投影用变焦透镜和投影型显示装置制造方法
【专利摘要】一种投影用变焦透镜和投影型显示装置，包括从放大侧起顺次由在变倍之时固定的具有负光焦度的第一透镜群；在变倍之时移动的第二、第三、第四、第五透镜群；在变倍之时固定的具有正光焦度的第六透镜群这样在技术实质上的6个透镜群构成。从而提供一种在缩小侧是远心的、既具有高变焦比和小F数、又小型而通用性高且具有良好的投影性能的投影用变焦透镜；和提供具备了这样的投影用变焦透镜的投影型显示装置。
【专利说明】投影用变焦透镜和投影型显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及投影用变焦透镜和投影型显示装置，例如，是涉及适合于将承载有来自光阀的影像信息的光束放大投影到屏幕上的投影用变焦透镜和使用了它的投影型显示
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【背景技术】
[0002]一直以来，液晶显示元件和DMD (数字微镜器件:注册商标)等的使用光阀的投影机装置(投影型显示装置)广泛普及，并且高性能化。特别是随着光阀的分辨率提高，对于投影用透镜的分辨性能也有高度的要求。
[0003]另外，考虑到至屏幕的距离设定的自由度的提高和在室内空间中的设置性，将既有紧凑的构成、又在更高性能下实现更广角化或望远化的通用性高的高倍率的变焦透镜搭载于投影型显示装置这样的要求也很强烈。
[0004]为了应对这样的要求，提出有一种投影用的变焦透镜，其在最放大侧配置具有负光焦度的第一透镜群，在最缩小侧配置具有正光焦度的第六透镜群，在它们之间配设有在变倍时移动的第二~第五透镜群这4个透镜群(例如，参照下述专利文献I~5)。 [0005]【先行技术文献】
[0006]【专利文献】
[0007]【专利文献I】特开2005—84455号公报
[0008]【专利文献2】特开2008—275713号公报
[0009]【专利文献3】特开2008—304765号公报
[0010]【专利文献4】特开2010—156762号公报
[0011]【专利文献5】特开2009—210594号公报
[0012]近年来随着开发竞争的激化，对于上述领域的变焦透镜的要求严格。要求既具有小的F数、且通用性又高、又可实现进一步小型化/高性能化/高倍率化的投影用变焦透镜。
[0013]但是，专利文献I所述的构成方式为，在从广角端向望远端的变倍时使第二透镜群向缩小侧移动，在同时实现望远、高变焦比、小型上还有改良的余地。专利文献2~4所述的是，在全系统的最放大侧配置负透镜，但说不上适合一边使直径小型化一边实现望远系统。在专利文献5中，记述的是实现了高变焦比和望远的系统，但采用在缩小侧连续配置有3片正透镜的构成，难以实现更小的F数、或进一步望远化的情况存在。
【发明内容】
[0014]本发明鉴于这样的情况而形成，其目有在于，提供一种在缩小侧是远心的、既具有高变焦比和小F数、又小型而通用性高且具有良好的投影性能的投影用变焦透镜；和提供具备了这样的投影用变焦透镜的投影型显示装置。
[0015]本发明的第一投影用变焦透镜，其特征在于，从放大侧起顺次由在变倍之时固定的具有负光焦度的第一透镜群；在变倍之时移动的第二、第三、第四、第五透镜群；在变倍之时固定的具有正光焦度的第六透镜群这样在技术实质上的6个透镜群构成，并且，缩小侧是远心的，按照从广角端向望远端变倍之时第二透镜群向放大侧移动的方式构成，第五透镜群的从缩小侧起第一号、第二号透镜分别是正透镜、负透镜，第六透镜群由I片正透镜构成，另外，满足下述条件式(I)。
[0016]—2.0 < fw/f5 < 0.1...(I)
[0017]其中，
[0018]fw:在广角端的全系统的焦距
[0019]K:第五透镜群的焦距
[0020]本发明的第二投影用变焦透镜，其特征在于，从放大侧起顺次由在变倍之时固定的具有负光焦度的第一透镜群；变倍之时移动的第二、第三、第四、第五透镜群；变倍之时固定的具有正光焦度的第六透镜群这样在技术实质上的6个透镜群构成，并且，缩小侧是远心的，按照从广角端向望远端的变倍之时第二透镜群向放大侧移动的方式构成，全系统的最放大侧的透镜是正透镜，第五透镜群的从缩小侧起第一号、第二号透镜分别是正透镜、负透镜，第六透镜群由I片正透镜构成，另外，满足下述条件式(2)。
[0021]0.7 < Bf/fwXZr…(2)
[0022]其中，
[0023]Bf:全系统的后截距(空气换算距离)
[0024]fw:在广角端的全系统的焦距
[0025]Zr:变焦比
[0026]在本发明的第一、第二投影用变焦透镜中，优选第二透镜群具有正光焦度。而且，第二透镜群具有正光焦度时，优选第三透镜群具有负光焦度，第四透镜群具有正光焦度。
[0027]另外，在本发明的第一、第二投影用变焦透镜中，优选满足下述条件式0- )。
[0028]—2.0 < fw/f5 < 0.0...(I，)
[0029]其中，
[0030]f5:第五透镜群的焦距
[0031]另外，在本发明的第一、第二投影用变焦透镜中，优选满足下述条件式(2’ )。
[0032]0.7 < Bf/fwXZr < 2.0...(2，)
[0033]其中，
[0034]Bf:全系统的后截距(空气换算距离)
[0035]Zr:变焦比
[0036]另外，在本发明的第一、第二投影用变焦透镜中，优选满足下述条件式(3A)、(3B)、(3C)，更优选满足下述条件式(3A’)、(3B’)、(3C’ )。
[0037]fF46w/fw < 0.0...(3A)
[0038]fF46m/fw < 0.0...(3B)
[0039]fF46t/fw < 0.0...(3C)
[0040]—2.5 < fF46w/fw < 0.0...(3A，)
[0041]— 2.5 < fF46m/fw < 0.0...(3B，)
[0042]—2.5 < fF46t/fw < 0.0...(3C，)[0043]其中，
[0044]fF46w:在广角端的第四透镜群、第五透镜群、第六透镜群的合成的前焦距
[0045]fF46m:中间焦距状态(在广角端的全系统的焦距设为fw、在望远端的全系统的焦距为ft时全系统的焦距为(fVXft)1/2的状态)下的第四透镜群、第五透镜群、第六透镜群的合成的前焦距
[0046]fF46t:在望远端的第四透镜群、第五透镜群、第六透镜群的合成的前焦距
[0047]在此，关于前焦距的符号，在第四透镜群、第五透镜群、第六透镜群的合成的放大侧焦点位置，相对于第四透镜群的最放大侧的面而处于放大侧时为负，而处于缩小侧时为正。
[0048]另外，在本发明的第一、第二投影用变焦透镜中，优选满足下述条件式(4A)、(4B)、(4C)，更优选满足下述条件式(4A’)、(4B’)、(4C’ )。
[0049]
【权利要求】
1.一种投影用变焦透镜，其特征在于，从放大侧起顺次由在变倍之时固定的具有负光焦度的第一透镜群；在变倍之时移动的第二、第三、第四、第五透镜群；在变倍之时固定的具有正光焦度的第六透镜群这样在技术实质上的6个透镜群构成， 并且，缩小侧是远心的， 按照从广角端向望远端的变倍之时所述第二透镜群向放大侧移动的方式构成， 所述第五透镜群的从缩小侧起第一号、第二号透镜分别是正透镜、负透镜， 所述第六透镜群由I片正透镜构成， 满足下述条件式(I):
—2.0 < fw/f5 < 0.1...(I) 其中， fw:在广角端的全系统的焦距， f5:所述第五透镜群的焦距。
2.一种投影用变焦透镜，其特征在于，从放大侧起顺次由在变倍之时固定的具有负光焦度的第一透镜群；在变倍之时移动的第二、第三、第四、第五透镜群；在变倍之时固定的具有正光焦度的第六透镜群这样在技术实质上的6个透镜群构成， 并且，缩小侧是远心的， 按照从广角端向望远端的变倍之时所述第二透镜群向放大侧移动的方式构成， 全系统的最放大侧的透镜是正透镜， 所述第五透镜群的从缩小侧起第一号、第二号透镜分别是正透镜、负透镜， 所述第六透镜群由一片正透镜构成， 满足下述条件式(2):
0.7 < Bf/fwXZr…(2) 其中， Bf:全系统的后截距，该后截距是空气换算距离， fw:在广角端的全系统的焦距， Zr:变焦比。
3.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 所述第二透镜群具有正光焦度。
4.根据权利要求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(3A)、(3B)、(3C):
fF46w/fw < 0.0...(3A)
fF46m/fw < 0.0...(3B)
fF46t/fw < 0.0...(3C) 其中， fF46w:在广角端的所述第四透镜群、所述第五透镜群、所述第六透镜群的合成的前焦距， fF46m:中间焦距状态下的所述第四透镜群、所述第五透镜群、所述第六透镜群的合成的前焦距，所述中间焦距状态是指在广角端的全系统的焦距设为fw、在望远端的全系统的焦距设为ft时全系统的焦距为(fwXft)1/2的状态，fF46t:在望远端的所述第四透镜群、所述第五透镜群、所述第六透镜群的合成的前焦距。
5.根据权利要求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(4A)、(4B)、(4C):
6.根据权利要求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(5):
7.根据权利要求3所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 所述第三透镜群具有负光焦度，所述第四透镜群具有正光焦度。
8.根据权利要求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(6):
0.7 < BrG2/Brmx < 3.5...(6) 其中， BrG2:所述第二透镜群的望远端对广角端的位移量 Brmx:在所述第三透镜群的望远端对广角端的位移量、所述第四透镜群的望远端对广角端的位移量、所述第五透镜群的望远端对广角端的位移量之中的最大值。
9.根据权利要求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): .2ωΚ 25...(7) 其中， . 2 ω t:在望远端的最大全视场角。
10.根据权利要求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):
.1.5 < Zr...(8) 其中，Zr:变焦比。
11.根据权利要求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0- ):
—2.0 < fw/f5 < 0.0...0- ) 其中， f5:所述第五透镜群的焦距。
12.根据权利要求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’):
0.7 < Bf/fwXZr < 2.0...(2’ ) 其中， Bf:全系统的后截距，该后截距是空气换算距离， Zr:变焦比。
13.根据权利要求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(3A’ )、(3B’ )、(3C’ ):
—2.5 < fF46w/fw < 0.0...(3A，)
—2.5 < fF46m/fw < 0.0...(3B，)
—2.5 < fF46t/fw < 0.0...(3C，) 其中， fF46w:在广角端的所述第四透镜群、所述第五透镜群、所述第六透镜群的合成的前焦距， fF46m:中间焦距状态下的所述第四透镜群、所述第五透镜群、所述第六透镜群的合成的前焦距，所述中间焦距状态是指在广角端的全系统的焦距设为fw、在望远端的全系统的焦距设为ft时全系统的焦距为(fwXft)1/2的状态， fF46t:在望远端的所述第四透镜群、所述第五透镜群、所述第六透镜群的合成的前焦距。
14.根据权利要求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(4A’ )、(4B’ )、(4C’ ):0.1 <lrricp/f56w<0.5 …(4A5)0.1 <lmcp/f56m<0.5 …(4B，)0.1 <Ιπιφ/?'56?<0.5 …(4C，) 其中， Ιηιφ:在缩小侧的最大有效像圆直径， f56w:在广角端的所述第五透镜群、所述第六透镜群的合成的焦距，f56m:中间焦距状态下的所述第五透镜群、所述第六透镜群的合成的焦距，所述中间焦距状态是指在广角端的全系统的焦距设为fV、在望远端的全系统的焦距设为ft时全系统的焦距为(fwX ft)1/2的状态， f56t:在望远端的所述第五透镜群、所述第六透镜群的合成的焦距。
15.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于，满足下述条件式出’):
.0.8 < BrG2/Brmx < 2.5...(6，) 其中， BrG2:所述第二透镜群的望远端对广角端的位移量， Brmx:在所述第三透镜群的望远端对广角端的位移量、所述第四透镜群的望远端对广角端的位移量、所述第五透镜群的望远端对广角端的位移量之中的最大值。
16.根据权利要求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’): 2ωΚ 20...(7，) 其中， 2 ω t:在望远端的最大全视场角。
17.根据权利要求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’)，
. 1.5 < Zr < 2.2...(8’ ) 其中， Zr:变焦比。
18.一种投影型显示装置，其特征在于，具备: 光源；来自该光源的光进行入射的光阀；权利要求1至17中任一项所述的投影用变焦透镜，其作为将经过该光阀进行了光调制的光所形成的光学像投影到屏幕上的投影用变焦透镜。
【文档编号】G02B15/20GK203799102SQ201290000915
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年10月15日 优先权日:2011年10月26日
【发明者】永原晓子, 天野贤 申请人:富士胶片株式会社