投射型变焦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提供一种投射型变焦透镜及投射型显示装置，其得到设成在变倍时的移动透镜组为３组以下，且构成透镜的片数为６片的紧凑的透镜的同时，确保远心性，并且能够良好地降低以像散为始的各种像差且为低成本的投射型变焦透镜及投射型显示装置。由６片透镜构成，且最靠放大侧的第１透镜（Ｌ１）成为具有负的折射力的透镜的同时，从放大侧第２个的第２透镜（Ｌ２）成为具有正的折射力的透镜，透镜系统的缩小侧成为远心。６片透镜由３个以上的透镜组构成，并构成为在焦距可变时，使其中３个以下的透镜组移动而使焦距可变，在从广角端向望远端焦距可变时，至少第２透镜（Ｌ２）沿光轴（Ｚ）从缩小侧向放大侧移动。（*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搭载于投射型显示装置等的6片结构的变焦透镜及搭载该变焦 透镜的投射型显示装置，尤其涉及承载来自透射型或者反射型液晶显示装置或DMD (数 码 微镜 装置)显示装置等光阀的影像信息的光束放大投射在屏幕上的小型投射型变焦 透镜及投射型显示装置。
技术介绍
近几年，广泛普及使用了液晶显示装置或DMD显示装置等光阀的投射型显示装 置，尤其广泛利用取如下结构的显示装置，即使用3片该光阀，通过使之分别对应于RGB3原 色的照明光而调制这些各照明光，以色合成用棱镜等合成用各自的光阀调制的光，通过投 射透镜将图像显示在屏幕。作为使用于这种投射型显示装置的投射透镜，多使用能够改变屏幕上的投射图像 的尺寸的变焦透镜(变焦距透镜)。在这种投射用变焦透镜上，以往以来多使用4组透镜形 式或者5组透镜形式的远心(f > # >卜U 7々)的变焦透镜，在进一步要求高性能化或 高变焦化等时，也使用6组结构的变焦透镜。这种变焦透镜，为实现高像差特性且确保远心性，进而防止对比度的降低或颜色 不均勻的发生，通常使用很多片数的透镜，但由于透镜片数的增加直接关系到成本增加，所 以要求由能够实现上述目的的最低限透镜片数构筑上述变焦透镜。从这种观点出发，从以往公知有如下述专利文献所记载的、将构成透镜片数设成6 片的投射型变焦透镜。专利文献1 日本专利第4206769号公报专利文献2 日本专利第4206708号公报专利文献3 日本专利公开2007-206331号公报然而，上述专利文献1公开的6片结构的投射用变焦距透镜由于变倍时的移动透 镜组为4个，所以包含凸轮等的移动机构变得复杂化，导致重量的增大或制造难度的上升， 在成本上也不利。并且，上述专利文献2、3公开的6片结构的投射用变焦距透镜，由于变倍时的像散 变动过大，所以要求像散的变动量小的变焦距透镜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种设成变倍时的移动透镜组为3组以下，且构成透镜 的片数为6片的紧凑的透镜的同时，也确保远心性，并且能够良好地降低以像散为主的各 种像差且为低成本的投射型变焦透镜及投射型显示装置。本专利技术的投射型变焦透镜，其特征在于，作为整体由6片透镜构成，作为配置在最靠放大侧的透镜的第1透镜具有负的折 射力，并且作为从放大侧配置在第2个的透镜的第2透镜具有正的折射力的同时，缩小侧构成为远心，所述6片透镜设定成3个以上的透镜组的同时，使其中3个以下的透镜组移动而可变焦距，在从广角端向望远端可变焦距时，所述第2透镜沿光轴从缩小侧向放大侧移动，并且，优选由所述第1透镜构成的第1透镜组满足以下条件式⑴-2. 5 < fi < fw < -0. 5...(1)其中，fw为广角端的整个系统焦距，f,为所述第1透镜的焦距。并且，优选所述第1透镜组的缩小侧的第2透镜组满足以下条件式(2)1. 0 < f2/fw < 4. 0... (2)其中，fw为广角端的整个系统焦距，f2为所述第2透镜的焦距。并且，优选所述第1透镜至少具备一个非球面。并且，优选作为从放大侧配置在第3个的透镜的第3透镜是将凸面朝向缩小侧的、 具有正的折射力的透镜。并且，优选作为从放大侧配置在第4个的透镜的第4透镜是具有负的折射力的透 镜，作为从放大侧配置在第5个的透镜的第5透镜是具有正的折射力的透镜，作为从放大侧 配置在第6个的透镜的第6透镜是具有正的折射力的透镜。并且，本专利技术的投射型显示装置，其特征在于，具备光源；光阀；将来自该光源的 光束导入到光阀的照明光学部；上述任意一个投射型变焦透镜，将来自所述光源的光束用 所述光阀光调制，通过所述投射型变焦透镜投射到屏幕。在此，“变焦透镜(可变焦点> X ) ”是指包含变焦点透镜(^J 7才一力> > > 乂 )和变焦距透镜(<一Λ > X )的透镜。在此，变焦点透镜是指与变焦距透镜不同， 在通过变倍其共轭长度变化时，通过聚焦，调整伴随此的焦点偏移的透镜。并且，上述“放大侧”意味着被投射侧(屏幕侧)，缩小投影时，方便上也将屏幕侧 称为放大侧。另一方面，上述“缩小侧”意味着原图像显示区域侧(光阀侧)，在缩小投影 时，方便上也将光阀侧称为缩小侧。根据本专利技术的投射型变焦透镜，通过将最靠放大侧的第1透镜设成具有负的折射 力的透镜，构成为负的折射力的透镜组先行，可以比较简单地确保宽的视角和长的后焦点。另一方面，在变倍时，设成使正的第2透镜沿光轴从缩小侧向放大侧移动，通过 此，不仅能够使第2透镜具有作为校正组的功能，也使之具有作为变倍组的功能，并且可以 抑制在变倍整个区域的像差的变动(尤其是，像散或像面弯曲)，可以由较少的透镜片数构 成高性能的投射用变焦透镜。即，由于上述第1透镜为具有负的折射力的透镜，所以轴上及轴外的光线均在较 高的位置入射到第2透镜。通过将该第2透镜设成具有正的折射力的透镜，能够使得具有 对于轴外光线较大地校正像散等像差的作用，但变焦透镜的情况下，这种较大的像差校正 作用反而成为缺点，导致在变倍时伴随透镜移动的像差的变动(尤其是像散)变大。因此， 4在本申请专利技术的投射型变焦透镜中，为了抑制在该变倍时的像差变动，随着从广角端朝向 望远端，使第2透镜从缩小侧向放大侧移动，在变倍时，能够将入射到第2透镜的轴外光线 的光线高度保持在不过度变化的高度，所以能够始终发挥对像散等轴外像差的像差校正效 果。同时也能够降低像散的大小本身。并且，本专利技术的投射型显示装置通过使用本专利技术的投射型变焦透镜，可以良好地 维持以像散为主的各种像差的同时，促进低成本化及轻量化。附图说明图1是表示本专利技术的实施例1所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图2是表示本专利技术的实施例2所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图3是表示本专利技术的实施例3所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图4是表示本专利技术的实施例4所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图5是表示本专利技术的实施例5所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图6是表示本专利技术的实施例6所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图7是表示本专利技术的实施例7所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图8是表示本专利技术的实施例8所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图9是表示本专利技术的实施例9所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图10是表示本专利技术的实施例10所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图11是表示本专利技术的实施例11所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图12是表示本专利技术的实施例12所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图13是表示本专利技术的实施例13所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图14是表示本专利技术的实施例14所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图15是表示本专利技术的实施例15所涉及的投射型变焦透镜的结构的图。图16是实施例1所涉及的投射型变焦透镜的各种像差图。图17是实施例2所涉及的投射型变焦透镜的各种像差图。图18是实施例3所涉及的投射型变焦透镜的各种像差图。图19是实施例4所涉及的投射型变焦透镜的各种像差图。图20是实施例5所涉及的投射型变焦透镜的各种像差图。图21是实施例6所涉及的投射型变焦透镜的各种像差图。图22是实施例7所涉及的投射型变焦透镜的各种像差图。图23是实施例8所涉及的投射型变焦透镜的各种像差图。图24是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投射型变焦透镜，其特征在于，　　作为整体由６片透镜构成，作为配置在最靠放大侧的透镜的第１透镜具有负的折射力，作为配置在从放大侧数第２位的透镜的第２透镜具有正的折射力，并且缩小侧构成为远心，　　所述６片透镜被设定成３个以上的透镜组，使其中３个以下的透镜组移动而使焦距可变，　　在从广角端向望远端使焦距可变时，所述第２透镜沿光轴从缩小侧向放大侧移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：天野贤，
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]