投影光学系统以及投影仪技术方案

投影光学系统从放大侧起依次具有负的第1透镜群、负的第2透镜群、至少1个透镜群、光圈以及正的透镜群，通过使各透镜群间隔变化而进行缩放，对图像显示面的显示图像进行放大投影。位于第2透镜群与光圈之间的透镜群中的至少1个透镜群在缩放时可动，位于比光圈靠缩小侧且在缩放时可动的透镜群仅为所述正的透镜群的1个，正的透镜群以该透镜群内的最宽的间隔被分成负的前群和正的后群，满足条件式‑20

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】投影光学系统以及投影仪
本专利技术涉及投影光学系统以及投影仪，例如涉及适于将数字微镜设备(digitalmicromirrordevice)、LCD(liquidcrystaldisplay，液晶显示器)等图像显示元件的显示图像放大投影到屏幕的可缩放的投影光学系统和具备该投影光学系统的投影仪。
技术介绍
作为可缩放的投影光学系统，在专利文献1、2中提出了投影仪用的缩放透镜。另外，近年来，需求在狭窄的场所也能够进行大画面投影的广视角的投影光学系统。在狭窄的场所进行大画面投影的情况下，为了防止视野被投影仪主体遮挡，需要使投影图像向单侧偏移，但为此投影光学系统需要对应大的像圈(imagecircle)。另外，在使用颜色合成棱镜的3板式的投影仪中使用的投影光学系统中，为了防止颜色不均匀而需要远心性，但在像圈变大时难以确保远心性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-18204号公报专利文献2：日本特开2013-88545号公报
技术实现思路
例如，在专利文献1记载的缩放透镜中，构成位于比光圈靠缩小侧的正的移动群的后群的折光力小，所以无法使轴外光充分地弯折而与光轴平行，无法确保远心性。另外，在专利文献2记载的缩放透镜中，位于比光圈靠缩小侧的正的移动群的前后群间隔过短，所以无法使轴外光充分地提升，无法确保宽的像圈。本专利技术是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于提供一种通过确保宽的像圈而能够进行即使在狭窄的场所视场也不会被投影仪遮挡的图像投影且通过确保良好的远心性而能够进行颜色不均匀少的图像投影的可缩放的投影光学系统和具备该投影光学系统的投影仪。为了实现上述目的，本专利技术的投影光学系统对显示于图像显示面的图像进行放大投影，其特征在于，从放大侧起依次具备具有负折光力的第1透镜群、具有负折光力的第2透镜群、至少1个透镜群、光圈以及具有正折光力的透镜群，通过使各透镜群间隔变化而进行缩放，位于所述第2透镜群与所述光圈之间的透镜群中的至少1个透镜群在缩放时可动，位于比所述光圈靠缩小侧且在缩放时可动的透镜群仅为1个所述具有正折光力的透镜群，所述具有正折光力的透镜群以该透镜群内的最宽的间隔被分成具有负折光力的前群和具有正折光力的后群且满足以下的条件式(1)以及(2)，-20<frf/Tr<-5…(1)-10<frf/frr<-1…(2)其中，frf：前群的焦距，frr：后群的焦距，Tr：前群和后群的轴上间隔。本专利技术的投影仪的特征在于，具备：图像显示元件，具有所述图像显示面；以及所述投影光学系统，将显示于所述图像显示面的图像放大投影到屏幕面。根据本专利技术，适当地设定了位于比光圈靠缩小侧的缩放时可动的透镜群等，所以能够实现通过确保宽的像圈而能够进行即使在狭窄的场所视场也不会被投影仪主体遮挡的图像投影且通过确保良好的远心性而能够进行颜色不均匀少的图像投影的可缩放的投影光学系统和具备该投影光学系统的投影仪。附图说明图1是第1实施方式(实施例1)的光学结构图。图2是第2实施方式(实施例2)的光学结构图。图3是第3实施方式(实施例3)的光学结构图。图4是第4实施方式(实施例4)的光学结构图。图5是实施例1的像差图。图6是实施例2的像差图。图7是实施例3的像差图。图8是实施例4的像差图。图9是示出投影仪的一个实施方式的示意图。(符号说明)LN：投影光学系统；Grj：第j透镜群(j＝1，2，…，6)；GrF：前群；GrR：后群；ST：光圈；FC：杂散光切割器(flarecutter)；PR：棱镜；IM：图像显示面(缩小侧像面)；SC：屏幕面(放大侧像面)；PJ：投影仪；1：光源；2：照明光学系统；3：反射镜；4：图像显示元件；5：控制部；6：致动器；AX：光轴。具体实施方式以下，说明本专利技术的实施方式的投影光学系统、投影仪等。本专利技术的实施方式的投影光学系统是对显示于图像显示面的图像进行放大投影的投影光学系统，其中，从放大侧起依次具备具有负折光力的第1透镜群、具有负折光力的第2透镜群、至少1个透镜群、光圈以及具有正折光力的透镜群，通过使各透镜群间隔变化而进行缩放。另外，构成为位于上述第2透镜群与上述光圈之间的透镜群中的至少1个透镜群在缩放时可动，位于比上述光圈靠缩小侧且在缩放时可动的透镜群仅为1个上述具有正折光力的透镜群，上述具有正折光力的透镜群以该透镜群内的最宽的间隔被分成具有负折光力的前群和具有正折光力的后群且满足以下的条件式(1)以及(2)。-20<frf/Tr<-5…(1)-10<frf/frr<-1…(2)其中，frf：前群的焦距，frr：后群的焦距，Tr：前群和后群的轴上间隔。此外，“放大侧”是放大的光学像被投影的屏幕面(放大侧像面)的方向(所谓前侧)，其反方向是“缩小侧”，也就是将原光学像显示于图像显示面(缩小侧像面)的图像显示元件(例如数字微镜设备)被配置的方向(所谓后侧)。通过从放大侧起依次配置负的第1透镜群和负的第2透镜群，无需增大投影光学系统的透镜直径而能够广角地投影图像。另外，通过在比光圈(即孔径光阑)靠放大侧配置至少1个在缩放时可动的透镜群，能够减小比光圈靠缩小侧的透镜群的缩放时的移动量，能够减小缩放时的远心性的变动。另外，通过将位于比光圈靠缩小侧的缩放时可动的透镜群仅设为1个，能够进一步减小缩放时的远心性的变动。进而，通过位于比光圈靠缩小侧的缩放时可动的透镜群具有正折光力，能够使轴外光线向与光轴平行的方向弯折，能够得到良好的远心性。条件式(1)在位于比光圈靠缩小侧的正的移动群中规定了前群的焦距相对前后群间隔的比。为了在维持良好的远心性的状态下得到宽的像圈，在比光圈靠缩小侧的尽可能接近光圈的位置处使轴外光提升是有效的，但在超过条件式(1)的上限时，前群的折光力过强或者前后群间隔过宽，导致使轴外光提升到必要程度以上。其结果，在位于比光圈靠缩小侧的正的移动群中后群的透镜直径变大，投影光学系统呈大型化的倾向。在低于条件式(1)的下限时，前群的折光力过弱或者前后群间隔过窄，所以无法通过前群使轴外光充分提升，难以确保宽的像圈。因此，通过满足条件式(1)，能够在抑制投影光学系统的大型化的同时有效地确保宽的像圈。通过投影光学系统对应大的像圈，能够实现投影图像的单侧移位，所以能够进行即使在狭窄的场所视野也不会被投影仪主体遮挡的大画面投影。条件式(2)在位于比光圈靠缩小侧的正的移动群中规定了前群和后群的焦距比。在超过条件式(2)的上限时，后群的焦距过长，使通过前群提升的轴外光向与光轴平行的方向弯折变得不充分，所以难以确保远心性。在低于条件式(2)的下限时，后群的焦距过短，使在前群中提升的轴外光向与光轴平行的方向弯折变得过剩，所以这也难以确保远心性。因此，通过满足条件式(2)，即使像圈大，也能够确保良好的远心性。在使用颜色合成棱镜的3板式的投影仪中，在使用的投影光学系统中确保良好的远心性，从而能够进行颜色不均匀少的图像投影。在具有上述特征性结构的投影光学系统中，适当地设定了位于比光圈靠缩小侧的缩放时可动的透镜群等，所以能够实现通过确保宽的像圈而能够进行即使在狭窄的场所视场也不会被投影仪遮挡的图像投影且通过确保良好的远心性而能够进行颜色不均匀少的图像投影的可缩放的投影光学系统。另外，如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影光学系统，对显示于图像显示面的图像进行放大投影，其中，从放大侧起依次具备具有负折光力的第1透镜群、具有负折光力的第2透镜群、至少1个透镜群、光圈以及具有正折光力的透镜群，通过使各透镜群间隔变化而进行缩放，位于所述第2透镜群与所述光圈之间的透镜群中的至少1个透镜群在缩放时可动，位于比所述光圈靠缩小侧且在缩放时可动的透镜群仅为1个所述具有正折光力的透镜群，所述具有正折光力的透镜群以该透镜群内的最宽的间隔被分成具有负折光力的前群和具有正折光力的后群且满足以下的条件式(1)以及(2)，‑20<frf/Tr<‑5…(1)‑10<frf/frr<‑1…(2)其中，frf：前群的焦距，frr：后群的焦距，Tr：前群和后群的轴上间隔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.08 JP 2016-1553001.一种投影光学系统，对显示于图像显示面的图像进行放大投影，其中，从放大侧起依次具备具有负折光力的第1透镜群、具有负折光力的第2透镜群、至少1个透镜群、光圈以及具有正折光力的透镜群，通过使各透镜群间隔变化而进行缩放，位于所述第2透镜群与所述光圈之间的透镜群中的至少1个透镜群在缩放时可动，位于比所述光圈靠缩小侧且在缩放时可动的透镜群仅为1个所述具有正折光力的透镜群，所述具有正折光力的透镜群以该透镜群内的最宽的间隔被分成具有负折光力的前群和具有正折光力的后群且满足以下的条件式(1)以及(2)，-20<frf/Tr<-5…(1)-10<frf/frr<-1…(2)其中，frf：前群的焦距，frr：后群的焦距，Tr：前群和后群的轴上间隔。2.根据权利要求1所述的投影光学系统，其中，以与所述具有正折光力的透镜群的缩小侧相邻的方式，还具备具有正折光力且在缩放时位置固定的透镜群。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：增井淳雄，高本胜裕，今井佑介，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP