投影用变焦透镜以及投影型显示装置制造方法及图纸

投影用变焦透镜以及投影型显示装置。该投影用变焦透镜从放大侧依次配置有凹的第1透镜组(G1)、在变倍时移动的凸的第2～4透镜组(G2、G3、G4)、在变倍时移动的第5透镜组(G5)、以及凸的第6透镜组(G6)而成，缩小侧成为远心，该变焦透镜的数值孔径构成为在整个变倍区域内恒定，第4透镜组(G4)的从广角端变倍至远望端的变倍时移动量在全部透镜组中最大，所述投影用变焦透镜满足条件式(1)、(2)。其中，mk(k＝2～5)是第k透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，fw是广角端的整个系统的焦距。1.9＜m4/fw…(1)；0.7＜(m3+m4)/(m2+m3+m4+m5)…(2)。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及变焦透镜，尤其涉及应用于投影型显示装置的投影用变焦透镜。另外，本技术涉及具备这种投影用变焦透镜的投影型显示装置。
技术介绍
以往，使用液晶显示元件、DMD(Digital Micromirror Device：注册商标)等光阀的投影型显示装置广泛普及。另外，近年来，在电影院等中，使用能够应用于大画面且能够放映出更高分辨率的图像的此类投影型显示装置。在上述的供电影院等中利用的投影型显示装置中，由于采用如下的三板方式，因此要求具有较长的后截距和良好的远心性，所述三板方式为，配设三个各原色用的光阀，通过分色光学系统将来自光源的光束分离成三原色，在经过各光阀后，通过色合成光学系统进行合成并投影。另外，在供电影院等中利用的投影型显示装置中，为了与针对每个电影院、会场而有所不同的投射距离和屏幕尺寸相对应地、并且与显示图像的纵横尺寸比(银幕尺寸、深景尺寸等)相对应地，使显示图像的尺寸适合于屏幕尺寸，作为投影用透镜，要求高变倍比的变焦透镜。另外，在为了适合上述尺寸而使这种投影用变焦透镜变倍时，为了防止显示图像的亮度发生变化，对于这种变焦透镜，大多要求具有在整个变倍区域内将其数值孔径(以下，有时也称作“F值”)保持为恒定的功能。并且，伴随于电影屏幕的数字化的加速，投影型显示装置的小型化、低价格化日益发展，对于投影用变焦透镜，也存在关于上述后截距、远心性、高变倍比的期望，并且趋于要求小型化、低成本化。在专利文献1～5中，记载了以应用于投影型显示装置为前提的变焦透镜。更具体而言，在专利文献1中，公开了一种6组结构的投影用变焦 透镜，其使具有负光焦度且配置在最放大侧的第1透镜组、以及具有正光焦度且配置在最缩小侧的最终透镜组在变倍时固定，并且在第4透镜组中配置开口光阑。另一方面，在专利文献2中，公开了使比开口光阑更靠缩小侧的透镜组在变倍时不移动从而将数值孔径保持为恒定的投影用变焦透镜。另外，在专利文献3中，公开了如下的投影用变焦透镜，其使具有负光焦度且配置在最放大侧的第1透镜组、以及具有正光焦度且配置在最缩小侧的最终透镜组在变倍时固定，并且使用随着变倍而开口直径变化的可变光阑，从而在整个变倍区域内使数值孔径恒定。另外，在专利文献4、5中，公开了如下的投影用变焦透镜，其使具有正光焦度且配置在最放大侧的第1透镜组、以及具有正光焦度且配置在最缩小侧的最终透镜组在变倍时固定，并使配置在上述透镜组之间的移动透镜组在变倍时移动，从而在整个变倍区域内将数值孔径保持为恒定。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-184723号公报专利文献2：日本特开2005-106948号公报专利文献3：日本特开2008-046259号公报专利文献4：日本特开2009-128683号公报专利文献5：日本特开2012-058607号公报然而，专利文献1所示的投影用变焦透镜并不具备在变倍时将数值孔径保持为恒定的功能。另外，该投影用变焦透镜的后截距也较短。另一方面，在使比开口光阑更靠缩小侧的透镜组在变倍时不移动且将数值孔径保持为恒定的专利文献2所记载的投影用变焦透镜中，投影用变焦透镜没有确保足够的高变倍比。另外，这样的结构的投影用变焦透镜的放大侧的透镜外径和全长往往较大，因此设置条件严格，另外成本也容易变高。另外，在通过可变光阑而将数值孔径保持为恒定的专利文献3所记载的投影用变焦透镜中，虽然确保了高变倍比，但是不具备足够长的后截距，因此，在配置一并使用棱镜的光学系统方面不利。另外，在专利文献4、5所示的投影用变焦透镜中，为了将数值孔径保持为恒定而使比开口光阑更靠放大侧的透镜组移动，将开口光阑以及比其更靠缩小侧的透镜组设为固定，因此全长、最放大侧的透镜组的透镜直径区域增大。
技术实现思路
技术要解决的课题本技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够在整个变倍区域内使数值孔径恒定、并且能够确保高变倍比和足够长的后截距的投影用变焦透镜以及投影型显示装置。用于解决课题的方法本技术的第1投影用变焦透镜实质上由从放大侧依次配置的具有负光焦度的第1透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第2透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第3透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第4透镜组、在变倍时沿光轴移动且第5透镜组、以及具有正光焦度的第6透镜组构成，所述投影用变焦透镜的特征在于，缩小侧成为远心，该变焦透镜的数值孔径构成为在整个变倍区域内恒定，所述第4透镜组的从广角端变倍至远望端的变倍时移动量在全部透镜组中最大，并且，将第2、3、4、5透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值分别设为m2、m3、m4、m5，将广角端的整个系统的焦距设为fw，m2、m3、m4、m5、fw满足下述的条件式(1)以及(2)：1.9＜m4/fw…(1)；0.7＜(m3+m4)/(m2+m3+m4+m5)…(2)。这里，上述的“由从放大侧依次配置的……第6透镜组构成”是指，除列举的透镜组以外，还包括具备不具有光焦度的透镜、光阑及保护玻璃等透镜以外的光学要素、透镜凸缘，透镜镜筒，摄像元件、相机抖动校正机构等机构部分等的情况。这对于以下说明的本技术的第2投影用变焦透镜也是相同的。另外，上述的“缩小侧为远心”是指，在汇聚于缩小侧的像面的任意 点的光束的剖面中，上侧的最大光线与下侧的最大光线的角平分线接近与光轴平行的状态，不限于完全远心的情况、即所述角平分线与光轴完全平行的情况，也包括具有少量误差的情况。这里，具有少量误差的情况是指，所述角平分线相对于光轴的倾斜度在±3°的范围内的情况。这对于以下说明的本技术的第2投影用变焦透镜也是相同的。另外，本技术的第2投影用变焦透镜实质上由从放大侧依次配置的具有负光焦度的第1透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第2透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第3透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第4透镜组、在变倍时沿光轴移动的第5透镜组、以及具有正光焦度的第6透镜组构成，所述投影用变焦透镜的特征在于，所述第5透镜组具有负光焦度，缩小侧成为远心，该变焦透镜的数值孔径构成为在整个变倍区域内恒定，所述第4透镜组的从广角端变倍至远望端的变倍时移动量在全部透镜组中最大，并且，将第4透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值设为m4，将广角端的整个系统的焦距设为fw，m4、fw满足下述条件式(1)：1.9＜m4/fw…(1)。需要说明的是，在该第2投影用变焦透镜中，优选为，将第2、3、4、5透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值分别设为m2、m3、m4、m5，m2、m3、m4、m5满足下述条件式(2)：0.7＜(m3+m4)/(m2+m3+m4+m5)…(2)。另外，在本技术的第1或第2投影用变焦透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影用变焦透镜，由从放大侧依次配置的在变倍时固定且具有负光焦度的第1透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第2透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第3透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第4透镜组、在变倍时沿光轴移动的第5透镜组、以及在变倍时固定且具有正光焦度的第6透镜组构成，在变倍时，相邻的各透镜组的间隔发生变化，所述投影用变焦透镜的特征在于，缩小侧成为远心，该变焦透镜的数值孔径构成为在整个变倍区域内恒定，所述第4透镜组的从广角端变倍至远望端的变倍时移动量在全部透镜组中最大，开口光阑配置在第3透镜组的缩小侧、且第5透镜组的放大侧，所述第3透镜组包括具有负光焦度的透镜，所述第5透镜组从放大侧依次排列有具有负光焦度的透镜、具有正光焦度的透镜、具有负光焦度的透镜，所述投影用变焦透镜满足以下的条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)：1.9＜m4/fw…(1)；0.7＜(m3+m4)/(m2+m3+m4+m5)…(2)；3.0＜f4/fw＜5.5…(3)；其中，m2：第2透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，m3：第3透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，m4：第4透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，m5：第5透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，fw：广角端的整个系统的焦距，f4：第4透镜组的焦距，Bf：作为空气换算距离的、广角端的整个系统的缩小侧的后截距，缩小侧的最大有效像圆直径，L：投影距离无限远时的从最放大侧的透镜面到最缩小侧的透镜面的光轴上的距离。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.19 JP 2012-2533171.一种投影用变焦透镜，由从放大侧依次配置的在变倍时固定且具有负光焦度的第1透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第2透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第3透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第4透镜组、在变倍时沿光轴移动的第5透镜组、以及在变倍时固定且具有正光焦度的第6透镜组构成，在变倍时，相邻的各透镜组的间隔发生变化，所述投影用变焦透镜的特征在于，
缩小侧成为远心，
该变焦透镜的数值孔径构成为在整个变倍区域内恒定，
所述第4透镜组的从广角端变倍至远望端的变倍时移动量在全部透镜组中最大，
开口光阑配置在第3透镜组的缩小侧、且第5透镜组的放大侧，
所述第3透镜组包括具有负光焦度的透镜，
所述第5透镜组从放大侧依次排列有具有负光焦度的透镜、具有正光焦度的透镜、具有负光焦度的透镜，
所述投影用变焦透镜满足以下的条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)：
1.9＜m4/fw…(1)；
0.7＜(m3+m4)/(m2+m3+m4+m5)…(2)；
3.0＜f4/fw＜5.5…(3)；
其中，
m2：第2透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，
m3：第3透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，
m4：第4透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，
m5：第5透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，
fw：广角端的整个系统的焦距，
f4：第4透镜组的焦距，
Bf：作为空气换算距离的、广角端的整个系统的缩小侧的后截距，
缩小侧的最大有效像圆直径，
L：投影距离无限远时的从最放大侧的透镜面到最缩小侧的透镜面的光轴上的距离。
2.一种投影用变焦透镜，由从放大侧依次配置的在变倍时固定且具有负光焦度的第1透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第2透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第3透镜组、在变倍时沿光轴移动且具有正光焦度的第4透镜组、在变倍时沿光轴移动的第5透镜组、以及在变倍时固定且具有正光焦度的第6透镜组构成，在变倍时，相邻的各透镜组的间隔发生变化，所述投影用变焦透镜的特征在于，
所述第5透镜组具有负光焦度，
缩小侧成为远心，
该变焦透镜的数值孔径构成为在整个变倍区域内恒定，
所述第4透镜组的从广角端变倍至远望端的变倍时移动量在全部透镜组中最大，
开口光阑配置在第3透镜组的缩小侧、且第5透镜组的放大侧，
所述第3透镜组包括具有负光焦度的透镜，
所述第5透镜组从放大侧依次排列有具有负光焦度的透镜、具有正光焦度的透镜、具有负光焦度的透镜，
所述投影用变焦透镜满足以下的条件式(1)、(3)、(4)、(5)：
1.9＜m4/fw…(1)；
3.0＜f4/fw＜5.5…(3)；
其中，
m4：第4透镜组的、从广角端变倍至远望端的变倍时移动量的绝对值，
fw：广角端的整个系统的焦距，
f4：第4透镜组的焦距，
Bf：作为空气换算距离的、广角端的整个系统的缩小侧的后截距，
缩小侧的最大有效像圆直径，
L：投影距离无限远时的从最放大侧的透镜面到最缩小侧的透镜面的光轴上的距离。
3.根据权利要求2所述的投影用变焦透镜，其中，
所述投影用变焦透镜满足以下的条件式(2)：
0.7＜(m3+m4)/(m2+m3+m4+m5)…(2)；
其中，

【专利技术属性】
技术研发人员：川名正直，天野贤，永利由纪子，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP