投射用广角透镜及投射型显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种投射用广角透镜，其中从放大侧依次配置：具有负的折射力的第１透镜组Ｇ１、具有正的折射力的第２透镜组Ｇ２、具有正的折射力的第３透镜组Ｇ３。第１透镜组Ｇ１由３片负透镜（第１透镜Ｌ１～第３透镜Ｌ３）构成，第２透镜组Ｇ２构成为从放大侧依次包括正的第４透镜Ｌ４及负的第５透镜Ｌ５相互粘合的粘合透镜。另外，第３透镜组Ｇ３从放大侧依次由分别具有正、负、正、负、正的折射力的５片单透镜（第９透镜Ｌ９～第１３透镜Ｌ１３）构成，第３透镜组Ｇ３中设定有光阑位置。从而兼顾了广角化和小型化，并且即使在光阑位置的附近温度变得非常高的使用环境下也可以维持良好的光学性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种作为投影仪装置等的投射透镜而使用的投射用广角透镜，尤其涉 及适合将由通过微小反射镜装置进行过光调制的光束而形成的原图像放大投射到显示屏 上的投射用广角透镜及搭载此透镜的投射型显示装置。
技术介绍
将图像投射到装置前方的显示屏的所谓前置投射型的投影仪装置近年来作为学 校教育用或企业研修用及发表用等近年来被广泛应用。在搭载于这种投影仪装置的投射透镜，为了避免光入射到站在离显示屏较近的说 明者或发表者的眼睛内或由这些人所引起的投射像被遮挡或者为了实现狭窄的室内空间 的大画面化，要求小型构成的同时广视场角。另外，作为搭载于投影仪装置的光调制元件(光阀)，以往，公知有透射型或反 射型的液晶显示元件，但近年来，由于对小型化或高亮度化较为有利的原因，以Texas Instruments公司制的数字微小反射镜装置(DMD)为代表的微小反射镜装置作为光阀来使 用的情况较多。在使用微小反射镜装置的投影仪装置中，一般为使用TIR棱镜的远心方式的装 置，但由于TIR棱镜为高价或由TIR棱镜引起照明光的光量减少，图像的亮度降低等的原 因，近年来非远心方式(7 >〒 > 卜U 7夕)的投影仪装置引人注目。该非远心方式中，为了效率良好地将来自微小反射镜装置的必要光引导到投射透 镜并且使非必要光不入射到投射透镜，采用微小反射镜装置侧(缩小侧)为非远心的投射 透镜，同时采用相对于投射透镜的光轴将微小反射镜装置的中心位置错位的偏移配置。通过采用这种偏移配置，在用于非远心方式的投射透镜中，与微小反射镜装置的 尺寸相比需要将像圈(< 乂一夕寸一々>)加大很多。因此，可以弄小成为非远心的缩小侧 的透镜尺寸大小，相对于此，显示屏侧的透镜尺寸容易变大，难以确保85度以上的视场角， 优选如超过100度的视场角的同时实现小型化。以往，作为以非远心方式使用的投射透镜，例如，提出有下述专利文献1所记载的 实现视场角94度的投射透镜。专利文献1 日本专利公开2006-215476号公报在以非远心方式使用的投射透镜中谋求广角化时，与远心方式的投射透镜相比难 以抑制像场弯曲(像面湾曲)。要想抑制像场弯曲使用具有较大的曲率的凹面的粘合(接 合)透镜，抑制给予其它的各像差的影响的同时减小佩兹伐广、”乂 〃一> )和，较为有 效。另一方面，若将粘合面的曲率加大，则透镜直径也变大，因此谋求小型化时，有必要充分 考虑这种粘合透镜的配置位置。上述专利文献1所记载的投射透镜，通过在透镜系统内将光束直径会聚的光阑位 置的附近配置粘合透镜，而谋求小型化的同时减小佩兹伐和，从而抑制像场弯曲，以校正色像差等其它各像差。然而，光阑位置是照明光的光源像成像的位置，光的能量密度高而成为高温，所以 在光阑位置的附近配置粘合透镜，若考虑有可能损害对粘合面的粘合剂的耐久性的信赖， 甚至有可能损害对投射透镜的性能维持的信赖，则绝对不是优选的方法。
技术实现思路
本专利技术是借鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种可以兼顾广角化和小 型化，并且在光阑位置的附近的温度变得非常高的使用环境下也可以维持良好的光学性能 的投射用广角透镜及搭载这种投射用广角透镜的投射型显示装置。为了达到上述目的，本专利技术的投射用广角透镜，其特征为，从放大侧依次由具有负 的折射力的第1透镜组、具有正的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组构 成，通过将配置在缩小侧的微小反射镜装置进行过光调制的光束向放大侧投射，并且缩小 侧成为非远心，上述第1透镜组由3片具有负的折射力的透镜构成，上述第3透镜组从放大侧依次由分别具有正、负、正、负、正的折射力的5片单透镜 构成。在本专利技术中，优选上述第2透镜组从放大侧依次包括具有正的折射力的透镜及具 有负的折射力的透镜相互粘合的粘合透镜而构成，在上述第3透镜组中设定光阑位置。另外，优选上述第1透镜组的上述3片具有负的折射力的透镜中至少1片由树脂 制的非球面透镜构成。另外，优选上述第1透镜组的上述3片具有负的折射力的透镜从放大侧依次由如 下透镜构成即由树脂制的非球面透镜构成的第1透镜、由将凸面朝向放大侧的负的弯月 形透镜构成的第2透镜及第3透镜，使该第1透镜的折射力的绝对值小于该第2透镜和该 第3透镜的折射力的绝对值。另外，优选设为上述第2透镜组从放大侧依次由包括具有正的折射力的透镜及具 有负的折射力的透镜相互粘合的2片粘合透镜和具有正的折射力的透镜而构成的第1方 式；或从放大侧依次包括具有正的折射力的透镜、具有负的折射力的透镜及具有正的折射 力的透镜相互粘合的3片粘合透镜而构成的第2方式；或从放大侧依次包括具有正的折射 力的透镜和具有负的折射力的透镜相互粘合的第1粘合透镜以及具有负的折射力的透镜 和具有正的折射力的透镜相互粘合的第2粘合透镜而构成的第3方式中的任意一种方式构 成。另外，在位于上述第2透镜组的最靠放大侧的粘合面中相互粘合的放大侧透镜及 缩小侧透镜的各阿贝数分别设为\及vs时，优选满足下述条件式(1)。vs-vL I < 23. 0......(1)另外，本专利技术所涉及的投射型显示装置，其特征为，具备光源、微小反射镜装置、将 来自该光源的光束向该微小反射镜装置引导的照明光学部、上述本专利技术所涉及的投射用广 角透镜，用该微小反射镜装置对来自该光源的光束进行光调制，并通过该投射用广角透镜 投射到显示屏上。另外，上述“放大侧”是指被投射侧(显示屏侧)，缩小投射时方便上也将显示屏侧 称为放大侧。另一方面，上述“缩小侧”是指原图像显示区域侧(光阀(微小反射镜装置)侧)，缩小投射时方便上也将光阀侧称为缩小侧。另外，上述“光阑位置”是指各主光线相互交差的位置(光源的成像位置)。另外，上述“微小反射镜装置”是指并列配置多个可以改变倾斜度的微小反射镜的 光调制元件，例如，Texas Instruments公司制的数字微小反射镜装置(DMD)相当于此。为了达到上述目的，本专利技术的投射用广角透镜构成为3个透镜组从放大侧依次具 有负、正、正的折射力并且缩小侧设为非远心，第1透镜组由3片具有负的折射力的透镜构 成，第3透镜组从放大侧依次由分别具有正、负、正、负、正的折射力的5片单透镜构成。通过这样构成，可以达到视场角85度以上的广角化的同时谋求小型化，并且可以 得到在光阑位置的附近温度变得非常高的使用环境下也可以维持良好的光学性能的投射 用广角透镜及搭载该透镜的投射型显示装置。尤其通过将第3透镜组从放大侧依次由分别具有正、负、正、负、正的折射力的5片 单透镜构成，可以良好地校正球面像差、色像差、像场弯曲，并且在光阑位置的附近的温度 变得非常高的使用环境下也可以维持良好的光学性能。附图说明图1是实施例1所涉及的投射用广角透镜的详细的结构图。图2是表示实施例1所涉及的投射用广角透镜的光线轨迹的结构图。图3是实施例2所涉及的投射用广角透镜的详细的结构图。图4是表示实施例2所涉及的投射用广角透镜的光线轨迹的结构图。图5是实施例3所涉及的投射用广角透镜的详细的结构图。图6是表示实施例3所涉及的投射用广角透镜的光线轨迹的结构图。图7是实施例4所涉及的投射用广角透镜的详细的结构图。图8是表示实施例4所涉及的投射用广角透镜的光线轨迹的结构图。图9是实施例1所涉及的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投射用广角透镜，其特征在于，从放大侧依次由具有负的折射力的第１透镜组、具有正的折射力的第２透镜组、具有正的折射力的第３透镜组构成，将利用配置在缩小侧的微小反射镜装置而进行了光调制的光束，投射到放大侧，并且缩小侧成为非远心，其特征在于，上述第１透镜组由３片负透镜构成，上述第３透镜组从放大侧依次由分别具有正、负、正、负、正的折射力的５片单透镜构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐渡谦造，
申请(专利权)人：富士能株式会社，
类型：实用新型
国别省市：JP[日本]