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，使数值孔径在整个变倍区域内恒定，另外，缩小全长、最放大侧的透镜组的透镜直径。投影用变焦透镜具有：第1透镜组(G1)，其配置在最放大侧，在变倍时固定且具有正光焦度；至少两个移动透镜组(G2～G4)，其配置在比该第1透镜组(G1)更靠缩小侧的位置，在变倍时移动；以及开口光阑(St)，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，投影用变焦透镜的数值孔径设定为在整个变倍区域内恒定。（*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以及2中，公开了在整个变倍区域内将数值孔径保持为恒定的投影 用变焦透镜。 在先技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2009-128683号公报 专利文献2 :日本特开2012-058607号公报 然而，在专利文献1、2所示的投影用变焦透镜中，为了将数值孔径保持恒定等而 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各个靠缩小侧的透镜组固 定，因此若欲实现高变倍比，则全长、最放大侧的透镜组的透镜直径变大，因此无法应对小 型化的要求。另外，由于全长、透镜直径变大，导致光学系统的成本提高，也无法应对低成本 化的要求。
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使数值孔径在整个变倍区域内恒定，并且能够缩 小全长、最放大侧的透镜组的透镜直径。 用于解决课题的方法 本技术的投影用变焦透镜具有： 第1透镜组，其配置在最放大侧，在变倍时固定且具有正光焦度； 至少两个移动透镜组，其配置在比该第1透镜组更靠缩小侧的位置，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， 该变焦透镜的数值孔径设定为在整个变倍区域内恒定， 缩小侧成为远心。 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，还包括配置为比最放大侧的透镜 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。 在本技术的投影用变焦透镜中，优选为，将最缩小侧的移动透镜组的广角端 与望远端之间的移动量设为mr，将广角端的整个系统的焦距设为fV，mr、fV满足下述条件 式： 0· 3 < mr/fw…(1) 〇 需要说明的是，对于该条件式（1)所规定的条件，更优选为满足下式： 0· 5 < mr/fw…(1 ' ) 〇 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： 2. 0 < fe/fw < 7. 0- (2) 〇 需要说明的是，对于该条件式（2)所规定的条件，更优选为满足下式： 3. 0 < fe/fw < 5. 0... (2,）。 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：所述第1透镜组；最终透镜组，其配置在最缩小 侦牝在变倍时固定且具有正光焦度；以及配置在所述第1透镜组与所述最终透镜组之间且 在变倍时移动的多个透镜组， 在变倍时移动的所述多个透镜组中的最放大侧的透镜组具有负光焦度，所述多个 透镜组中的最缩小侧的透镜组具有正光焦度， 将最放大侧的移动透镜组的广角端与望远端之间的移动量设为_，将最缩小侧的 移动透镜组的广角端与望远端之间的移动量设为mr，_、mr满足下述条件式： -I. 0 < mm/mr < -〇· 2... (3) 〇 需要说明的是，对于该条件式（3)所规定的条件，更优选为满足下式： -〇. 7 < mm/mr < -〇· 3..· (3' ) 〇 另外，在本技术的投影用变焦透镜中，优选为，作为开口光阑，使用改变开口 直径（光阑直径）以使得数值孔径在变倍的整个范围内恒定的开口光阑。另外，在本技术的投影用变焦透镜中，优选为，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].Π?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，L满足下述条件式： 需要说明的是，对于该条件式（4)所规定的条件，更优选为满足下式：另外，对于该条件式（5)所规定的条件，更优选为满足下式： 并且，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fV，fl、fV满足条件式： I. 0 < fl/fw < 5. 0- (6) 〇 需要说明的是，对于上述条件式（6)所规定的条件，更优选为满足下式： 2. 0 < fl/fw < 4. 0... (6,）。 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从 放大侧依次包括所述第1透镜组、在变倍时移动且具有负光焦度的第2透镜组、在变倍时移 动且具有负光焦度的第3透镜组、在变倍时移动且具有正光焦度的第4透镜组、以及在变倍 时固定且具有正光焦度的第5透镜组构成。 并且，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变倍 比设为Zr，Zr满足条件式： I. 4 < Zr…（7)。 另外，对于上述条件式（7)所规定的条件，更优选为满足下式： I. 6 < Zr…（7'）。 需要说明的是，在本技术的投影用变焦透镜中，构成各透镜组的透镜可以使 用接合透镜，但若接合透镜通过贴合η个透镜而构成，则接合透镜数作η个透镜。 另一方面，本技术的投影型显示装置的特征在于，具备：光源；光阀，来自该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影用变焦透镜，其作为透镜组而具有从放大侧依次配置的：在变倍时固定且具有正光焦度的第1透镜组、在变倍时移动且具有负光焦度的第2透镜组、在变倍时移动且具有负光焦度的第3透镜组、在变倍时移动且具有正光焦度的第4透镜组、以及在变倍时固定且具有正光焦度的第5透镜组，所述投影用变焦透镜还具有开口光阑，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，该变焦透镜的数值孔径设定为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条件式(4)以及(5)：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：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