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

本发明专利技术提供一种广角的同时使投影距离发生变化时的性能变化小的成像光学系统、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。本发明专利技术的成像光学系统从放大侧依次由在与放大侧成像面共轭的位置上形成中间像的第1光学系统及使中间像在缩小侧成像面再成像的第2光学系统构成，第1光学系统具备在对焦时以彼此不同的轨迹移动的至少2个对焦透镜组，且设为满足与对焦透镜组有关的规定的条件式。

Imaging Optical System, Projective Display Device and Camera Device

【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
本专利技术涉及一种形成中间像的成像光学系统、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。
技术介绍
以往，使用了液晶显示元件或DMD(数字微镜器件，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。对用于这种投射型显示装置的成像光学系统，要求与光阀的分辨率相称的良好的像差校正。并且，考虑到提高到屏幕为止的距离设定的自由度，欲将广角的同时，各像差得到良好校正的具有高光学性能的成像光学系统搭载于投射型显示装置的这一要求也变得强烈。为了响应这种要求，提出有如下成像光学系统：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。(例如，专利文献1)。专利文献1：日本特开2017-215503号公报然而，专利文献1的透镜中，在对焦时的畸变像差变动大，且使投影距离发生变化时的性能变化大。因此，存在难以较宽地确保对焦范围这一问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种广角的同时使投影距离发生变化时的性能变化小的成像光学系统、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。本专利技术的成像光学系统从放大侧依次由在与放大侧成像面共轭的位置上形成中间像的第1光学系统及使中间像在缩小侧成像面再成像的第2光学系统构成，第1光学系统具备在对焦时以彼此不同的轨迹移动的至少2个对焦透镜组，将整个系统的焦距标准化为1，并使与光轴平行的高度h＝1的光线从缩小侧入射而进行近轴追踪时，在将向最靠放大侧的对焦透镜组入射的光线相对于光轴的倾斜角设为u1，将从最靠放大侧的对焦透镜组射出的光线相对于光轴的倾斜角设为u2，将u1的值及u2的值的单位设为弧度的情况下，满足条件式(1)。-0.3＜u1-u2＜0.3……(1)另外，更优选满足条件式(1-1)。-0.2＜u1-u2＜0.2……(1-1)在本专利技术的成像光学系统中，在将整个系统的焦距设为f，将仅使最靠放大侧的对焦透镜组向缩小侧移动|f|/100时的后焦距变化量设为ΔBf，将仅使最靠放大侧的对焦透镜组向缩小侧移动|f|/100时的子午像面中的最大视角的主光线的光轴方向的成像位置变化量设为Δtas的情况下，优选满足条件式(2)。另外，更优选满足条件式(2-1)，进一步优选满足条件式(2-2)。-0.5＜ΔBf/Δtas＜0.5……(2)-0.25＜ΔBf/Δtas＜0.25……(2-1)0＜ΔBf/Δtas＜0.2……(2-2)并且，在将整个系统的焦距标准化为1，并使与光轴平行的高度h＝1的光线从缩小侧入射而进行近轴追踪时，将对焦透镜组内的光线的高度的最大值设为|hfmax|，将整个系统内的光线的高度的最大值设为|hmax|的情况下，优选满足条件式(3)。另外，更优选满足条件式(3-1)。0.05＜|hfmax/hmax|＜0.5……(3)0.1＜|hfmax|/|hmax|＜0.4……(3-1)并且，优选第1光学系统仅具备2个对焦透镜组。并且，第1光学系统所具备的所有的对焦透镜组的各移动量的比始终恒定。并且，优选具备在反射面将光轴折弯90°的2个光轴折弯机构。并且，优选第2光学系统具备在变倍时移动的变倍透镜组。该情况下，优选第2光学系统具备至少3个在变倍时以彼此不同的轨迹移动的变倍透镜组，并且在最靠缩小侧具备变倍时被固定且具有正屈光力的透镜组。本专利技术的投射型显示装置具备：光阀，输出基于图像数据的光学像；及上述记载的成像光学系统，成像光学系统将从光阀输出的光学像投射到屏幕上。本专利技术的摄像装置具备上述记载的本专利技术的成像光学系统。另外，上述“由～构成”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、光圈或掩模或盖玻璃或滤光片或反射镜或棱镜等透镜以外的光学要件、透镜凸缘、镜筒、成像元件及手抖校正机构等机构部分等。并且，上述“透镜组”、“对焦透镜组”及“变倍透镜组”表示除了透镜以外，还可以包括光圈或掩模或盖玻璃或滤光片或反射镜或棱镜等透镜以外的光学要件等。并且，关于上述“透镜组”、“对焦透镜组”及“变倍透镜组”，将与进行对焦或变倍时相邻的组的光轴方向的间隔发生变化的组设为一个透镜组。并且，各条件式的符号中，关于f的值、ΔBf的值及Δtas的值，设为从放大侧成像面至第1光学系统为止的距离为无限远时的值。并且，在成像光学系统具有变倍功能的情况下，关于ΔBf的值及Δtas的值，没为广角端的值。专利技术效果本专利技术的成像光学系统从放大侧依次由在与放大侧成像面共轭的位置上形成中间像的第1光学系统及使中间像在缩小侧成像面再成像的第2光学系统构成，第1光学系统具备在对焦时以彼此不同的轨迹移动的至少2个对焦透镜组，将整个系统的焦距标准化为1，并使与光轴平行的高度h＝1的光线从缩小侧入射而进行近轴追踪时，将向最靠放大侧的对焦透镜组入射的光线相对于光轴的倾斜角设为u1，将从最靠放大侧的对焦透镜组射出的光线相对于光轴的倾斜角设为u2，将u1的值及u2的值的单位设为弧度的情况下，满足条件式(1)，因此能够提供一种广角的同时使投影距离发生变化时的性能变化小的成像光学系统、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。-0.3＜u1-u2＜0.3……(1)附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式所涉及的成像光学系统(与实施例1通用)的透镜结构的剖视图。图2是表示包括本专利技术的实施例1的成像光学系统的反射镜的结构的剖视图。图3是表示本专利技术的实施例2的成像光学系统的透镜结构的剖视图。图4是表示包括本专利技术的实施例2的成像光学系统的反射镜的结构的剖视图。图5是表示本专利技术的实施例3的成像光学系统的透镜结构的剖视图。图6是表示包括本专利技术的实施例3的成像光学系统的反射镜的结构的剖视图。图7是表示本专利技术的实施例4的成像光学系统的透镜结构的剖视图。图8是表示包括本专利技术的实施例4的成像光学系统的反射镜的结构的剖视图。图9是表示本专利技术的实施例5的成像光学系统的透镜结构的剖视图。图10是表示包括本专利技术的实施例5的成像光学系统的反射镜的结构的剖视图。图11是表示本专利技术的实施例6的成像光学系统的透镜结构的剖视图。图12是表示包括本专利技术的实施例6的成像光学系统的反射镜的结构的剖视图。图13是本专利技术的实施例1的成像光学系统的各像差图。图14是本专利技术的实施例2的成像光学系统的各像差图。图15是本专利技术的实施例3的成像光学系统的各像差图。图16是本专利技术的实施例4的成像光学系统的各像差图。图17是本专利技术的实施例5的成像光学系统的各像差图。图18是本专利技术的实施例6的成像光学系统的各像差图。图19是本专利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20是本专利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21是本专利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22是本专利技术的一实施方式所涉及的摄像装置的前侧的立体图。图23是图22所示的摄像装置的背面侧的立体图。具体实施方式以下，参考附图对本专利技术的一实施方式进行详细说明。图1是表示本专利技术的一实施方式所涉及的成像光学系统的透镜结构的剖视图。图1所示的结构例与后述的实施例1的成像光学系统的结构通用。在图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像光学系统，其从放大侧依次由在与放大侧成像面共轭的位置上形成中间像的第1光学系统及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，所述第1光学系统具备在对焦时以彼此不同的轨迹移动的至少2个对焦透镜组，将整个系统的焦距标准化为1，并使与光轴平行的高度h＝1的光线从缩小侧入射而进行近轴追踪时，在将向最靠放大侧的所述对焦透镜组入射的所述光线相对于光轴的倾斜角设为u1，将从最靠放大侧的所述对焦透镜组射出的所述光线相对于光轴的倾斜角设为u2，将所述u1的值及所述u2的值的单位设为弧度的情况下，满足由以下表示的条件式(1)：‑0.3＜u1‑u2＜0.3……(1)。

【技术特征摘要】
2018.03.28 JP 2018-0623151.一种成像光学系统，其从放大侧依次由在与放大侧成像面共轭的位置上形成中间像的第1光学系统及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，所述第1光学系统具备在对焦时以彼此不同的轨迹移动的至少2个对焦透镜组，将整个系统的焦距标准化为1，并使与光轴平行的高度h＝1的光线从缩小侧入射而进行近轴追踪时，在将向最靠放大侧的所述对焦透镜组入射的所述光线相对于光轴的倾斜角设为u1，将从最靠放大侧的所述对焦透镜组射出的所述光线相对于光轴的倾斜角设为u2，将所述u1的值及所述u2的值的单位设为弧度的情况下，满足由以下表示的条件式(1)：-0.3＜u1-u2＜0.3……(1)。2.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，在将整个系统的焦距设为f，将仅使最靠放大侧的所述对焦透镜组向缩小侧移动|f|/100时的后焦距变化量设为ΔBf，将仅使最靠放大侧的所述对焦透镜组向缩小侧移动|f|/100时的子午像面中的最大视角的主光线的光轴方向的成像位置变化量设为Δtas的情况下，满足由以下表示的条件式(2)：-0.5＜ΔBf/Δtas＜0.5……(2)。3.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，在将整个系统的焦距标准化为1，并使与光轴平行的高度h＝1的光线从缩小侧入射而进行近轴追踪时，将所述对焦透镜组内的所述光线的高度的最大值设为|hfmax|，将整个系统内的所述光线的高度的最大值设为|hmax|的情况下，满足由以下表示的条件式(3)：0.05＜|hfmax|/|hmax|＜0.5……(3)。4.根据...

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