专利名称：投影用变焦透镜及投射型显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搭载于投射型显示装置等的6组结构4组移动的投影用变焦透镜 以及搭载有该投影用变焦透镜的投射型显示装置，尤其，涉及一种适于在电影院等向大画 面屏幕上进行投影的投影用变焦透镜及投射型显示装置。
背景技术：
以往，使用液晶显示装置或DMD显示装置等的光阀、且后截距较长的投射投影装 置(投射型显示装置)得以广泛普及(参照下述专利文献1)。并且，近几年，电影院等中也正在利用作为这种投射投影装置的且可适用于大画 面、并可放映较高精细的图像的装置。在这种电影院用的投射投影装置中，采用基于反射型液晶显示元件或DMD的3板 方式，并且要求更长的后截距且与其他同样具有良好的远心性。一般，将投影距离除以屏幕宽度后的值叫作投影比(；^ α— > *才)。屏幕尺寸和 从屏幕到放映室的距离(投影距离)按每个电影院各不相同。由此，在按每个电影院所适 宜大小影像的投影上，需要各自适宜投影比所对应的透镜，但若从成本方面考虑实际一个 一个地准备这些就并非是上策。因此，可通过使用变焦透镜并使能对应的投影比持有宽度 来解决此课题。但是，以往的投射器用的多数透镜，在变焦时数字孔径(以下有时用“Fno. ”代替) 变化。通常因为Fno.在望远端侧比在广角端侧还暗，所以在那种变焦透镜中，即使在同样 屏幕尺寸的电影院中，投影比大的电影院的影像变暗的问题会产生。并且，透镜的变焦比越变大透镜的通用性越高，但其另一方面，在以往的投射器用 的透镜中，有变焦比越变大Fno.的变动越变大的倾向、而在电影院用途上不合适的问题会 产生。作为解决这种因随着变焦比的变化Fno.变动而不适合于电影院用途的问题之透 镜，公知有下述专利文献2记载的变焦透镜，但在该专利文献2记载的透镜因为是可变焦距 透镜，所以还存有如下课题变倍时远心性无法保持一定的课题或在设置以后当需要变倍 时操作调整复杂的课题。并且，作为在变焦时Fno.为一定且变焦比大的透镜，公知有下述专利文献3中记 载的透镜，但该专利文献3中所记载的透镜由于作为电影院用后截距小、且使用粘合透镜 (也称接合透镜)，所以在搭载于使用氙气灯等输出极强光的光源的投射投影装置时，由于 这种强光而使透镜粘合用的粘合剂明显变质、劣化，也有导致透镜性能降低之虞。鉴于这种情况申请本发明人提案有具有适当的后焦距、并在变焦时Fno. —定且 变焦比大、并且不使用粘合透镜的通用性高的远心投影用变焦透镜，相对于专利厅公开 (参照下述专利文献4、5)。专利文献1 日本专利公开平8-201690号公报专利文献2 日本专利公开2002-122782号公报[0013]专利文献3 日本专利公开2007-241184号公报专利文献4 日本专利申请2007-304317号说明书专利文献5 日本专利申请2007-304318号说明书 所述专利文献4中记载的发明(以下称为“提案发明4”)所涉及的投影用变焦透 镜，是5组结构3组移动的变焦透镜，在第4透镜组和第5透镜组之间配设有变倍时固定的 光阑。另一方面，在所述专利文献5中记载的发明(以下称为“提案发明5”)所涉及的 投影用变焦透镜，是6组结构4组移动的变焦透镜，在第4透镜组和第5透镜组之间配设有 变倍时独立移动的的光阑。该提案发明5的变焦透镜与提案发明4的变焦透镜相比具有可实现进一步广角化 的优点，但因为移动组在更靠缩小侧配置，所以对也包含机构的透镜的外径进行比较时，配 设于缩小侧的透镜的外径在提案发明5的变焦透镜中大。一般，在透镜外径部具备用于使投射型显示装置和透镜连结的连结机构，但在与 原有的针对电影院的投射型显示装置连结时，大多会该连结机构在比光阑位置(在提案发 明5的变焦透镜中为在广角端的光阑位置)更靠缩小侧设置。在原有的投射型显示装置中，因为用于配置投影用透镜的空间大小已定，所以为 了将提案的新投影用透镜搭载于原有的装置，至少需要在比配设连结机构的位置更靠缩小 侧的透镜外径是在装置侧准备的透镜配置用的空间内可收纳的大小。但是，就提案发明5的变焦透镜而言，与提案发明4的变焦透镜相比，因为在比连 结机构配设的位置更靠缩小侧的透镜外径变大，所以即使对于提案发明4的变焦透镜可安 装的原有的投射型显示装置，也存在产生不能安装产生的问题。另外，上述专利文献3中记 载的变焦透镜也在比光阑位置更靠缩小侧配置移动组，所以具有缩小侧的透镜外径变大的 同样问题。
发明内容本发明是鉴于这种事情而完成的，其目的在于，提供一种具有适当的后截距、广角 化容易、且即使在广角化的状态下在变焦时Fno.也一定并变焦比大、并且可使比配设连结 机构的位置更靠缩小侧的透镜外径减小的通用性高的远心性的投影用变焦透镜，以及使用 该投影用变焦透镜的投射型显示装置。本发明所涉及的投影用变焦透镜其特征在于，从放大侧依次排列如下构成变倍 时固定且进行聚焦的并具有负折射力的第1透镜组、变倍时移动的且具有正折射力的第2 透镜组、变倍时移动的且具有正折射力的第3透镜组、变倍时移动的且具有负折射力的第 4透镜组、变倍时移动的且具有正折射力的第5透镜组、变倍时固定且具有正折射力并在最 靠放大侧具备光阑的第6透镜组，按照在变倍的整个区域中数值孔径成为一定的方式设定，全部透镜均由单透镜构成，按照缩小侧成为远心性的方式构成，满足下述条件式(1)2. 5 < Bf/f(1)[0029]其中，Bf为整个系统的后截距(空气换算距离)，f为在广角端的整个系统的焦距。 另外，上述“光阑”中除光阑直径为固定的所谓孔径外、也包括可使光阑直径变化 的可变光阑。在本发明所涉及的投影用变焦透镜中，优选所述第2透镜组在最靠放大侧具备将 凹面朝向放大侧的正弯月透镜而成。并且，优选在所述第2透镜组配设有孔径。另外，优选满足下述条件式(2)3. 0 < f2/f < 7. 4(2)其中，f2为所述第2透镜组的焦距。并且，优选所述第5透镜组由1片双凸透镜构成，并且满足下述条件式(3)70 < vdG5(3)其中，vdG5为所述第5透镜组的所述双凸透镜的对d线的阿贝数。另外，优选所述第6透镜组从放大侧依次排列如下构成凸面朝向放大侧的负弯 月透镜、凹面朝向放大侧的具有负折射力的透镜、凸面朝向缩小侧的且具有正折射力的透 镜及至少1片具有正折射力的透镜，并且满足下述条件式(4)60 < vdG6p(4)其中，vdG6p为所述第6透镜组中的各正透镜对d线的阿贝数。并且，此时优选满足下述条件式(5)、(6)40 < vdG6n(5)1. 8 < Ndc6n(6)其中，vdG6n为所述第6透镜组的凹面朝向所述放大侧的负透镜对d线的阿贝数，Ndc6n为所述第6透镜组的凹面朝向所述放大侧的负透镜对d线的折射率。并且，优选满足下述条件式(7)-2. 2 < fl/f < -1. 0(7)其中，fl为所述第1透镜组的焦距。另外，优选满足下述条件式(8)3. 1 < f3/f < 8. 6(8)其中，f3为所述第3透镜组的焦距。并且，优选满足下述条件式(9)-7. 8 < f4/f < -4. 3(9)其中，[0064]f4为所述第4透镜组的焦距。另外，优选满足下述条件式(10)4. 1 < f5/f < 7. 8(10)其中，f5为所述第5透镜组的焦距。并且，优选满足下述条件式(11)2. 4 < f6/f < 4. 1(11)其中，f6为所述第6透镜组的焦距。另外，优选满足下述条件式(12)2. 0 < DG6/f < 3. 5(12)其中，Dg6为所述第6透镜组的从所述光阑到该第6透镜组的最靠缩小侧的透镜面为止 的距离。并且，优选满足下述条件式(13)1. 8 < |f6/f6F| < 4. 8(13)其中，f6F为所述第6透镜组的从最靠放大侧的透镜面到该第6透镜组的放大侧的焦点 为止的距离，f6为所述第6透镜组的焦距。并且，本发明的投射型显示装置，其特征在于，具备光源；光阀；本发明所涉及的 投影用变焦透镜作为用于将该光阀调制的光之光学像投影到屏幕上的投影用透镜，。另外，上述“放大侧”是指被投射侧(屏幕侧)，缩小投影时方便起见也将屏幕侧称 为放大侧。另一方面，上述“缩小侧”是指原图像显示区域侧(光阀侧)，缩小投影时方便起 见也将光阀侧称为缩小侧。根据本发明的投影用变焦透镜，6组结构4组移动类型的变焦透镜中，从放大侧依 次具备变倍时成为固定的且焦点调整用的负的第1透镜组、变倍时成为可动的正的第2透 镜组、正的第3透镜组、负的第4透镜组及正的第5透镜组、变倍时成为固定的正的第6透 镜组，在该第6透镜组的最靠放大侧配设光阑。并且，全部透镜均由单透镜构成，在广角端 的整个系统的后截距(空气换算距离)Bf对整个系统的焦距f的比成为大于2. 5，在变倍整 个区域中Fno.成为一定。由此，维持高变焦比的同时，变焦透镜的广角化变得容易，即使在广角化的状态下 也可在变倍的整个区域将Fno.设为大致一定。并且，因所有透镜均由单透镜构成，所以适 合作为光量大且在高温使用的电影院用，并且在变倍时固定的第6透镜组的最靠放大侧配 设光阑，通过移动组设为在比该光阑更靠放大侧配置的透镜组，由此可减小配设于缩小侧 的透镜的外径，所以即使对透镜配设用空间有限的原有的投射型显示装置也能安装。从而，根据本发明的投影用变焦透镜及使用该投影用变焦透镜的投射型显示装 置，即使不按伴随电影院等尺寸的每个投影距离使用各自专用的投影透镜，在某一定范围 中，都可由1个投影透镜通用地对应，并且只要是在任何电影院为相同大小的影像，就能够以相同明亮度投影到屏幕上。并且利用上述的高变焦比，将通过变焦纵横比不同的影像在 保持一定的纵高的状态下仅使横宽变化地进行投影。另外，因为如上所述设定整个系统的后截距，所以能确保插入作为交叉二向棱镜、 TIR棱镜等的合色机构的玻璃块等的适当的空间。并且能满足将透镜系统的缩小侧的远心 性设成良好的要求。
图1是实施例1所涉及的投影用变焦透镜的透镜结构图。图2是表示实施例1所涉及的变焦透镜的在广角端(WIDE)、中间位置(MIDDLE)及 望远端(TELE)的、各透镜组的移动位置的图。图3是表示实施例1所涉及的投影用变焦透镜的光线轨迹的图。图4是实施例2所涉及的投影用变焦透镜的透镜结构图。图5是表示实施例2所涉及的投影用变焦透镜的在广角端(WIDE)、中间位置 (MIDDLE)及望远端(TELE)的、各透镜组的移动位置的图。图6是实施例3所涉及的投影用变焦透镜的透镜结构图。图7是表示实施例3所涉及的投影用变焦透镜的在广角端(WIDE)、中间位置 (MIDDLE)及望远端(TELE)的、各透镜组的移动位置的图。图8是实施例4所涉及的投影用变焦透镜的透镜结构图。图9是表示实施例4所涉及的投影用变焦透镜的在广角端(WIDE)、中间位置 (MIDDLE)及望远端(TELE)的、各透镜组的移动位置的图。图10是实施例5所涉及的投影用变焦透镜的透镜结构图。图11是实施例5所涉及的投影用变焦透镜的在广角端(WIDE)、中间位置 (MIDDLE)及望远端(TELE)的、各透镜组的移动位置的图。图12是实施例1所涉及的投影用变焦透镜的各像差图。图13是实施例2所涉及的投影用变焦透镜的各像差图。图14是实施例3所涉及的投影用变焦透镜的各像差图。图15是实施例4所涉及的投影用变焦透镜的各像差图。图16是实施例5所涉及的投影用变焦透镜的各像差图。图17是表示本实施方式所涉及的显示装置的一部分的简要图。图18是表示本实施方式所涉及的其他投射型显示装置的一部分的简要图。图中=G1 G6-透镜组山 Ll6-透镜，R1-R36-透镜面等的曲率半径，D1 D35-透 镜面等的间隔(透镜厚度)，X-光轴，1-图像显示面，2-玻璃块，3-光阑，4-孔径，10，20-照 明光学系统，Ila 11c，21a 21c_反射型液晶显示板，12、13- 二向色镜，14-交叉二向棱 镜，15a 15c，25-偏光分束器，18-全反射镜，19，29-投影用变焦透镜，24a 24c_TIR棱镜。
具体实施方式
以下，使用上述附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下参照图1 3，将 在这些图中示出的实施例1所涉及的投影用变焦透镜作为代表例说明本实施方式。[0108]该投影用变焦透镜是在电影院等中搭载于放映数码影像用的投射型显示装置的 变焦透镜，从放大侧依次配设以下部件构成变倍时固定且具有聚焦功能并且具有负折射 力的第1透镜组G1 ；为了连续变倍及该连续变倍所引起的像面移动的校正而保持相互关系 地沿光轴X方向移动的且具有正折射力的第2透镜组G2 ；具有正折射力的第3透镜组G3 ；具 有负折射力的第4透镜组G4及具有正折射力的第5透镜组G5 ；变倍时固定且具有正折射力 并在最靠放大侧具备光阑3的第6透镜组G6，在其缩小侧配设有以合色棱镜为主的玻璃块 (包括滤光部)2及液晶显示板等光阀的图像显示面1。通过将具有聚焦功能的第1透镜组G1构成为具有负折射力，从而变得易实现广角 化。并且，上述光阑3虽然具有作为孔径光阑的功能，但由简单的固定孔径构成，在变 倍时孔径直径不变(一定)，从而透镜系统的明亮度(Fno.)在变倍的整个区域中维持一定。 由此，即使根据电影院的室内空间大小或形状等变更投影距离时，也使第2透镜组G2、第3 透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5沿光轴X方向移动而进行变倍操作，并且使第1 透镜组G1沿光轴X方向移动来进行聚焦，从而能够将良好的画质的影像以同样的明亮度放 映到大型屏幕上。另一方面，也可以为光阑3由可变光阑构成并使光阑直径变化的形态。另外，在该投影用变焦透镜中优选变焦比成为1. 32以上，此时进行所谓电视摄像 图像W” )、宽屏幕图像( …)这样的纵横比不同的画面尺寸的切换时，不仅能 对应于通过变焦将屏幕影像的高度方向保持一致，并且对各种使用状况可进一步通用地对 应。并且，如图所示，第1透镜组G1由4片单透镜(第1透镜L1 第4透镜L4)构成， 第2透镜组&由3片(实施例4、5是2片)单透镜(第5透镜L5 第7透镜L7)构成，第 3透镜组&由2片(实施例5是3片)单透镜(第8透镜L8、第9透镜L9)构成。另外，第 4透镜组G4由1片单透镜(第10透镜Lltl)构成，第5透镜组G5也由1片单透镜(第11透 镜L11)构成，第6透镜组G6由5片单透镜(第12透镜L12 第16透镜L16)构成。并且，缩 小侧构成为大致远心性。如此，在本实施方式的透镜中，不设置粘合透镜而全部采用单透镜。就本实施方式 的透镜而言，搭载该投影用变焦透镜的投射型显示装置与家庭用或小规模会议用的透镜不 同，是与作为光源使用氙气灯等而输出如都能达到2kW的极强光的构成对应的。即，使用粘 合透镜时通过这种强光，存在着透镜粘合用的粘合剂显著地变质、劣化而导致透镜性能降 低之虞，所以通过全部由单透镜构成，能防止这种事态的发生。另外，本实施方式的投影用透镜中，整个系统的后截距Bf (空气换算距离)除以在 广角端的整个系统的焦距f的值，满足以下条件式(1)。2. 5 < Bf/f(1)这样，通过如满足条件式(1)地设定整个系统的后截距，能确保插入分束器或交 叉二向棱镜、TIR棱镜等的作为合色机构的玻璃块等的适当的空间。并且，优选该投影用变焦透镜中，将在第2透镜组G2中最靠放大侧所配设的透镜 (第5透镜L5)设为凹面朝向放大侧的正弯月透镜。通过将第2透镜组G2中最靠缩小侧的透镜设为上述的正透镜(也称具有正折射 力的透镜)，能使从缩小侧入射的光线向接近光轴的方向折射，所以可使第2透镜组G2中的
10放大侧的透镜直径减小。并且通过将第2透镜组G2中最靠放大侧的透镜面设为凹面，能使 从第2透镜组G2向放大侧出射的光线发散，所以能使具有负折射力的第1透镜组G1的负担 减轻。另外，优选在第2透镜组G2配设由掩模(mask)等构成的孔径4。通过在第2透镜 组G2配置孔径4，能有效去掉在广角域中不必要的周边光束且为在缩小侧远心性良好的透
^Mi ο并且，优选构成为满足下述条件式(2)。若超过该条件式(2)的上限，则需要加大 第1透镜组G1的放大侧的透镜直径。另一方面，若低于条件式(2)的下限，则对第1透镜 组&的光焦度负担变得过大而难以良好地保持各种像差的平衡。另外，若构成为满足下述 条件式(2A)，则更优选。3. 0 < f2/f < 7. 4(2)3. 3 < f2/f < 6. 5(2A)其中，f2为第2透镜组G2的焦距。并且，优选第5透镜组G5由满足下述条件式(3)的1片双凸透镜构成，由此，可在 变焦整个区域中良好地校正轴上色像差。70 < vdG5(3)其中，vdG5为第5透镜组G5的上述双凸透镜的对d线的阿贝数。另外，优选将第6透镜组G6由从放大侧依次排列的以下部件构成凸面朝向放大 侧的负弯月透镜；凹面朝向放大侧的具有负折射力的透镜；凸面朝向缩小侧的正透镜(也 称具有正折射力的透镜)及至少1片具有正折射力的透镜构成，并且优选构成为满足以下 条件式(4)，由此，在变焦整个区域中，都能良好地校正轴上色像差及倍率色像差。60 < vdG6p(4)其中，vdG6p为第6透镜组G6中的各正透镜的对d线的阿贝数。并且，优选构成为满足下述条件式(5)、(6)，由此，可进一步良好地校正变焦整个 区域中的轴上色像差及倍率色像差。40 < vdG6n(5)1. 8 < Ndc6n(6)其中，vdG6n为第6透镜组G6的凹面朝向放大侧的具有负折射力的透镜的对d线的阿贝 数，Ndc6n为第6透镜组G6的凹面朝向上述放大侧的具有负折射力的透镜的对d线的 折射率。另外，优选构成为满足下述条件式(7)。若超过该条件式(7)的上限，则第1透镜 组G1的光焦度负担变过大，其像差也变得难以校正。另一方面，若低于条件式(7)的下限， 则难以广角化。另外，若构成为满足下述条件式(7A)，则更优选。-2. 2 < fl/f < -1. 0(7)[0141]-2. 0 < fl/f < -1. 2(7A)其中，f 1为第1透镜组G1的焦距。并且，优选构成为满足下述条件式(8)。若超过该条件式(8)的上限，则变焦时的 第3透镜组G3的移动量变大，与其他透镜组的光焦度平衡变坏，其结果像差校正变得困难。 另一方面，若低于条件式(8)的下限，则第3透镜组G3的像差产生量变过大。另外，若构成 为满足下述条件式(8A)，则更优选。3. 1 < f3/f < 8. 6(8)3. 4 < f3/f < 7. 5(8A)其中，f3为第3透镜组G3的焦距。并且，优选构成为满足下述条件式(9)。若超过该条件式(9)的上限，则投射时从 第4透镜组G4向第3透镜组G3的光束的发散角变大，所以需要加大放大侧透镜组(第1透 镜组G1及第2透镜组G2)的直径，难以使透镜系统整体紧凑。另一方面，若低于条件式(9) 的下限，则变倍时第4透镜组G4的移动量变大，导致透镜系统的总长增大。另外，若构成为 满足下述条件式(9A)，则更优选。-7. 8 < f4/f < -4. 3(9)-6. 8 < f4/f < -4. 8(9A)其中，f4为所述第4透镜组G4的焦距。另外，优选满足下述条件式(10)。若超过该条件式(10)的上限，则需要加大变倍 时的第5透镜组G5的移动量，导致透镜整个系统的总长增大。另一方面，若低于条件式(10) 的下线，则色像差的校正变得明显困难。另外，若构成为满足下述条件式(IOA)，则更优选。4. 1 < f5/f < 7. 8(10)4. 5 < f5/f < 6. 8(IOA)其中，f5为第5透镜组G5的焦距。另外，本实施方式的投影用变焦透镜优选构成为满足下述条件式(11) (13)。2. 4 < f6/f < 4. 1(11)2. 0 < DG6/f < 3. 5(12)1. 8 < |f6/f6F| < 4. 8(13)其中，f6为第6透镜组G6的焦距，Dg6为第6透镜组G6的从上述光阑3到该第6透镜组G6的最靠缩小侧的透镜面为 止的距离，f6F为第6透镜组G6的从最靠放大侧的透镜面到该第6透镜组G6的放大侧的焦点 为止的距离，这些条件式(11) (13)是用于均衡地校正各种像差的同时适当地设定透镜系统 的总长或直径的大小、后截距的条件式，若超过条件式(11)的上限，则后截距变得过长，若
12低于下限，则难以均衡地校正各种像差。并且，若超过条件式(12)的上限，则透镜系统的总 长变得过长，若低于下限，由于第5透镜组G5配设于更靠缩小侧，在用于保持第5透镜组G5 的机构或凸轮筒等的容纳关系上，则导致包含这些机构等的缩小侧的透镜直径变大，且向 透镜配设用空间有限的原有的投射型显示装置上进行安装就变得困难。另外，若超过条件 式(13)的上限，则透镜系统的总长变得过长，若低于下限，则难以均衡地校正各种像差。另 外，若构成为满足下述条件式(IlA) (13A)则更优选。2. 7 < f6/f < 3. 6(IlA)2. 2 < DG6/f < 3. 1(12A)2. 0 < |f6/f6F| < 4. 2(13A)下面，使用上述的图17及图18对本发明所涉及的投射型显示装置的实施方式进 行说明。图17表示的投射型显示装置具备有各色光所对应的反射型液晶显示板Ila Ilc ；分色用的二向色镜12，13 ；合色用的交叉二向棱镜14 ；全反射镜18 ；具有偏振分光棱 镜15a 15c的照明光学系统10。在二向色镜12的前段配设有省略图示的光源，来自该 光源的白色光入射到分别对应于3个色光光束(G光、B光、R光)的液晶显示板Ila Ilc 而被光调制，由上述的实施方式所涉及的投影用变焦透镜19投射到未图示的屏幕上。另一方面，图18表示的其他实施方式所涉及的投射型显示装置具备有各色光所 对应的反射型液晶显示元件21a 21c、分色及合色用的TIR棱镜24a 24c、具有偏振分 光棱镜25的照明光学系统20。偏振分光棱镜25的前段省略了图示，但是来自光源的白色 光入射到分别对应于3个色光光束(G光、B光、R光)的液晶显示板21a 21c而被光调 制，由上述的实施方式所涉及的投影用变焦透镜29投射到未图示的屏幕上。另外，作为本发明的投影用变焦透镜，可以进行各种形态的变更。例如可以适当变 更构成各透镜组的透镜片数或各透镜的曲率半径及透镜间隔(或透镜厚度)。并且，本发明的投影用变焦透镜适合使用于提供反射型液晶显示板的投射型显示 装置中，但是不限于该使用形态，也可以使用作为用透射型液晶显示板的装置的投影用变 焦透镜或用DMD等其他光调制机构的投射型显示装置的投影用变焦透镜等。[实施例]以下，使用具体的实施例进一步说明本发明的投影用变焦透镜。〈实施例1>图1 3表示的实施例1所涉及的投影用变焦透镜，如前述从放大侧依次配设以 下部件构成变倍时固定且具有聚焦功能并具有负折射力的第1透镜组G1 ；为了连续变倍 及该连续变倍所产生的像面移动的校正，持有相互关系而沿光轴X方向移动的具有正折射 力的第2透镜组G2 ；具有正折射力的第3透镜组G3 ；具有负折射力的第4透镜组G4及具有 正折射力的第5透镜组G5 ；变倍时固定且具有正折射力并在最靠放大侧具备光阑3的第6 透镜组G6;在其缩小侧配设有以合色棱镜为主的玻璃块2及图像显示面1。第1透镜组G1由如下部件构成由凸面朝向放大侧的正弯月透镜构成的第1透镜 L1、由凸面朝向放大侧的负弯月透镜构成的第2透镜L2、由凹面朝向缩小侧的平凹透镜构成 的第3透镜L3、由双凹透镜构成的第4透镜L4。第2透镜组G2由如下部件构成由凸面朝向缩小侧的正弯月透镜构成的第5透镜
13L5、由凸面朝向放大侧的正弯月透镜构成的第6透镜L6、由掩模等构成的孔径4、由凸面朝向 放大侧的负弯月透镜构成的第7透镜L7，第3透镜组G3由如下部件构成由凸面朝向放大 侧的负弯月透镜构成的第8透镜L8、由双凸透镜构成的第9透镜L9。第4透镜组G4仅包括由凸面朝向缩小侧的负弯月透镜构成的第10透镜Lltl，第5 透镜组G5仅包括由双凸透镜构成的第11透镜Ln。第6透镜组G6由如下部件构成固定孔径的光阑3、由凸面朝向放大侧的负弯月透 镜构成的第12透镜L12、由双凹透镜构成的第13透镜L13、由凸面朝向缩小侧的平凸透镜构 成的第14透镜L14、由双凸透镜构成的第15透镜L15及第16透镜L16。将该实施例1中的在广角端到望远端为止的整个系统的焦距f (将在广角端的放 大侧的共轭点位置无限远状态的焦距设为1. 000而被规格化，在以下表2 5中相同)、后 截距Bf (空气换算距离。将在广角端的放大侧的共轭点位置无限远状态的焦距设为1.000 而被规格化的数值表示至小数点后2位，在以下各表中相同)、Fno.示于表1上段Fno.。并且，将各透镜面的曲率半径R(将在广角端的放大侧的共轭点位置无限远状态 的焦距设为1.000而被规格化，在以下各表中相同)、各透镜的中心厚度及各透镜间的空气 间隔D(以与上述曲率半径R相同的焦距被规格化，在以下各表中相同)、各透镜在d线的折 射率Nd及阿贝数vd示于表1的中段。另外，在该表1及后述的表2 5中使与各标记R、 D、Nd、vd对应的数字从放大侧起依次增加。另外，在表1的下段表示在广角端(WIDE 变焦比1. 000)、中间位置(MIDDLE 变焦 比1. 181)及望远端(TELE 变焦比1. 320)的第1透镜组G1和第2透镜组G2的距离D8 (可 变1)、第2透镜组G2和第3透镜组G3的距离D15 (可变2)、第3透镜组G3和第4透镜组G4 的距离D19 (可变3)、第4透镜组G4和第5透镜组G5的距离D21 (可变4)及第5透镜组G5和 第6透镜组G6的距离D23 (可变5)。[表1]f = 1. 000 1. 320，Bf = 3. 25，Fno. = 2. 50
面RDNdVd110.53810.32131. 7725049. 6259.55670.049036.23390.18361. 4970081. 542. 02250.78045OO0. 17141. 4970081. 562. 60800. 7031
1权利要求一种投影用变焦透镜，其特征在于，从放大侧依次排列以下部件构成第1透镜组，变倍时为固定且进行聚焦的并具有负折射力；第2透镜组，变倍时进行移动的且具有正折射力；第3透镜组，变倍时进行移动的且具有正折射力；第4透镜组，变倍时进行移动的且具有负折射力；第5透镜组，变倍时进行移动的且具有正折射力；第6透镜组，变倍时为固定且具有正折射力并在最靠放大侧具备光阑，按照在变倍的整个区域中数值孔径成为一定的方式进行设定，全部透镜均由单透镜构成，按照缩小侧成为远心性的方式构成，满足下述条件式(1)2.5＜Bf/f(1)其中，Bf为整个系统的后截距，其是空气换算距离，f为在广角端的整个系统的焦距。
2.如权利要求1所述的投影用变焦透镜，其特征在于，在所述第2透镜组中，在最靠放大侧具备凹面朝向放大侧的正弯月透镜。
3.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 在所述第2透镜组配设有孔径。
4.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式(2)·3. 0 < f2/f < 7. 4(2)其中，f2为所述第2透镜组的焦距。
5.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 所述第5透镜组由1片双凸透镜构成，满足下述条件式(3): 70 < vdG5(3)其中，vdG5为所述第5透镜组的所述双凸透镜的对d线的阿贝数。
6.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于，所述第6透镜组从放大侧依次排列以下部件而成凸面朝向放大侧的负弯月透镜、凹 面朝向放大侧的负透镜、凸面朝向缩小侧的正透镜及至少1片正透镜， 满足下述条件式(4) 60 < vdG6p(4)其中，vdG6p为所述第6透镜组中的各正透镜的对d线的阿贝数。
7.如权利要求6所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 满足以下条件式(5)、(6)·40 < vdG6n(5)·1.8 < Ndc6n(6)其中，vdG6n为所述第6透镜组中的凹面朝向所述放大侧的负透镜的对d线的阿贝数， Ndc6n为所述第6透镜组中的凹面朝向所述放大侧的负透镜的对d线的折射率。
8.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式(7)-2. 2 < fl/f < -1. 0(7)其中，fl为所述第1透镜组的焦距。
9.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式(8)·3.1 < f3/f < 8. 6(8) 其中，f3为所述第3透镜组的焦距。
10.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式(9)-7. 8 < f4/f < -4. 3(9)其中，f4为所述第4透镜组的焦距。
11.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式(10)·4.1 < f5/f < 7. 8(10) 其中，f5为所述第5透镜组的焦距。
12.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式(11)·2. 4 < f6/f < 4. 1(11)其中，f6为所述第6透镜组的焦距。
13.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式(12)·2. 0 < DG6/f < 3. 5(12)其中，Dg6为所述第6透镜组的从所述光阑到该第6透镜组的最靠缩小侧的透镜面为止的距
14.如权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 满足下述条件式(13)·1. 8 < |f6/f6F| < 4. 8(13)其中，f6F为所述第6透镜组的从最靠放大侧的透镜面到该第6透镜组的放大侧的焦点为止的距离，f6为所述第6透镜组的焦距。
15. 一种投射型显示装置，其特征在于，具备光源；光阀；权利要求1至14中任意一项所述的投影用变焦透镜作为将该光阀调制的 光之光学像投影到屏幕上的投影用透镜。
专利摘要本实用新型提供一种投影用变焦透镜及投射型显示装置，可获得具有适当的后截距、广角化容易且在变焦时Fno.一定而变焦比大、并且能使缩小侧的透镜的外径减小的通用性高的远心性的投影用变焦透镜。该摄影用变焦透镜从放大侧依次具备变倍时固定的且焦点调整用的负第1透镜组(G1)；变倍时可动的正第2透镜组(G2)、正第3透镜组(G3)、负第4透镜组(G4)及正第5透镜组(G5)；最靠放大侧配设光阑3的且在变倍时固定的正第6透镜组(G6)。全部透镜均由单透镜构成，在广角端的整个系统后截距Bf对整个系统焦距f的比大于2.5，且在变倍整个区域Fno.为一定。
文档编号G02B15/177GK201740910SQ20102026212
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者永原晓子 申请人:富士胶片株式会社