投射透镜及投射型显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种使用反射型光阀、尤其是使用排列有微镜并通过使该微镜偏转来 进行调制的DMD的投射型显示装置、以及在该投射型显示装置中使用的投射透镜。
【背景技术】
[0002] 近年来，投影仪市场随着个人电脑的普及而有了很大发展。作为在该投影仪中使 用的光阀（光调制元件），公知有将透过型、反射型的液晶显示元件及/或微镜规则地排列 的DMD(DigitalMicromirrorDevice)元件等，而尤其是使用了微镜的DMD元件的响应速 度高，且能够实现将各RGB的照明光分时而依次向单板的光阀照射的结构，因而适合于小 型化。
[0003] 在投影仪中，在将DMD元件用作光阀的光学系统中，大体上公知有三种类型。第一 种是使用全反射棱镜来分离照明光束与投射光束的类型，由于使用全反射棱镜，因而存在 着导致装置的大型化、成本增高的问题。第二种是使投射透镜缩小侧为入射光瞳位置，且通 过使投射透镜相对于光阀大幅移位来分离照明光束与投射光束的类型，由于不能完全地分 离照明光束与投射光束，因而存在着发生照度不均，并且向放大侧的光瞳位置相对于投射 图像的中心不对称这一问题。
[0004] 因此，在谋求投影仪的小型化时，优选第三种类型的将向场透镜配置于光阀附近 而分离照明光与投射光的类型。作为具有这样的结构的投射透镜，公知有专利文献1~7 所记载的透镜。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本专利第4689212号说明书 [0008] 专利文献2 :美国专利第8254033号说明书 [0009] 专利文献3 :美国专利第7911716号说明书
[0010] 专利文献4 :日本特开2003-202492号公报
[0011] 专利文献5 :日本特开2011-075633号公报
[0012] 专利文献6 :日本专利第4552446号说明书
[0013] 专利文献7 :美国专利第8587872号说明书 [0014] 发明要解决的课题
[0015] 然而，在通过向场透镜来分离照明光束与投射光束的类型中，存在着产生向场透 镜引起的杂散光的问题、在缩短向场透镜的焦距而进行小型化时产生像面弯曲的问题。
[0016] 在专利文献1~3所记载的投射透镜中，没有考虑向场透镜引起的杂散光，因而会 产生强度强的杂散光。另外，在专利文献4、5所记载的投射透镜中，虽然考虑了杂散光，却 反而没有考虑小型化。另外，在专利文献6、7所记载的投射透镜中，没有提出对杂散光的对 策、或考虑了照明光束与投射光束的分离的小型化的对策。
【发明内容】
[0017] 本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种小型、杂散光少且像面弯曲也 小的投射透镜以及具备该投射透镜的投射型显示装置。
[0018] 用于解决课题的方案
[0019] 本发明的投射透镜实质上从放大侧起依次包括具有正的光焦度的第一透镜组、具 有正的光焦度的第二透镜组，第一透镜组的最靠缩小侧的面为凸形状，第二透镜组包括使 曲率半径的绝对值小的面朝向缩小侧且具有正的光焦度的两片单透镜，投射透镜满足下述 条件式⑴~（4)。
[0020] Rlb/Rlf| ^ 0. 5. . . (1)
[0021] |R2b/R2f| 彡 0? 6. ? ? (2)
[0022] A/f2| ^ 0. 3. . . (3)
[0023] d2/f2 ^ 0. 4. . . (4)
[0024] 在此，Rib :第二透镜组的放大侧正透镜的缩小侧面的曲率半径，Rif :第二透镜组 的放大侧正透镜的放大侧面的曲率半径，R2b :第二透镜组的缩小侧正透镜的缩小侧面的曲 率半径，R2f:第二透镜组的缩小侧正透镜的放大侧面的曲率半径，A :第一透镜组的最靠 缩小侧的透镜面与第二透镜组的放大侧焦点位置之间的距离，f2 :第二透镜组整体的焦点 距离，d2:第二透镜组的全长（从第二透镜组的最靠放大侧的透镜面到最靠缩小侧的透镜 面为止的在光轴上的距离）。
[0025] 在本发明的投射透镜中，优选满足下述条件式（5)、（6)。
[0026] 0? 0 彡Rlb/Rlf彡 0? 5. ? ? (5)
[0027] -0? 6 彡R2b/R2f彡 0? 4. ? ? (6)
[0028] 另外，优选满足下述条件式（7)。
[0029] Rlf/R2f^ 0. 6. . . (7)
[0030] 另外，优选满足下述条件式（8)。
[0031] 0. 9 ^f2/f^ 3. 5. . . (8)
[0032] 在此，f:整个系统的焦点距离。
[0033] 另外，优选满足下述条件式（9)。
[0034] 0? 2 彡dd/1 彡 0? 5. ? ? (9)
[0035] 在此，dd:第一透镜组与第二透镜组之间的间隔，1 :整个系统的透镜全长（从第一 透镜组的最靠放大侧的透镜面到第二透镜组的最靠缩小侧的透镜面为止的在光轴上的距 离）。
[0036] 另外，优选满足下述条件式（10)。
[0037] Bf/f^ 0. 35. . . (10)
[0038] 在此，Bf:整个系统的后焦距，f:整个系统的焦点距离。
[0039] 另外，优选两片构成第二透镜组的各透镜的折射率均满足下述条件式（11)。
[0040] 1. 7 彡 N2.? ? (11)
[0041] 在此，N2 :构成第二透镜组的各透镜的折射率。
[0042] 另外，优选第一透镜组实质上从放大侧起依次包括具有正的光焦度的第一透镜、 具有负的光焦度的第二透镜、具有负的光焦度的第三透镜、具有正的光焦度的第四透镜、具 有正的光焦度的第五透镜、以及具有正的光焦度的第六透镜。
[0043] 这种情况下，可以将第三透镜与第四透镜接合。
[0044] 另外，优选满足下述条件式（4-1)。
[0045] d2/f2 彡 0? 3. ? ? (4-1)
[0046] 另外，优选满足下述条件式（5-1)。
[0047] 0? 1 彡Rlb/Rlf彡 0? 5. ? ? (5-1)
[0048] 另外，优选满足下述条件式（6-1)。
[0049] -0? 5 彡R2b/R2f彡 0? 3. ? ? (6-1)。
[0050] 另外，优选满足下述条件式（7-1)。
[0051] -3. 0 彡Rlf/R2f彡 0? 5. ? ? (7-1)
[0052] 另外，优选满足下述条件式（8-1)。
[0053] 1.2^f2/f^ 3. 0. . . (8-1)
[0054] 本发明的投射型显示装置具备：光源；供来自光源的光入射的光阀；以及作为将 由光阀进行了光调制后的光所产生的光学像投射到屏幕上的投射透镜的本发明的投射透 镜，向光阀入射的光也透过第二透镜组。
[0055] 需要说明的是，上述"实质上~包括"是指除列举的构成要素以外，也可以包含实 质上不具有放大率的透镜、光阑、掩模、玻璃罩、滤光片等的透镜以外的光学要素、透镜凸 缘、透镜镜筒、摄像元件、手抖修正机构等的机构部分等。
[0056] 另外，就上述的透镜的面形状、光焦度的符号而言，在含有非球面的情况下，在近 轴区域进行考虑。
[0057] 发明效果
[0058] 本发明的投射透镜实质上从放大侧起依次包括具有正的光焦度的第一透镜组、具 有正的光焦度的第二透镜组，第一透镜组的最靠缩小侧的面为凸形状，第二透镜组包括使 曲率半径的绝对值小的面朝向缩小侧且具有正的光焦度的两片单透镜，投射透镜满足下述 条件式（1)~（4)，因而能实现小型、杂散光少且像面弯曲也小的投射透镜。
[0059] Rlb/Rlf| ^ 0. 5. . . (1)
[0060] |R2b/R2f| 彡 0? 6. ? ? (2)
[0061] A/f2| ^ 0. 3. . . (3)
[0062] d2/f2 ^ 0. 4. . . (4)
[0063] 另外，本发明的投射型显示装置由于具备本发明的投射透镜，因而为小型，且能够 取得杂散光少、像面弯曲也小的高图像品质的图像。
【附图说明】
[0064] 图1是表示本发明的一实施方式所涉及的投射透镜（与实施例1通用）的透镜结 构的剖视图。
[0065] 图2是表示本发明的实施例2的投射透镜的透镜结构的剖视图。
[0066] 图3是表示本发明的实施例3的投射透镜的透镜结构的剖视图。
[0067] 图4是表示本发明的实施例4的投射透镜的透镜结构的剖视图。
[0068] 图5是本发明的实施例1的投射透镜的各像差图。
[0069] 图6是本发明的实施例2的投射透镜的各像差图。
[0070] 图7是本发明的实施例3的投射透镜的各像差图。
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