成像光学系统、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透镜外径得到抑制而实现低成本化，并且具有良好性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投射型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。本实用新型专利技术的成像光学系统从放大侧依次由形成中间像(MI)的第1光学系统(G1)及使中间像(MI)再成像的第2光学系统(G2)构成，缩小侧远心地构成。满足与第2光学系统(G2)的最靠放大侧的透镜面上的光线高度、第1光学系统(G1)的最靠缩小侧的透镜面上的光线高度、最大视角的主光线在第2光学系统内与光轴(Z)相交的位置上的光线的高度有关的规定的条件式。

【技术实现步骤摘要】
成像光学系统、投射型显示装置及摄像装置
本技术涉及一种成像光学系统、投射型显示装置及摄像装置。
技术介绍
以往，将显示在液晶显示元件或DMD(DigitalMicromirrorDevice(数字微镜器件)：注册商标)等光阀的图像放大投射在屏幕等的投射型显示装置被广泛使用。近年来由于受到光阀的性能提高的影响，要求对在投射型显示装置中与光阀并用的投射用成像光学系统，进行与光阀的分辨率相称的良好的像差校正。作为能够应用于以往已知的投射型显示装置的成像光学系统，例如能够举出下述专利文献1中记载的光学系统。专利文献1中记载了如下光学系统：在由多片透镜构成的缩小侧的第2光学系统中形成中间像，并使中间像在由多片透镜构成的放大侧的第1光学系统中再成像。专利文献1：日本特开2016-143032号公报近年来，考虑到演示用途等在比较窄的室内空间使用投射型显示装置的情况，要求更广视角的投射用成像光学系统。一方面存在该要求，而另一方面还存在降低投射型显示装置的成本的要求，伴随于此，降低搭载于投射型显示装置的成像光学系统的成本的要求变得越发强烈。然而，专利文献1中记载的光学系统构成为在第1光学系统的中间像的附近较多地配置有外径大的透镜，成本高。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种在形成中间像的类型的光学系统中，具有广视角的同时，透镜外径得到抑制而实现成本降低，具有良好的光学性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投射型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。为了解决上述课题，本技术的成像光学系统从放大侧朝向缩小侧依次由具有至少1片透镜且在与放大侧成像面共轭的位置上形成中间像的第1光学系统以及具有至少1片透镜且使中间像在缩小侧成像面再成像的第2光学系统构成，缩小侧远心地构成，将第2光学系统的最靠放大侧的透镜面上的最大视角的主光线的高度设为hkc2，将第1光学系统的最靠缩小侧的透镜面上的最大视角的主光线的高度设为hrc1，将第2光学系统的最靠放大侧的透镜面上的轴上边缘光线的高度设为hkm2，将最大视角的主光线在第2光学系统内与光轴相交的位置上的轴上边缘光线的高度设为hs时，满足以下表示的条件式(1)及(2)。1.5＜hkc2/hrc1……(1)hkm2/hs＜0.8……(2)在本技术的成像光学系统中，优选满足下述条件式(1-1)及(2-1)中的至少一个。1.8＜hkc2/hrc1＜2.5……(1-1)0.4＜hkm2/hs＜().7……(2-1)在本技术的成像光学系统中，将入射到第2光学系统的最靠放大侧的透镜的最大视角的主光线与从第2光学系统的最靠放大侧的透镜射出的最大视角的主光线所呈的角的绝对值设为θ，将θ的单位设为度时，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。14＜θ……(3)16＜θ＜20……(3-1)在本技术的成像光学系统中，第1光学系统的最靠缩小侧的透镜为非球面透镜，关于该非球面透镜，将非球面透镜的放大侧的面上的最大视角的主光线的高度设为yk，将非球面透镜的缩小侧的面上的最大视角的主光线的高度设为yr，将非球面透镜的放大侧的面和该面的近轴球面的高度yk上的光轴方向上的偏移量设为Xk(yk)，将非球面透镜的缩小侧的面和该面的近轴球面的高度yr上的光轴方向上的偏移量设为Xr(yr)，关于Xk(yk)的符号，若非球面透镜的放大侧的面在高度yk上位于比该面的近轴球面更靠放大侧则设为负，位于比该面的近轴球面更靠缩小侧则设为正，关于Xr(yr)的符号，若非球面透镜的缩小侧的面在高度yr上位于比该面的近轴球面更靠放大侧则设为负，位于比该面的近轴球面更靠缩小侧则设为正，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-1)。0＜[Xr(yr)-Xk(yk)]/|f|……(4)0.3＜[Xr(yr)-Xk(yk)]/|f|＜1……(4-1)在本技术的成像光学系统中，将缩小侧成像面上的最大像高设为Ymax，将第1光学系统的最靠缩小侧的透镜面上的最大视角的主光线的高度设为hrcl时，优选满足下述条件式(5)。0.8＜Ymax/hrc1＜1.5……(5)本技术的投射型显示装置具备光源、来自光源的光入射的光阀及本技术的成像光学系统，上述成像光学系统将基于被光阀调制的调制光的光学像投射到屏幕上。本技术的摄像装置具备本技术的成像光学系统。另外，在本技术的成像光学系统应用于投射型显示装置的情况下，上述“放大侧”表示被投射侧(屏幕侧)，上述“缩小侧”表示原图像显示区域侧(光阀侧)。另外，本说明书的“由～构成”、“由～构成的”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、以及光圈、滤光片及盖玻璃等透镜以外的光学要件、以及透镜凸缘、镜筒、成像元件及手抖校正机构等机构部分等。另外，本说明书中的屈光力的符号只要没有特别说明，设为在近轴区域中考虑。并且，上述条件式中使用的值为将从放大侧成像面至最靠放大侧的透镜面为止的距离设为无限远，以d线(波长587.6nm(纳米))为基准时的值。技术效果根据本技术，在形成中间像的类型的光学系统中，通过满足规定的条件式，能够提供一种具有广视角的同时，透镜外径得到抑制而实现成本降低，具有良好的光学性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投射型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。附图说明图1是表示本技术的一实施方式所涉及的成像光学系统(本技术的实施例1的成像光学系统)的结构与光束的剖视图。图2是用于说明条件式(1)及(2)的符号的局部放大图。图3是用于说明Xk(yk)的概念图。图4是表示本技术的实施例2的成像光学系统的结构与光束的剖视图。图5是表示本技术的实施例3的成像光学系统的结构与光束的剖视图。图6是本技术的实施例1的成像光学系统的各像差图。图7是本技术的实施例2的成像光学系统的各像差图。图8是本技术的实施例3的成像光学系统的各像差图。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11是本技术的又一实施方式所涉及的投射型显示装置的概略结构图。图12是本技术的一实施方式所涉及的摄像装置的正面侧的立体图。图13是图12所示的摄像装置的背面侧的立体图。具体实施方式以下，参考附图对本技术的实施方式进行详细说明。图1是表示本技术的一实施方式所涉及的成像光学系统的结构的剖视图。图1所示的结构例与后述的实施例1对应。图1中，将左侧设为放大侧，将右侧设为缩小侧，还一同示出了轴上光束2及最大视角的光束3。该成像光学系统是在与缩小侧成像面共轭的位置上形成中间像，并使该中间像在放大侧成像面再成像的光学系统。该成像光学系统是作为用于投射型显示装置的投射光学系统及用于数码相机等的摄像光学系统而优选的光学系统。在图1中，设想成搭载于投射型显示装置的情况，还图示了屏幕Scr、光学部件PP、光阀的图像显示面Sim。光学部件PP是入射面与出射面平行的部件。光学部件PP是设想成滤光片、盖玻璃及彩色合成玻璃等的部件。光学部件PP并非是必需的构成要件，也可以是省略了光学部件PP的结构。并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像光学系统，其特征在于，从放大侧朝向缩小侧依次由具有至少1片透镜且在与放大侧成像面共轭的位置上形成中间像的第1光学系统以及具有至少1片透镜且使所述中间像在缩小侧成像面再成像的第2光学系统构成，缩小侧远心地构成，将所述第2光学系统的最靠放大侧的透镜面上的最大视角的主光线的高度设为hkc2，将所述第1光学系统的最靠缩小侧的透镜面上的最大视角的主光线的高度设为hrc1，将所述第2光学系统的最靠放大侧的透镜面上的轴上边缘光线的高度设为hkm2，将最大视角的主光线在所述第2光学系统内与光轴相交的位置上的轴上边缘光线的高度设为hs时，所述成像光学系统满足以下表示的条件式(1)及(2)：1.5＜hkc2/hrc1    (1)；hkm2/hs＜0.8    (2)。

【技术特征摘要】
2017.09.28 JP 2017-1874161.一种成像光学系统，其特征在于，从放大侧朝向缩小侧依次由具有至少1片透镜且在与放大侧成像面共轭的位置上形成中间像的第1光学系统以及具有至少1片透镜且使所述中间像在缩小侧成像面再成像的第2光学系统构成，缩小侧远心地构成，将所述第2光学系统的最靠放大侧的透镜面上的最大视角的主光线的高度设为hkc2，将所述第1光学系统的最靠缩小侧的透镜面上的最大视角的主光线的高度设为hrc1，将所述第2光学系统的最靠放大侧的透镜面上的轴上边缘光线的高度设为hkm2，将最大视角的主光线在所述第2光学系统内与光轴相交的位置上的轴上边缘光线的高度设为hs时，所述成像光学系统满足以下表示的条件式(1)及(2)：1.5＜hkc2/hrc1(1)；hkm2/hs＜0.8(2)。2.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于，将入射到所述第2光学系统的最靠放大侧的透镜的最大视角的主光线与从所述第2光学系统的最靠放大侧的透镜射出的最大视角的主光线所成的角的绝对值设为θ，将该θ的单位设为度时，满足以下表示的条件式(3)：14＜θ(3)。3.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其特征在于，所述第1光学系统的最靠缩小侧的透镜为非球面透镜，将整个系统的焦距设为f，将所述非球面透镜的放大侧的面上的最大视角的主光线的高度设为yk，将所述非球面透镜的缩小侧的面上的最大视角的主光线的高度设为yr，将所述非球面透镜的放大侧的面和该面的近轴球面的高度yk上的光轴方向上的偏移量设为Xk(yk)，将所述非球面透镜的缩小侧的面和该面的近轴球面的高度yr上的光轴方向...

【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