成像光学系统、投影型显示装置及摄像装置的制作方法

本发明的技术涉及一种成像光学系统、投影型显示装置及摄像装置。

背景技术：

1、下述专利文献1中记载了一种可适用于投影型显示装置的成像光学系统。

2、专利文献1：日本特开2019-133120号公报

3、要求一种广角且保持各像差良好地得到校正的高光学性能的成像光学系统。并且，要求一种能够进行像面弯曲的调整及成像位置的调整等各种调整的成像光学系统。

技术实现思路

1、本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种具有各种调整机构且保持伴随广角化产生的各像差良好地得到校正的高光学性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投影型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。

2、本发明的第1方式为成像光学系统，其能够将缩小侧共轭面上的图像成像为中间像，并且能够在放大侧共轭面上将中间像再成像为放大像，该成像光学系统中配置于最靠放大侧的光学元件为透镜，该成像光学系统具备：第1调整组，在调整放大像中包括距光轴最远的点的区域的成像位置时沿着光轴移动；及第2调整组，在调整放大像中包括距光轴最近的点的区域的成像位置时沿着光轴移动，第2调整组包括至少2片透镜，整体具有正屈光力，并且配置于最靠缩小侧。

3、在第1方式中，优选，第2调整组包括2片透镜，2片透镜中至少1片为正透镜，当将该正透镜的d线基准的色散系数设为νp时，成像光学系统优选满足下述条件式(1)，

4、νp＜45  (1)。

5、本发明的第2方式为成像光学系统，其能够将缩小侧共轭面上的图像成像为中间像，并且能够在放大侧共轭面上将中间像再成像为放大像，该成像光学系统中配置于最靠放大侧的光学元件为透镜，该成像光学系统具备：第1调整组，在调整放大像中包括距光轴最远的点的区域的成像位置时沿着光轴移动；及第2调整组，在调整放大像中包括距光轴最近的点的区域的成像位置时沿着光轴移动，第2调整组包括至少1片正透镜，整体具有正屈光力，并且配置于最靠缩小侧，当将第2调整组的上述正透镜的d线基准的色散系数设为νp时，

6、该成像光学系统满足下述条件式(1)，

7、νp＜45  (1)。

8、以下，在本项中，将第1方式及第2方式统称为上述方式。

9、在上述方式中，当将第1调整组的焦距设为f1、在第1调整组包括进行调整时改变与相邻的组之间的间隔而移动的多个组的情况下，将第1调整组的多个组的合成焦距设为f1、将第2调整组的焦距设为f2、在第2调整组包括进行调整时改变与相邻的组之间的间隔而移动的多个组的情况下，将第2调整组的多个组的合成焦距设为f2时，成像光学系统优选满足下述条件式(2)，

10、0.5＜|f1/f2|＜30  (2)。

11、在上述方式中，当将第1调整组的近轴横向放大率设为β1、在第1调整组包括进行调整时改变与相邻的组之间的间隔而移动的多个组的情况下，将第1调整组的多个组的合成近轴横向放大率设为β1、将比第1调整组更靠缩小侧的所有光学系统的合成近轴横向放大率设为β1r、将第2调整组的近轴横向放大率设为β2、在第2调整组包括进行调整时改变与相邻的组之间的间隔而移动的多个组的情况下，将第2调整组的多个组的合成近轴横向放大率设为β2时，成像光学系统优选满足下述条件式(3)，

12、0＜|{(1-β12)×β1r2}/(1-β22)|＜0.5  (3)。

13、在上述方式中，第1调整组优选配置于比中间像更靠放大侧。

14、在上述方式中，成像光学系统夹着中间像从放大侧朝向缩小侧依次包括第1光学系统和第2光学系统，当将第1光学系统的焦距设为fu1、将成像光学系统的焦距设为fw、在成像光学系统为变倍光学系统的情况下，对fu1及fw适用广角端下的各值时，成像光学系统优选满足下述条件式(4)，

15、1＜fu1/|fw|＜5  (4)。

16、在上述方式中，当将成像光学系统的空气换算距离下的后焦距设为bfw、将成像光学系统的焦距设为fw、在成像光学系统为变倍光学系统的情况下，对bfw及fw适用广角端下的各值时，成像光学系统优选满足下述条件式(5)，

17、3.5＜bfw/|fw|  (5)。

18、在上述方式中，成像光学系统优选从最靠放大侧朝向缩小侧依次连续包括3片具有负屈光力的单透镜。

19、在上述方式中，成像光学系统优选为变倍光学系统，在比中间像更靠缩小侧包括与相邻的组之间的间距在变倍时发生变化的至少2个透镜组。

20、在上述方式中，优选，第1调整组包括2片以下透镜。

21、本发明的另一方式所涉及的投影型显示装置具备：光阀，输出光学像；及上述方式中的任一成像光学系统，成像光学系统将从光阀输出的光学像投影到屏幕上。

22、本发明的又一方式所涉及的摄像装置具备上述方式中的任一成像光学系统。

23、另外，本说明书的“包括～”、“包括～的”表示，除所举出的构成要件以外，还可以包括：实质上不具有屈光力的透镜；光圈、掩模、滤波器、盖玻璃、平面反射镜及棱镜等透镜以外的光学要件；以及镜头法兰、镜筒、成像元件及手抖动校正机构等机构部分等。并且，“透镜组”除包括透镜以外，还可以包括光圈、掩模、滤波器、盖玻璃、平面反射镜及棱镜等透镜以外的光学要件。

24、本说明书的“第1调整组”、“第2调整组”、“部分组”及“透镜组”并不限于包括多个构成要件的结构，也可以设为仅包括一个构成要件的结构，例如可以设为包括1片透镜的结构。条件式中使用的“焦距”为近轴焦距。“具有正屈光力的透镜”的含义与“正透镜”的含义相同。“具有负屈光力的透镜”的含义与“负透镜”的含义相同。

25、“单透镜”表示未接合的一片透镜。但是，复合非球面透镜(球面透镜和形成于该球面透镜上的非球面形状的膜构成为一体而整体发挥一个非球面透镜的功能的透镜)作为一片透镜来使用，而不视为接合透镜。若无特别说明，则与包括非球面的透镜相关的屈光力的符号及面形状使用近轴区域的屈光力的符号及面形状。

26、本说明书中记载的“d线”、“c线”及“f线”为明线，d线的波长视为587.56nm(纳米)，c线的波长视为656.27nm(纳米)，f线的波长视为486.13nm(纳米)。

27、发明效果

28、根据本发明，能够提供一种具有各种调整机构且保持伴随广角化产生的各像差良好地得到校正的高光学性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投影型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。

技术特征：

1.一种成像光学系统，其能够将缩小侧共轭面上的图像成像为中间像，并且能够在放大侧共轭面上将所述中间像再成像为放大像，

2.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，

3.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，

4.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，

5.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，

6.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，

7.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，

8.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其从最靠放大侧朝向缩小侧依次连续包括3片具有负屈光力的单透镜。

9.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，

10.根据权利要求1或2所述的成像光学系统，其中，

11.一种成像光学系统，其能够将缩小侧共轭面上的图像成像为中间像，并且能够在放大侧共轭面上将所述中间像再成像为放大像，

12.根据权利要求11所述的成像光学系统，其中，

13.根据权利要求11或12所述的成像光学系统，其中，

14.根据权利要求11或12所述的成像光学系统，其中，

15.根据权利要求11或12所述的成像光学系统，其中，

16.根据权利要求11或12所述的成像光学系统，其中，

17.根据权利要求11或12所述的成像光学系统，其从最靠放大侧朝向缩小侧依次连续包括3片具有负屈光力的单透镜。

18.根据权利要求11或12所述的成像光学系统，其中，

19.根据权利要求11或12所述的成像光学系统，其中，

20.一种投影型显示装置，其具备：

21.一种摄像装置，其具备权利要求1至19中任一项所述的成像光学系统。

技术总结
本发明提供一种具有各种调整机构且保持伴随广角化产生的各像差良好地得到校正的高光学性能的成像光学系统、具备该成像光学系统的投影型显示装置及具备该成像光学系统的摄像装置。成像光学系统能够将缩小侧共轭面上的图像成像为中间像，并且能够在放大侧共轭面上将中间像再成像为放大像，该成像光学系统中配置于最靠放大侧的光学元件为透镜，该成像光学系统具备：第1调整组，在调整放大像中包括距光轴最远的点的区域的成像位置时沿着光轴移动；及第2调整组，在调整放大像中包括距光轴最近的点的区域的成像位置时沿着光轴移动。第2调整组整体具有正屈光力，并且配置于最靠缩小侧。

技术研发人员：天野贤,永原晓子,永利由纪子,古林琢
受保护的技术使用者：富士胶片株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25