变焦透镜、投射型显示装置及摄像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种广角且F值较小并且变倍时像差变动得到良好地抑制而具有高性能的变焦透镜、具备该变焦透镜的投射型显示装置及具备该变焦透镜的摄像装置。隔着中间像的形成位置，放大侧包括第1光学系统(G1)，缩小侧包括第2光学系统(G2)，第2光学系统(G2)从放大侧依次包括具有正屈光力的第2‑1透镜组(G21)、具有正屈光力的第2‑2透镜组(G22)及具有正屈光力的第2‑3透镜组(G23)，第2‑1透镜组(G21)及第2‑2透镜组(G22)在变倍时改变与相邻的组之间的光轴方向的间隔的同时彼此向反方向移动，第2‑3透镜组(G23)在变倍时相对于缩小侧成像面被固定，并且满足规定条件式(1)。

【技术实现步骤摘要】
变焦透镜、投射型显示装置及摄像装置
本技术涉及一种形成中间像的变焦透镜、具备该变焦透镜的投射型显示装置及具备该变焦透镜的摄像装置。
技术介绍
以往，使用了液晶显示元件或DMD(数字微镜设备(DigitalMicromirrorDevice)：注册商标)显示元件等光阀的投射型显示装置被广泛使用。尤其，采用如下结构的投射型显示装置被广泛利用：使用3片光阀，并使其分别与红、绿、蓝3原色照明光对应，通过棱镜等合成被各光阀调制的光，经由变焦透镜将图像显示在屏幕上。这种将来自3片光阀的各调制光通过彩色合成光学系统来合成而进行投射的类型的投射型显示装置中所使用的变焦透镜中，如上所述，为了配置进行彩色合成的棱镜等，并且为了避免热问题，需要较长的后焦距。而且，彩色合成棱镜根据入射光的角度而分光特性发生变化，因此投射用透镜需要具有将缩小侧设为入射侧时的入射光瞳位于充分远方这一特性，即需要具有缩小侧的远心性。并且，这种变焦透镜中，要求与光阀的分辨率相称的良好的像差校正。而且，从设置性的观点考虑，要求具有高的变倍功能，并且，为了响应欲从近距离向大型屏幕投影这一需求，要求更为广视角。为了响应这种需求，提出有在与缩小侧成像面共轭的位置形成中间像并将该中间像再次成像于放大侧成像面的变焦透镜。(例如，专利文献1)专利文献1：日本特开2015-152890号公报常规的不形成中间像方式的变焦透镜若欲缩短焦距来进行广角化，则无论如何放大侧的透镜也会过度变大，但如上所述的形成中间像方式的变焦透镜中，能够缩短比中间像更靠放大侧的透镜系统的后焦距，并且可缩小放大侧的透镜直径，从而适合缩短焦距来进行广角化。然而，存在变倍时像差变动变大，且难以在整个变焦区域维持高光学性能的问题。专利文献1中所记载的透镜系统中也依然存在像差变动较大这一问题，而且F值为2.8，较大，成为较暗的透镜系统。
技术实现思路
本技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在形成中间像方式的变焦透镜中，广角且F值较小并且变倍时像差变动得到良好地抑制而具有高性能的变焦透镜、具备该变焦透镜的投射型显示装置及具备该变焦透镜的摄像装置。本技术的变焦透镜为在与缩小侧成像面共轭的位置形成中间像并将中间像再次成像于放大侧成像面的变焦透镜，所述变焦透镜的特征在于，隔着中间像的形成位置，放大侧包括第1光学系统，缩小侧包括第2光学系统，第2光学系统从放大侧依次包括具有正屈光力的第2-1透镜组、具有正屈光力的第2-2透镜组及具有正屈光力的第2-3透镜组，第2-1透镜组及第2-2透镜组在变倍时改变与相邻的组之间的光轴方向的间隔的同时彼此向反方向移动，第2-3透镜组在变倍时相对于缩小侧成像面被固定，并且满足下述条件式(1)。-0.45＜f21/f2w＜2.1……(1)其中，设为f21：第2-1透镜组的焦距；f2w：广角端处的第2光学系统的焦距。在本技术的变焦透镜中，优选满足下述条件式(1-1)。-0.35＜f21/f2w＜1.5……(1-1)并且，优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2-1)。5＜f22/|fw|＜12……(2)7＜f22/|fw|＜10……(2-1)其中，设为f22：第2-2透镜组的焦距；fw：广角端处的整个系统的焦距。并且，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。5＜f23/|fw|＜12……(3)6.8＜f23/|fw|＜10……(3-1)其中，设为f23：第2-3透镜组的焦距；fw：广角端处的整个系统的焦距。并且，在从广角端向长焦端进行变倍时，优选第2-1透镜组从放大侧移动至缩小侧，第2-2透镜组从缩小侧移动至放大侧。并且，优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-1)。-25＜f211/|fw|＜-2……(4)-20＜f211/|fw|＜-3……(4-1)其中，设为f211：第2-1透镜组的最靠放大侧的透镜的焦距；fw：广角端处的整个系统的焦距。并且，第2-1透镜组的最靠放大侧的透镜为具有负屈光力的第2-1-1透镜，在缩小侧与第2-1-1透镜相邻的透镜为具有正屈光力的第2-1-2透镜，并且优选满足下述条件式(5)，更优选满足下述条件式(5-1)。30＜ν211-ν212＜70……(5)34＜ν211-ν212＜60……(5-1)其中，设为ν211：第2-1-1透镜的d线基准的色散系数；ν212：第2-1-2透镜的d线基准的色散系数。并且，优选满足下述条件式(6)，更优选满足下述条件式(6-1)。2＜Bfw/|fw|……(6)3＜Bfw/|fw|＜10……(6-1)其中，设为Bfw：广角端处的以空气换算长度计的整个系统的后焦距；fw：广角端处的整个系统的焦距。并且，第1光学系统优选在变倍时相对于缩小侧成像面被固定。本技术的投射型显示装置的特征在于，具备光源、供来自光源的光入射的光阀及作为将基于被光阀光调制的光的光学像投射在屏幕上的变焦透镜的上述本技术的变焦透镜。本技术的摄像装置的特征在于，具备上述记载的本技术的变焦透镜。另外，上述“放大侧”表示被投射侧(屏幕侧)，方便起见当进行缩小投射时将屏幕侧也称为放大侧。另一方面，上述“缩小侧”表示图像显示元件侧(光阀侧)，方便起见当进行缩小投射时将光阀侧也称为缩小侧。并且，上述“包括～”表示除了作为构成要件所举出的构件以外，还可以包括实质上不具有光焦度的透镜、不具有光焦度的反射镜或光圈或掩模或盖玻璃或滤光片等透镜以外的光学要件等。并且，上述“透镜组”并不一定是指由多个透镜构成的透镜组，还可以包括仅由1片透镜构成的透镜组。并且，关于“后焦距”，以放大侧、缩小侧分别相当于常规成像透镜的物体侧、像侧来考虑，将放大侧、缩小侧分别设为前侧、后侧。技术效果根据本技术，在与缩小侧成像面共轭的位置形成中间像并将中间像再次成像于放大侧成像面的变焦透镜中，设成隔着中间像的形成位置，放大侧包括第1光学系统，缩小侧包括第2光学系统，第2光学系统从放大侧依次包括具有正屈光力的第2-1透镜组、具有正屈光力的第2-2透镜组及具有正屈光力的第2-3透镜组，第2-1透镜组及第2-2透镜组在变倍时改变与相邻的组之间的光轴方向的间隔的同时彼此向反方向移动，第2-3透镜组在变倍时相对于缩小侧成像面被固定，并且满足下述条件式(1)，因此能够提供广角且F值较小并且变倍时像差变动得到良好地抑制而具有高性能的变焦透镜、具备该变焦透镜的投射型显示装置及具备该变焦透镜的摄像装置。-0.45＜f21/f2w＜2.1……(1)附图说明图1是表示本技术的一实施方式所涉及的变焦透镜(与实施例1通用)的结构的剖视图。图2是表示本技术的实施例2的变焦透镜的结构的剖视图。图3是表示本技术的实施例3的变焦透镜的结构的剖视图。图4是表示本技术的实施例4的变焦透镜的结构的剖视图。图5是本技术的实施例1的变焦透镜的各像差图。图6是本技术的实施例2的变焦透镜的各像差图。图7是本技术的实施例3的变焦透镜的各像差图。图8是本技术的实施例4的变焦透镜的各像差图。图9是本技术的一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图10是本技术的另一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变焦透镜，其为在与缩小侧成像面共轭的位置形成中间像并将该中间像再次成像于放大侧成像面的变焦透镜，所述变焦透镜的特征在于，隔着所述中间像的形成位置，放大侧包括第1光学系统，缩小侧包括第2光学系统，该第2光学系统从放大侧依次包括具有正屈光力的第2‑1透镜组、具有正屈光力的第2‑2透镜组及具有正屈光力的第2‑3透镜组，所述第2‑1透镜组及所述第2‑2透镜组在变倍时改变与相邻的组之间的光轴方向的间隔的同时彼此向反方向移动，所述第2‑3透镜组在变倍时相对于所述缩小侧成像面被固定，并且满足下述条件式(1)：‑0.45＜f21/f2w＜2.1……(1)其中，设为f21：所述第2‑1透镜组的焦距；f2w：广角端处的所述第2光学系统的焦距。

【技术特征摘要】
2016.08.30 JP 2016-1680991.一种变焦透镜，其为在与缩小侧成像面共轭的位置形成中间像并将该中间像再次成像于放大侧成像面的变焦透镜，所述变焦透镜的特征在于，隔着所述中间像的形成位置，放大侧包括第1光学系统，缩小侧包括第2光学系统，该第2光学系统从放大侧依次包括具有正屈光力的第2-1透镜组、具有正屈光力的第2-2透镜组及具有正屈光力的第2-3透镜组，所述第2-1透镜组及所述第2-2透镜组在变倍时改变与相邻的组之间的光轴方向的间隔的同时彼此向反方向移动，所述第2-3透镜组在变倍时相对于所述缩小侧成像面被固定，并且满足下述条件式(1)：-0.45＜f21/f2w＜2.1……(1)其中，设为f21：所述第2-1透镜组的焦距；f2w：广角端处的所述第2光学系统的焦距。2.根据权利要求1所述的变焦透镜，其特征在于，满足下述条件式(2)：5＜f22/|fw|＜12……(2)其中，设为f22：所述第2-2透镜组的焦距；fw：广角端处的整个系统的焦距。3.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，满足下述条件式(3)：5＜f23/|fw|＜12……(3)其中，设为f23：所述第2-3透镜组的焦距；fw：广角端处的整个系统的焦距。4.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，在从广角端向长焦端进行变倍时，所述第2-1透镜组从放大侧移动至缩小侧，所述第2-2透镜组从缩小侧移动至放大侧。5.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，满足下述条件式(4)：-25＜f211/|fw|＜-2……(4)其中，设为f211：所述第2-1透镜组的最靠放大侧的透镜的焦距；fw：广角端处的整个系统的焦距。6.根据权利要求1或2所述的变焦透镜，其特征在于，所述第2-1透镜组的最靠放大侧的透镜为具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：天野贤，
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