué)系統(tǒng)133是同軸系統(tǒng)并且包括至少一個折射光學(xué)系統(tǒng),第二光學(xué)系統(tǒng)135包括至少一個具有正屈光力的反射表面,其中,從圖像形成元件131開始布置第一光學(xué)系統(tǒng)133和第二光學(xué)系統(tǒng)135,并且第一光學(xué)系統(tǒng)133與第二光學(xué)系統(tǒng)135之間的中間圖像由從圖像形成元件131上所形成的圖像一次形成。其是一個用于總體放大投影的光學(xué)系統(tǒng)。這里,第二光學(xué)系統(tǒng)135中具有正屈光力的反射面具有旋轉(zhuǎn)對稱非球面表面的形狀。而且,光路被折疊式反射鏡134折疊,并且關(guān)于折疊方向,在圖13中,第一光學(xué)系統(tǒng)133折向共軛平面B的高的方向,也就是Y-方向,但是很明顯地,第一光學(xué)系統(tǒng)133可以折向比如圖中的深度方向,也就是X-方向,以便進(jìn)一步降低光學(xué)系統(tǒng)的空間占有率。在表7中示出了實(shí)施例3的詳細(xì)數(shù)據(jù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在表8中提供了實(shí)施例3中的非球面表面的系數(shù)。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>這里,第一組143由表面序號9-24所代表的8個透鏡組成,其中第一組143透鏡系統(tǒng)的焦距約為+55.3毫米,并且第一組143透鏡系統(tǒng)具有約為+0.0181毫米"正屈光力。而且,第二組144由表面序號25和26所代表的一個透鏡組成,其中第二組144透鏡系統(tǒng)的焦距約為+116毫米,并且第二組144透鏡系統(tǒng)具有約為+0.00865毫米—'正屈光力。類似地,第三組145由表面號27-34所表示的4個透鏡組成,其中第三組145透鏡系統(tǒng)的焦距約為-77.1毫米,并且第三組145透鏡系統(tǒng)具有約為-0.0130毫米"負(fù)屈光力。圖15示出了在最后一個共軛平面B上的放大圖像的失真狀況,圖16示出了關(guān)于該圖像的分辨性能。它們二者均是在將對角尺寸為0.6英寸和縱橫比為9:16的面板假定為圖像形成元件的情況下的結(jié)果。放大率約為100(也就是,可獲得對角尺寸為60英寸和縱;f黃比為9:16的圖像平面)??梢钥闯?,如圖15所示,以基本等間距形成柵格圖像,并且失真被校正良好(此外,所謂的TV-失真約為0.5%)。而且,可以看出,如圖16所示,在評價頻率0.72c/毫米處MTF值是75%或更高,并且分辨性能良好。從圖像形成元件發(fā)射出的光的F值是F2.45,并且在深度方向上的厚度是540毫米。通過將根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的投影光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于投影裝置提供一種圖像投影裝置(本發(fā)明的第十二實(shí)施方式)。如圖ll所示,當(dāng)將投影光學(xué)系統(tǒng)1109應(yīng)用于投影裝置時,使用了用于圖像形成元件1107的照明光源1101。作為照明光源1101,比如,鹵化物燈(halogenlamp)、氣氣燈(xenonlamp)、金屬囟化物燈(metalhalidelamp)、超高壓汞燈、或LED可以被使用。通常,安裝照明光學(xué)系統(tǒng),以便獲得高的照明效率。作為照明光學(xué)系統(tǒng)的一個具體例子,可以:提供布置在光源1101附近的反射器1102(與光源1101集成)。此外,光學(xué)系統(tǒng)可以被這樣安裝以使得被反射器1102反射并具有一定方向性的光束通過被稱為積分光學(xué)系統(tǒng)的照明均勻部件1105均勻化以在圖像形成元件1107上獲得均勻的照明分布。而且,照明光可以通過使用色輪(colorwheel)1106而被彩色化,并且圖像形成元件1107上的圖像可以被控制同時被與其同步,從而可以投影彩色圖像。當(dāng)使用反射型液晶圖像形成元件時,比如通過在由PBS組合的照明光路和投影光路上使用偏振光分離元件1108,可以獲得更有效率的照明。而且,當(dāng)安裝DMD平板時,比如,提供使用全反射棱鏡的光路分離。這樣,可以根據(jù)光閥的種類提供合適的光學(xué)系統(tǒng)。此外,如上所述,很明顯地,可以通過下列步驟將彩色圖像投影到屏幕1211上使用諸如用于紅、綠和藍(lán)的多個圖像形成元件1207,施加透過相應(yīng)的彩色濾光器的照明光,并將色彩組合部件1209組合的光引入到投影光學(xué)系統(tǒng)1210。然后,如圖12所示,由于在照明光路和投影光路上存在偏振光分離部件1208和用于著色的色彩組合部件1209,因而從圖像形成元件1207到投影光學(xué)系統(tǒng)1210的第一光學(xué)系統(tǒng)的第一表面的距離只能是,巨離。在實(shí)施例1和2中,由于彩色圖像的空氣等效長度是68.7毫米,所以可以使用上述著色部件投影彩色圖像。這樣,根據(jù)如上所述的至少一個實(shí)施例,提供了一種更加緊湊的投影光學(xué)系統(tǒng)。而且,根據(jù)如上所述的至少一個實(shí)施例,提供了一種包括更加緊湊的投影光學(xué)系統(tǒng)的圖像投影裝置。本發(fā)明可以被應(yīng)用于比如圖像投影裝置這樣的投影裝置的光學(xué)投影系統(tǒng)。具體來說,本發(fā)明可以被應(yīng)用于前投型投影儀的投影光學(xué)系統(tǒng)或背投型投影中用以獲得輕薄的投影光學(xué)系統(tǒng)。[部件列表]1107、1207:圖像形成元件011、012、013、014、015、016、023、024、025、036:037:044、045、047:073:021、031、041、071、081、131、141、022、032、082、132、142:光闌033、042、072、133:第一光學(xué)系統(tǒng)034、043、134:折疊式反射鏡035、135:第二光學(xué)系統(tǒng)046、076、136、1110、1211:屏幕083、143:第一組084、144:第二組085、145:第三組中間圖像光軸074:第二光學(xué)系統(tǒng)-1075:第二光學(xué)系統(tǒng)-2(折疊式反射鏡)箱體旋轉(zhuǎn)對稱反射鏡1101、12011102、12021103、12031104、12041105、1205光源反射器中繼透鏡(relaylens)偏振光轉(zhuǎn)換元件照明均勻化部件1106:色壽侖1108、1208:偏振光分離部件1109、1210:投影光學(xué)系統(tǒng)1206:色彩分離部件1209:色彩組合部件[附言]下面描述本發(fā)明的典型實(shí)施方式(1)到(13)。實(shí)施方式(1)是一種投影光學(xué)系統(tǒng),包括第一光學(xué)系統(tǒng),其被配置為形成與第一圖像共軛的第二圖像;和第二光學(xué)系統(tǒng),其被配置為包括反射來自第二圖像的光的反射光學(xué)元件并且將與第二圖像共軛的第三圖像投影到投影面,其特征在于,第一光學(xué)系統(tǒng)包括光闌以及在該光闌與第二圖像之間的至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件和至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件,并且,至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件中具有最大正屈光力的光學(xué)元件被提供在光闌與至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件中具有最大負(fù)屈光力的光學(xué)元件之間。此外,"至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件中具有最大正屈光力的光學(xué)元件被提供在光闌與至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件中具有最大負(fù)屈光力的光學(xué)元件之間"包括,比如,在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的"第一光學(xué)系統(tǒng)由從共輒面A—側(cè)起順次具有正、正和負(fù)屈光力的透鏡組所組成,,,以及在本發(fā)明第二實(shí)施方式中的"第一光學(xué)系統(tǒng)中透過光束的透鏡系統(tǒng)由從共軛面A—側(cè)起順次具有正、正和負(fù)屈光力的透鏡組所組成"。實(shí)施方式(2)是如上面的實(shí)施方式(1)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,反射光學(xué)元件包括具有正屈光力的反射鏡,并且第一光學(xué)系統(tǒng)是其中具有光軸的同軸光學(xué)系統(tǒng)。實(shí)施方式(3)是如上面的實(shí)施方式(2)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件和至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件僅由透鏡組成。實(shí)施方式(4)是如上面的實(shí)施方式(2)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征實(shí)施方式(5)是如上面的實(shí)施方式(2)、(3)或(4)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,具有正屈光力的反射鏡的反射鏡表面是這樣的表面,其曲率從反射鏡表面與光軸的交點(diǎn)到反射鏡的周邊變小。實(shí)施方式(6)是如上面的實(shí)施方式(2)到(5)中的任意一個中所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,具有正屈光力的反射鏡的反射表面具有變形的和多階自由形狀的表面,其在第一方向上具有第一屈光力以及在垂直于第一方向的第二方向上具有不同于第一屈光力的第二屈光力。實(shí)施方式(7)是如上面的實(shí)施方式(2)到(5)中的任意一個中所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,具有正屈光力的反射鏡的反射鏡表面是旋轉(zhuǎn)對稱的非球面表面。實(shí)施方式(8)是如上面的實(shí)施方式(1)到(7)中的任意一個中所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,第一光學(xué)系統(tǒng)包括具有非球面表面的光學(xué)元件。實(shí)施方式(9)是如上面的實(shí)施方式(8)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,具有非球面表面的光學(xué)元件被提供在至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件中具有最大正屈光力的光學(xué)元件與第二圖像之間。實(shí)施方式(10)是如上面的實(shí)施方式(8)或(9)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,具有非球面表面的光學(xué)元件包括具有正屈光力的透鏡。實(shí)施方式(11)是如上面的實(shí)施方式(2)到(10)中的任意一個中所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,第二圖像是對于光軸傾斜的并且是彎曲的圖像。實(shí)施方式(12)是如上面的實(shí)施方式(1)到(11)中的任意一個中所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,第一光學(xué)系統(tǒng)是對于第一圖像基本上遠(yuǎn)心的光學(xué)系統(tǒng)。實(shí)施方式(13)是如上實(shí)施方式(1)到(12)中的任意一個中所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,第一光學(xué)系統(tǒng)包括第一透鏡和第二透鏡以及提供在第一透鏡和第二透鏡之間的反射鏡。實(shí)施方式(14)是一種被配置為將圖像投影到投影表面的圖像投影裝置,其特征在于,包括如上面的實(shí)施方式(1)到(13)中的任意一個所述的投影光學(xué)系統(tǒng)。盡管已經(jīng)在上面對本發(fā)明的實(shí)施方式和具體例子進(jìn)行了詳細(xì)描述,但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施方式和具體例子,并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下可對本發(fā)明的實(shí)施方式和具體例子進(jìn)行改變和修改。權(quán)利要求1.一種投影光學(xué)系統(tǒng),包括第一光學(xué)系統(tǒng),其被配置為形成與第一圖像共軛的第二圖像;和第二光學(xué)系統(tǒng),其被配置為包括反射來自第二圖像的光的反射光學(xué)元件,并且被配置為將與第二圖像共軛的第三圖像投影到投影面,其特征在于,所述第一光學(xué)系統(tǒng)包括光闌和在該光闌與第二圖像之間的至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件和至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件,并且所述至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件中具有最大正屈光力的光學(xué)元件被提供在所述光闌與所述至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件中具有最大負(fù)屈光力的光學(xué)元件之間。2.—種投影光學(xué)系統(tǒng),其中,從顯示圖像信息在共軛平面A上的圖像形成元件所發(fā)射出的多個光束被允許傾斜地入射到共軛面B上,以便在共軛面B上形成由圖像形成元件所形成的圖像的放大圖像,其特征在于,該投影光學(xué)系統(tǒng)包括,至少,第一光學(xué)系統(tǒng),第二光學(xué)系統(tǒng),在所述第一光學(xué)系統(tǒng)與所述第二光學(xué)系統(tǒng)之間的圖像形成元件的中間圖像,所述多個光束基本上會聚在該圖像形成元件上,在所述第一光學(xué)系統(tǒng)中具有屈光力的光學(xué)系統(tǒng)只包括透過光束的透鏡系統(tǒng),所述中間圖像只通過所述第一光學(xué)系統(tǒng)的屈光力形成,所述第二光學(xué)系統(tǒng)是包括具有正屈光力的反射鏡的反射光學(xué)系統(tǒng),該反射鏡反射光束并且直接位于所述中間圖像的后面,并且所述第一光學(xué)系統(tǒng)由從共軛面A—側(cè)起順次具有正、正和負(fù)屈光力的透鏡組所組成。3.—種投影光學(xué)系統(tǒng),其中,從顯示圖像信息在共軛平面A上的圖像形成元件發(fā)射出的多個光束被允許傾斜地入射到共軛面B上,以便在共軛面B上形成由圖像形成元件所形成的圖像的放大圖像,其特征在于,該投影光學(xué)系統(tǒng)包括,至少,第一光學(xué)系統(tǒng),第二光學(xué)系統(tǒng),在所述第一光學(xué)系統(tǒng)與所述第二光學(xué)系統(tǒng)之間的圖像形成元件的中間圖像,所述多個光束基本上會聚在該圖像形成元件上,在所述第一光學(xué)系統(tǒng)中具有屈光力的光學(xué)系統(tǒng)由透過光束的透鏡系統(tǒng)和關(guān)于所述第一光學(xué)系統(tǒng)的光軸旋轉(zhuǎn)對稱并且具有負(fù)屈光力的反射鏡組成,所述中間圖像只通過所述第一光學(xué)系統(tǒng)的屈光力形成,所述第二光學(xué)系統(tǒng)是包括具有正屈光力的反射鏡的反射光學(xué)系統(tǒng),該反射鏡反射光束并直接位于所述中間圖像的后面,并且在所述第一光學(xué)系統(tǒng)中透過光束的透鏡系統(tǒng)由從共軛面A—側(cè)起順次具有正、正和負(fù)屈光力的透鏡組所組成。4.如權(quán)利要求2或3所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,在所述第二光學(xué)系統(tǒng)中具有正屈光力的反射鏡的曲面具有這樣的形狀,其曲率從與所述第一光學(xué)系統(tǒng)光軸的交點(diǎn)到其周邊變小。5.如權(quán)利要求2到4中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第二光學(xué)系統(tǒng)中具有正屈光力的反射鏡具有變形的和多階自由形狀的表面,其在所述圖像形成元件的副軸方向和主軸方向上具有不同的屈光力。6.如權(quán)利要求2到4中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第二光學(xué)系統(tǒng)中具有正屈光力的反射鏡具有旋轉(zhuǎn)對稱的并且非球面的形狀。7.如權(quán)利要求2到6中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第一光學(xué)系統(tǒng)的透鏡具有至少一個非球面形狀的表面。8.如權(quán)利要求7所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第一光學(xué)系統(tǒng)中的非球面表面被設(shè)置在第三組中。9.如權(quán)利要求8所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第一光學(xué)系統(tǒng)的第三組中的至少一個非球面表面被設(shè)置在具有正屈光力的透鏡上。10.如權(quán)利要求2到9中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述中間圖像對于垂直于所述第一光學(xué)系統(tǒng)的光軸的表面是彎曲并且傾斜的。11.如權(quán)利要求2到10中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述投影光學(xué)系統(tǒng)從所述圖像形成元件到所述可透光折射光學(xué)系統(tǒng)的第一表面基本上是遠(yuǎn)心的。12.如權(quán)利要求2到11中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,在所述第一光學(xué)系統(tǒng)的透鏡之間布置有反射鏡。13.—種圖像投影裝置,其特征在于,安裝有如權(quán)利要求1到12中任意一項(xiàng)所述的投影光學(xué)系統(tǒng)。全文摘要本發(fā)明公開了一種投影光學(xué)系統(tǒng),其包括第一光學(xué)系統(tǒng),其被配置為形成與第一圖像共軛的第二圖像;和第二光學(xué)系統(tǒng),其被配置為包括反射來自第二圖像的光的反射光學(xué)元件并被配置為將與第二圖像共軛的第三圖像投影到投影面,其中,第一光學(xué)系統(tǒng)包括光闌和被提供在該光闌和第二圖像之間的至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件和至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件,并且,至少一個具有正屈光力的光學(xué)元件中具有最大正屈光力的光學(xué)元件被提供在光闌和至少一個具有負(fù)屈光力的光學(xué)元件中具有最大負(fù)屈光力的光學(xué)元件之間。文檔編號G02B17/08GK101221282SQ20071030778公開日2008年7月16日申請日期2007年9月17日優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日發(fā)明者安部一成,藤田和弘,高浦淳申請人:株式會社理光