投影用变焦透镜以及投影型显示装置制造方法及图纸

在投影用变焦透镜中，在确保高变倍比的基础上使数值孔径在整个变倍区域内恒定，另外，确保足够长的后截距。投影用变焦透镜具有在变倍时移动的至少两个移动透镜组(G2～G5)以及开口光阑(St)，作为开口光阑(St)，使用改变开口直径以使得变焦透镜的数值孔径在整个变倍区域内恒定的可变光阑。并且，将广角端的整个系统的缩小侧的后截距(空气换算距离)设为Bf，将缩小侧的M最大有效像圆直径(像圈直径)设为将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设为L，Bf、L满足下述条件式(1)以及(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，利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1~3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、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、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 着进行变倍而开口直径发生变化的可变光阑，从而在整个变倍区域内使数值孔径恒定。 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 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高的变 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。
技术实现思路
技术要解决的课题 本技术是鉴于上述情况为完成的，其目的在于提供一种投影用变焦透镜以及 投影型显示装置，该投影用变焦透镜能够在确保高变倍比的基础上使数值孔径在整个变倍 区域内恒定，另外具备足够长的后截距并且能够缩短全长。 用于解决课题的方法 本技术的投影用变焦透镜具有： 至少两个移动透镜组，其在变倍时移动；以及 开口光阑，其配置在相邻的移动透镜组彼此之间、或者一个移动透镜组内， 所述投影用变焦透镜的特征在于， 所述开口光阑为可变光阑，该开口光阑改变开口直径，以使得该变焦透镜的数值 孔径在整个变倍区域内恒定， 缩小侧成为远心，在此基础上， 将广角端的整个系统的缩小侧的后截距（空气换算距离）设为Bf，将缩小侧的最 大有效像圆直径（image circle diameter)设为Ι???φ.，将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设为L，Bf、I.m(p、L满足下述条件式（1)以 及⑵： 需要说明的是，上述的"配置在一个移动透镜组内"不仅是指配置在构成该移动透 镜组的最放大侧的透镜以及最缩小侧的透镜之间的情况，还包括配置在比最放大侧的透镜 更靠放大侧、或比最缩小侧的透镜更靠缩小侧的情况。 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。 这里，对于在上述的条件式（1)所规定的条件，更优选为满足下式（Γ ): CN 204903851 U 说明书 3/50 页另外，对于条件式（2)所规定的条件，更优选为满足下式（2'）： 另外，在本技术的投影用变焦透镜中，优选为， 配置在最缩小侧的最终透镜组具有正光焦度且在变倍时固定，在此基础上，将最 终透镜组的焦距设为fe，将广角端的整个系统的焦距设为fw，fe、fV满足下述条件式（3): 2. 0 < fe/fw < 7. 0- (3) 〇 并且，对于上述条件式（3)所规定的条件，更优选为满足下式（3'）： 3. 0 < fe/fw < 6. 0... (3,）。 另外，在本技术的投影用变焦透镜中，优选为， 配置在最放大侧的第1透镜组具有负光焦度且在变倍时固定， 配置在最缩小侧的最终透镜组具有正光焦度且在变倍时固定。 另外，在本技术的投影用变焦透镜中，优选为，将第1透镜组的焦距设为fl， 将广角端的整个系统的焦距设为满足下述条件式（4): 一 2. 0 < fl/fw < -0· 8…（4) 〇 并且，对于上述条件式（4)所规定的条件，更优选为满足下式（4'）： -I. 8 < fl/fw < -I. 0…（4,）。 另外，在本技术的投影用变焦透镜中，优选为， 所述投影用变焦透镜实质上包括：第1透镜组，其配置在最放大侧，在变倍时固定 且具有负光焦度；第2透镜组，其紧邻配置在该第1透镜组的缩小侧，在变倍时移动且具有 正光焦度；第3透镜组，其紧邻配置在该第2透镜组的缩小侧，在变倍时移动且具有正光焦 度；最终透镜组，其配置在最缩小侧，在变倍时固定且具有正光焦度；以及配置在该最终透 镜组与所述第3透镜组之间的至少一个透镜组。 这里，上述的"包括"是指，除列举的透镜组以外，还包括具备实质上不具有光焦度 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。 另外，在本技术的投影用变焦透镜中，优选为，将第3透镜组的焦距设为f3， 将广角端的整个系统的焦距设为fV，f3、fV满足下述条件式（5): 3. 0 < f3/fw < 8. 0- (5) 〇 另外，在本技术的投影用变焦透镜中，优选为，将望远端相对于广角端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影用变焦透镜，所述投影用变焦透镜包括：第1透镜组，其配置在最放大侧，在变倍时固定且具有负光焦度；第2透镜组，其紧邻配置在该第1透镜组的缩小侧，在变倍时移动且具有正光焦度；第3透镜组，其紧邻配置在该第2透镜组的缩小侧，在变倍时移动且具有正光焦度；最终透镜组，其配置在最缩小侧，在变倍时固定且具有正光焦度；以及配置在该最终透镜组与所述第3透镜组之间的至少一个透镜组，所述投影用变焦透镜具有开口光阑，该开口光阑配置在相邻的移动透镜组彼此之间、或者一个移动透镜组内，所述投影用变焦透镜的特征在于，所述开口光阑为可变光阑，该开口光阑改变开口直径，以使得该变焦透镜的数值孔径在整个变倍区域内恒定，缩小侧成为远心，所述投影用变焦透镜满足下述条件式(1’)以及(2)：其中，Bf：空气换算距离下的、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】...

【专利技术属性】
技术研发人员：天野贤，永利由纪子，川名正直，
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