CN101122673A - 投影型变焦透镜及投影型显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种投影型变焦透镜及投影型显示装置,该投影型变焦透镜中,使用反常色散玻璃材料可良好地改善色差,且良好地补偿该反常色散玻璃材料所产生的随着温度变化的焦点位置的偏差。从放大侧起依次配设:在变焦之际被固定的、用于聚焦的负的第一组(G1);变焦时以持有关系相互移动的、均为正的第二组(G2)~第五组(G5);和固定的第六组(G6),在第一组(G1)中配设由阿贝数为70以上的反常色散的玻璃材料构成的负透镜(L5),在比光阑(3)更靠近缩小侧的第三组(G3)中配设由阿贝数为70以上的反常色散的玻璃材料构成的正透镜(L9)。另外,负透镜(L5)及正透镜(L9)与相邻的透镜接合。另外,满足bf/fw≥2.7。其中,bf是后截距,fw是广角端的全***焦距。
Description
技术领域
本发明涉及搭载在投影型显示装置中的投影型变焦透镜及其投影型显示装置,尤其涉及考虑温度补偿后的投影型变焦透镜及投影型显示装置。
背景技术
近年来,在演讲发表时盛行使用投影型投影仪,并且随着由个人计算机等提供的图像的高精细化,尤其在色差方面更要求性能的提高。投影型投影仪的投影透镜中,作为用于改善倍率色差的技术,公知有将反常色散的玻璃材料用于正透镜是有效的(例如,参照下述专利文献1)。但是,反常色散的玻璃材料与通常的玻璃材料相比折射率的温度系数的符号相反,因此当增强该正透镜的光焦度时,在焦点位置上产生偏差。
尤其,在投影型投影仪中,使用高输出的光源,来自光源的热经由底座(mount)传递到镜筒而使透镜变热,另外,来自光源的光照射在透镜支撑架、光阑、镜室等中而产生热,由此也使透镜变热,因此各透镜的温度大幅度上升,从而,由于不能使上述正透镜的光焦度太强,因此难于大幅度改善倍率色差。
另一方面,在投影型投影仪的光学系中,作为用于减轻随着温度上升的焦点位置的偏差的技术,已知有将复合非球面透镜使用于投影透镜中的技术(参照下述专利文献2)。复合非球面透镜是薄的塑料非球面透镜与玻璃球面透镜接合后的透镜,通过将塑料透镜作成薄的,从而减轻对温度变化敏感的塑料透镜所引起的焦点位置的偏差。但是,该技术减轻塑料透镜的焦点位置的偏差,当然不能本质地解决在使用上述的反常色散的玻璃材料时的随着温度变化的焦点位置的偏差。
根据上述的事情,期望出现以下简单结构的技术,即在投影型投影仪的投影透镜中,使用反常色散的玻璃材料能有效地改善色差,并且改善使用反常色散的玻璃材料时的随着温度变化的焦点位置的偏差。
虽然不是投影型投影仪的投影透镜,但在固定焦点型的摄像透镜***中公知有以下的技术:使用由具有反常色散的玻璃材料构成的正透镜来改善色差,且使用由具有反常色散的玻璃材料构成的负透镜来抵消使用该正的透镜所产生的随着温度变化的焦点位置的偏差(参照下述专利文献3)。
专利文献1:特开2004-117519号公报
专利文献2:特开2003-195169号公报
专利文献3:特开2003-222793号公报
但是,上述专利文献3的技术是可适用于视频透镜等摄像透镜***的技术,却不可假设使用于如投影型投影仪的投影透镜那样的温度大幅变化的透镜***中。另外,适用对象为固定焦点透镜,因此不能认为是考虑了在变焦时透镜组的相对位置变化的构成。
发明内容
本发明鉴于上述问题而作成的,本发明的目的在于,提供一种简单构成且高性能的投影型变焦透镜及投影型显示装置,该变焦透镜是在投影型投影仪的投影型变焦透镜中,通过使用反常色散玻璃材料而良好地补正色差,并且可较好地补偿由该反常色散玻璃材料产生的、随着温度变化的焦点位置的偏差。
本发明的投影型变焦透镜,从放大侧起依次排列:具有负的折射力的第一透镜组及均具有正的折射力的第二、第三、第四、第五及第六透镜组,在所述第一透镜组中包含至少一个阿贝数为70以上的具有反常色散的负透镜,且在所述第三、所述第四及所述第五透镜组内的所有透镜中包含至少一个阿贝数为70以上的具有反常色散的正透镜,具有所述反常色散的负透镜中的至少一个与相邻于该负透镜的正透镜接合,并且具有所述反常色散的正透镜中的至少一个与相邻于该正透镜的负透镜接合,在变焦时,所述第二、所述第三、所述第四及所述第五透镜组分别被移动,所述第一透镜组及所述第六透镜组分别被固定,在焦点调整时,将所述第一透镜组移动,满足下述条件式(1):
bf/fw≥2.7 (1)
其中,bf:后截距,
fw:广角端的全系的焦距。
此时,优选满足下述条件式(2)及(3):
3.0≤fwG12/fw≤6.0 (2)
1.3≤dG23/fw≤2.0 (3)
其中,fwG12:广角端的所述第一透镜组和所述第二透镜组的合成焦距,
dG23:广角端的所述第二透镜组和所述第三透镜组的间隔。
作为优选,在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间配设随着变焦动作而孔径直径可变的光阑。
此外,本发明的投影型变焦透镜中,变焦比为1.8以上时特别有效。
进一步,本发明的投影型显示装置,具备:光源;光阀;将来自该光源的光束导入该光阀的照明光学部;和权利要求1~4任一项所述的投影型变焦透镜,来自所述光源的光束由所述光阀进行光调制,通过该投影型变焦透镜而投影到屏幕上。
根据本发明的投影型透镜及投影型显示装置,在变焦时,所述第二、所述第三、所述第四及所述第五透镜组分别被移动,所述第一透镜组及所述第六透镜组分别被固定,在固定组的第一透镜组中包含至少一个阿贝数为70以上的具有反常色散的负透镜,并且在可动组的第三~第五透镜组内的所有透镜中包含至少一个阿贝数为70以上的具有反常色散的正透镜。进一步,具有所述反常色散的负透镜中的至少一个与相邻于该负透镜的正透镜接合,并且具有所述反常色散的正透镜中的至少一个与相邻于该正透镜的负透镜接合。
即,关于变焦时可动的透镜组中的、位于缩小侧的阿贝数大的正透镜,以具有反常色散的方式构成,从而有效地减轻色差,由具有该反常色散的正透镜所产生的随着温度变化的焦点位置的变动量通过在变焦时处于固定的第一透镜组中所配置的、具有反常色散的阿贝数大的负透镜来抵消。另外,当具有上述反常色散的阿贝数大的负透镜的光焦度过度增大时,慧差的产生变大,因此通过将该负透镜的至少一个形成为接合透镜,负透镜的光焦度不减弱而能降低慧差,并且通过将上述正透镜的至少一个也形成为接合透镜,可使色差进一步改善。
从而,即使在如投影型投影仪的投影型变焦透镜那样、温度变化大且各透镜组的相对位置存在变化的变焦透镜中,通过简单的构成,不仅能良好地改善色差及慧差,而且可良好地补偿随着温度变化的焦点位置的偏差。
进一步由于满足条件式(1),因此能充分地确保后截距,可在投影型变焦透镜和光阀之间***色合成棱镜等光学***。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的投影型变焦透镜的构成的概略图;
图2是表示本发明的实施例2的投影型变焦透镜的构成的概略图;
图3是表示本发明的实施例3的投影型变焦透镜的构成的概略图;
图4是表示实施例1的投影型变焦透镜的广角端及望远端中的各种像差(球差、像散、畸变及倍率色差)的像差图;
图5是表示实施例1的投影型变焦透镜的广角端的慧差的像差图;
图6是表示实施例1的投影型变焦透镜的望远端的慧差的像差图;
图7是表示实施例2的投影型变焦透镜的广角端及望远端中的各种像差(球差、像散、畸变及倍率色差)的像差;
图8是表示实施例2的投影型变焦透镜的广角端的慧差的像差图;
图9是表示实施例2的投影型变焦透镜的望远端的慧差的像差图;
图10是表示实施例3的投影型变焦透镜的广角端及望远端的各种像差(球差、像散、畸变及倍率色差)的像差图;
图11是表示实施例3的投影型变焦透镜的广角端的慧差的像差图;
图12是表示实施例3的投影型变焦透镜的望远端的慧差的像差图;
图13是本发明的一实施方式的投影型显示装置的概略构成图。
附图说明:
L1~L17-透镜;G1~G6-透镜组;X-光轴;1、103R、103G、103B-显示面;2、110-色合成棱镜(滤色部);100-光源;101-照明光学***;102-色分离光学***;104Rp、104Gp、104Bp-栅网偏振片;105-屏幕(screen);106、107-全反射镜;108-半反射镜;109-色合成棱镜;110-投影型变焦透镜。
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的具体的实施方式。图1表示的实施方式(代表实施例1的透镜)的投影型变焦透镜从放大侧起依次具备:具有负的折射力的第一透镜组G1、均具有正的折射力的第二透镜组G2~第六透镜组G6,在其后级配设有色合成棱镜(滤色部)2及光阀(DMD或透过型、反射型的液晶显示面板)的显示面1(下面称为显示面1)。在此,图中X表示光轴。
另外,在第二透镜组G2和第三透镜G3之间配设有光阑3,将缩小侧形成为大致远心的(telecentric)。此外,关于该光阑3的方式,可以进行各种变更,但优选作成以随着从广角端向望远端的变焦而孔径直径变大的方式可进行变化的、所谓的可变光阑。由此,在整个变焦区域中,可使F值变为恒定。另外,优选该光阑3可沿光轴移动,并且该移动优选为与第三透镜组G3一体的移动。
但是,该光阑3不排除与其他透镜组一体移动或者与透镜组分体移动。
在此,第一透镜组G1从放大侧起依次由以下透镜构成:凸面朝向放大侧的正弯月透镜所构成的第一透镜L1;凹面朝向缩小侧的负弯月透镜所构成的第二透镜L2;凹面朝向缩小侧的负弯月透镜所构成的第三透镜L3;凸面朝向缩小侧的正弯月透镜所构成的第四透镜L4;及双凹透镜所构成的第五透镜L5。此外,第四透镜L4及第五透镜L5相互接合。
另外,第二透镜组G2从放大侧起依次由以下透镜构成:凹面朝向缩小侧的负透镜所构成的第六透镜L6;由双凸透镜所构成的第七透镜L7;及凹面朝向放大侧的负弯月透镜所构成的第八透镜L8。此外,第六透镜L6及第七透镜L7相互接合。
另外,第三透镜组G3由接合透镜构成,该接合透镜是从放大侧起依次排列的、双凸透镜所构成的第九透镜L9和凹面朝向放大侧的负弯月透镜所构成的第十透镜L10接合后形成的。
另外,第四透镜组G4由从放大侧起依次排列的、凹面朝向放大侧的负弯月透镜所构成的第十一透镜L11和双凸透镜所构成的第十二透镜L12构成。
另外,第五透镜组G5由从放大侧起依次排列的以下透镜构成:凹面朝向缩小侧的负弯月透镜所构成的第十三透镜L13;双凹透镜所构成的第十四透镜L14;双凸透镜所构成的第十五透镜L15;及双凸透镜所构成的第十六透镜L16。此外,第十四透镜L14及第十五透镜L15相互接合。
进一步,第六透镜组G6由第十七透镜L17构成,该第十七透镜L17由单一的正透镜构成。
此外,上述各透镜组的透镜构成并不限于上述的说明,也可以增减一个以上的负透镜或正透镜,可以适当地切换接合透镜和单透镜。
本实施方式的投影型变焦透镜中,如上所述,形成为负主导(negativelead)型的变焦透镜,因此易于实现广角化,另外,能确保适当长度的后截距。
另外,本实施方式的投影型变焦透镜采用的构成为:在变焦时,通过使第二透镜组G2~第五透镜组G5的四个透镜组移动,具有变焦功能。即,将透镜***全体分为6组,以变焦时四个透镜组独立移动的方式将变焦功能分割给各组,因此能提高光学性能,并且抑制随着变焦的F值的变动。
另外,从图1中的透镜组移动轨迹可知,从广角端向望远端的变焦之际,第二透镜组G2~第五透镜组G5的四个透镜组均向放大侧移动。
但是,本实施方式的投影型变焦透镜中,根据最近的显示图像的高精细化的要求,为了使色差变好,对一部分的透镜使用反常色散的玻璃材料。即,在变焦时的可动组中的缩小侧的透镜组,具体而言比光阑3(用于规定光瞳位置)更靠近缩小侧的第三透镜组G3~第五透镜组G5的三个透镜组中,配设由阿贝数为70以上的反常色散的玻璃材料构成的正透镜(实施例1中为第九透镜L9,在实施例2中为第十二透镜L12,在实施例3中为第十四透镜14),由此能实现色差的大幅度的改善。
但是,反常色散的玻璃材料与通常的玻璃材料相比,折射率的温度系数的符号相反,因此在由上述反常色散的玻璃材料构成的正透镜的光焦度变大时,焦点位置上产生偏差。
于是,本实施方式的投影型变焦透镜中,在变焦时处于固定的第一透镜组G1上配设由阿贝数为70以上的反常色散的玻璃材料构成的负透镜(各实施例中均为第五透镜L5),以抵消上述正透镜的随着温度变化的焦点位置的变动量为目的。
另外,在具有上述反常色散的负透镜的光焦度过度变大时,慧差的产生变大,因此通过将该负透镜形成为该负透镜与相邻的正透镜(各实施例中均为第四透镜L4)接合后的接合透镜,从而负透镜的光焦度不减弱而降低了慧差。进一步,通过使上述反常色散的玻璃材料所构成的正透镜也形成为接合透镜,进一步改善色差。
从而,根据本实施方式的投影型变焦透镜,即使在温度变化大且各透镜组的相对位置存在变化的变焦透镜中,通过简单的构成,也可良好地改善色差及慧差,并且能良好地补偿随着温度变化的焦点位置的偏差。
另外,在本实施方式的变焦透镜中,可在第一透镜组G1上将具有阿贝数为70以上的反常色散的负透镜配设多个,和在第三透镜组G3~第五透镜组G5上将具有阿贝数为70以上的反常色散的正透镜配设多个。但是,在这种情况下,存在以下条件:具有上述反常色散的负透镜中的至少一个与相邻于该负透镜的正透镜接合,并且具有上述反常色散的正透镜的至少一个与相邻于该正透镜的负透镜接合。
此外,“反常色散”是指在纵轴设为部分色散比(θg,F)、横轴设为阿贝数(vd)、将各玻璃材料在该坐标系中绘制的周知的部分色散比分布图中,从作为认为是正常分散的两个基准玻璃种类所选择的F2及K7相互连接的直线(基准线)离开的特性。
因而,本发明中,将在从上述基准线离开的位置上所标绘的玻璃材料适用于具有上述反常色散的透镜中,作为优选,使用在上述部分色散比分布图中部分色散比(θg,F)为0.52以上0.54以下且阿贝数(vd)为70以上的范围的玻璃材料。
另外,本实施方式的投影型变焦透镜被构成为满足下述条件式(1)~(3)。
bf/fw≥2.7 (1)
3.0≤fwG12/fw≤6.0 (2)
1.3≤dG23/fw≤2.0 (3)
其中,bf:后截距,
fw:广角端的全***的焦距,
fwG12:广角端的所述第一透镜组和所述第二透镜组的合成焦距,
dG23:广角端的所述第二透镜组和所述第三透镜组的间隔
在此,说明上述的条件式(1)~(4)的技术意义。
上述条件式(1)规定后截距的大小,当低于条件式(1)的下限时,很难在该变焦透镜和光阀之间***色合成棱镜等光学部件。
另外,上述条件式(2)规定广角端的第一透镜组G1和第二透镜组G2的合成焦距相对广角端的全***焦距之比。当高于其上限时,很难得到充分的后截距,另外,当无理地使后截距变长时,招致透镜个数的增加及装置的大型化。
另一方面,当低于其下限时,很难将第一及第二透镜组G2、G2所产生的像差通过比其更靠近缩小侧的透镜组G3~G6来进行补正。
另外,上述条件(3)规定广角端的第二透镜组G2和第三透镜组G3的间隔相对广角端的全***焦距之比。若高于其上限,则招致装置的大型化。另一方面,若低于其下限,则慧差增大,进一步,若变焦比变大,则由于在望远端中第二透镜组G2和第三透镜组G3进行干涉,因此很难得到1.8以上的变焦比。
进一步,在第一透镜组G1设置一个具有上述反常色散的负透镜,该透镜的焦距设为f凹,另一方面,在第三透镜组G3~第五透镜组G5上设置一个具有上述反常色散的正透镜,该透镜的焦距设为f凸的情况下,优选满足下述条件式(4)。
0.5≤|f凸/f凸|≤1.0 (4)
通过满足该条件式(4),能适当地取得具有上述反常色散的负透镜和具有上述反常色散的正透镜之间的光焦度平衡,不仅能良好地改善色差及慧差,且能良好地补偿随着温度变化的焦点位置的偏差。
接着,简单地说明本发明的投影型显示装置的实施方式。图13是本实施方式的投影型显示装置的概略构成图。
如图13所示,从光源100射出的光束通过照明光学***(蝇眼型及梳型滤色器)101可实现在与光束的光轴垂直的剖面中的光量分布的均匀性,且成为偏振方向一致的偏振光,通过色分离光学***102分离为3原色光(R、G、B)的各色光,经由全反射镜106、107及半反射镜108,照射到与各色光对应的LCOS(反射型液晶)的显示面103R、103G、103B。该显示面103R、103G、103B中,各色光由对应的映像信号分别被调制,其后从各显示面103R、103G、103B反射的各色光由色合成棱镜109合成,入射到投影型变焦透镜110,将各色光所载有的映像信息投影到屏幕111上。此外,如图所示,对于入射到各显示面103R、103G、103B的各色光,为了使从各显示面103R、103G、103B射出的各色光的行进方向偏振化,按照与各显示面103R、103G、103B对应的方式设置栅网偏振片104Rp、104Gp、104Bp。在这种投影型显示装置中,额外需要如图那样配置LCOS及栅网偏振片104Rp、Gp、Bp的空间,由此需要确保后截距比通常的投影型显示装置更长。
此外,图13所示的投影型显示装置表示本发明的一实施方式,各种方式的变更是可能的。例如,替代LCOS(反射型液晶),可以使用透过型液晶或DMD等其他光阀,另外,也可以使用单板的光阀以色序(colorsequence)操作的方式进行变更。
实施例
下面,使用具体的实施例进一步说明本发明的投影型变焦透镜。
(实施例1)
图1示出了实施例1的投影型变焦透镜的概略构成。该投影型变焦透镜从放大侧起依次具备:具有负的折射力的第一透镜组G1;和均具有正的折射力的第二透镜组G2~第六透镜组G6。
在上述实施方式中说明实施例1的各组的透镜构成,因此省略重复的说明。此外,第三透镜组G3的第九透镜G9形成为由阿贝数为70以上的反常色散的玻璃材料构成的正透镜。
表1示出了该投影型变焦透镜的各透镜面的曲率半径R(单位mm)、各透镜的中心厚度及各透镜之间的空气间隔(下面将这些统称为轴上面间隔)D(单位mm)、各透镜的相对d线的折射率N及阿贝数v的值。此外,表中的数字表示从放大侧起的顺序编号(在下面的表2、3中相同)。
此外,在表1的下端的左侧中表示全***的焦距为21.25(广角端)及42.49mm(望远端)的情况下的各透镜组间隔及可变光阑3的孔径直径。
表1:
可变光阑 | 面 | R | D | Nd | vd |
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233 | 74.87226.8454.9430.07253.9048.01-180.60-56.1449.00-368.0126.15-53.42-39.80-72.37∞63.85-25.64-70.18-46.73-79.18273.76-49.0158.8334.10-21.4787.30-27.01245.42-34.6875.91∞∞∞ | 8.180.202.309.351.955.785.191.80GUN(1)1.6012.200.601.40GUN(2)4.009.811.50GUN(3)1.200.203.79GUN(4)1.205.291.008.140.208.29GUN(5)4.4312.0031.70 | 1.713001.677901.805181.772501.497001.713001.720471.517421.497001.516331.834001.487491.805181.834811.516331.589131.589131.51633 | 53.955.325.449.681.653.934.752.481.664.137.270.225.442.764.161.261.264.1 |
组间隔 WIDE TELE
GUN(1) 28.51 5.71 bf/fw≥2.7 :2.81
GUN(2) 32.17 11.21 1.3≤d2≤2.0 :1.70
GUN(3) 2.80 3.10 2.0≤fw1/fw≤6.0 :4.49
GUN(4) 1.50 23.98 0.5≤f凸≤/f凹≤1.0:0.730
GUN(5) 0.50 21.49
φ16.96 φ22.91
可变光阑直径
另外,根据实施例1的投影型变焦透镜,变焦比为2.0,进一步如表1的下端的最右侧所示,全部满足条件式(1)~(4)。
另外,图4是表示实施例1的投影型变焦透镜的广角端(WIDE:下面相同)及望远端(TELE:下面相同)的球差、像散、畸变及倍率色差的像差图。此外,像散图表示针对弧矢像面及子午像面的像差(在图7、10中相同)。
另外,图5是表示实施例1的投影型变焦透镜的广角端的慧差的像差图,图6是表示实施例1的投影型变焦透镜的望远端的慧差的像差图。
从这些像差图可知,根据实施例1的投影型变焦透镜,能补正各像差尤其能补正倍率色差及慧差。此外,本实施例1中,畸变为2%以下,作为投影型变焦透镜的良好的使用变为可能。
即,根据实施例1的投影型变焦透镜,能确保较大的后截距及高变焦比,且形成具有良好的光学性能的透镜。
(实施例2)
图2示出了实施例2的投影型变焦透镜的概略构成。本实施例中,对与实施例1重复的说明进行省略。
实施例2的投影型变焦透镜的透镜构成与实施例1大致相同,但主要不同在于第三透镜组G3和第四透镜组G4的构成中。即,第三透镜组G3由双凸透镜所构成的第九透镜L9构成。另外,第四透镜组G4从放大侧起依次由凹面朝向放大侧的负弯月透镜所构成的第十透镜L10、凹面朝向缩小侧的负弯月透镜所构成的第十一透镜L11、双凸透镜所构成的第十二透镜L12构成,第十一透镜L11及第十二透镜L12相互接合。另外,第四透镜组G4的第十二透镜L12形成为由阿贝数为70以上的反常色散的玻璃材料构成的正透镜。
表2表示该投影型变焦透镜的各透镜面的曲率半径R(单位mm)、各透镜轴上面间隔D(单位mm)、各透镜相对d线的折射率N及阿贝数v的值。
此外,表2的下端的左侧,表示全***的焦距为21.24mm(广角端)及42.49mm(望远端)的情况下的各透镜组间隔及可变光阑3的孔径直径。
表2:
可变光阑 | 面 | R | D | Nd | vd |
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233 | 73.29213.0352.8529.73241.3945.71-182.30-55.9848.14-279.6327.76-51.18-39.78-70.16∞61.92-88.72-44.68-72.79273.9722.13-45.1252.8832.18-22.1980.31-28.75216.57-34.8576.11∞∞∞ | 8.240.202.309.431.955.946.671.80GUN(1)1.609.100.531.40GUN(2)4.004.32GUN(3)1.200.201.507.66GUN(4)1.205.511.008.060.208.48GUN(5)4.4712.0031.70 | 1.713001.677901.805181.772501.497001.713001.720471.517421.516331.834001.516331.497001.805181.834811.516331.589131.589131.51633 | 53.955.325.449.681.653.934.752.464.137.264.181.625.442.764.161.261.264.1 |
组间隔 WIDE TELE
GUN(1) 28.99 5.98 bf/fw≥2.7 :2.81
GUN(2) 34.81 14.17 1.3≤d2≤2.0 :1.83
GUN(3) 3.16 4.19 2.0≤fw1/fw≤6.0 :3.67
GUN(4) 1.50 23.75 0.5≤f凸/f凹≤1.0:0.598
GUN(5) 0.50 20.87
φ17.26 φ23.50
可变光阑直径
另外,根据实施例2的投影型变焦透镜,变焦比为2.0,进一步,如表2的下端的最右侧所示,全部满足条件式(1)~(4)。
另外,图7是表示实施例2的投影型变焦透镜的广角端及望远端的球差、像散、畸变及倍率色差的像差图。
另外,图8是表示实施例2的投影型变焦透镜的广角端的慧差的像差图,图9是表示实施例2的投影型变焦透镜的望远端的慧差的像差图。
从这些像差图可知,根据实施例2的投影型变焦透镜,能很好地补正各像差尤其倍率色差及慧差。此外,本实施例2中,畸变为2%以下的良好值,作为投影型变焦透镜的良好的使用变为可能。
即,根据实施例2的投影型变焦透镜,不仅能确保较大的后截距及高变焦比,且可使光学性能变得良好。
(实施例3)
图3示出了实施例3的投影型变焦透镜的概略构成。在本实施例中,对与实施例2重复的说明进行省略。
实施例3的投影型变焦透镜的透镜构成与实施例2的构成大致相同,但主要不同在于第四透镜组G4及第五透镜组G5的构成。即,第四透镜组G4从放大侧起依次由:凹面朝向放大侧的负弯月透镜所构成的第十透镜L10及双凸透镜所构成的第十一透镜L11构成,这一点与实施例2不同。另外,由阿贝数为70以上的反常色散的玻璃材料构成的正透镜被形成为第五透镜组G5的第十四透镜L14,这一点与实施例2不同。本实施例中,作为优选,根据其他请求,在设置接合透镜的第五透镜组G5中设置有由上述反常色散的玻璃材料构成的正透镜,因此与在其他透镜组中设置了由上述反常色散的玻璃材料构成的正透镜的情况相比,可将全体的透镜个数减少。
表3表示该投影型变焦透镜的各透镜面的曲率半径R(单位mm)、各透镜轴上面间隔D(单位mm)、各透镜相对d线的折射率N及阿贝数v的值。
此外,表3的下端的左侧,表示全***的焦距为21.29mm(广角端)及42.57mm(望远端)的情况下的各透镜组间隔及可变光阑3的孔径直径。
表3:
可变光阑 | 面 | R | D | Nd | vd |
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132 | 80.46241.2157.1431.26150.3843.69-181.24-65.3552.48-1007.9829.16-53.65-42.21-78.33∞60.41-83.73-44.43-79.90237.87-46.4456.2531.30-19.8098.01-24.52277.62-33.3573.538∞∞∞ | 7.400.202.308.171.956.296.111.80GUN(1)1.608.130.521.40GUN(2)4.004.48GUN(3)1.200.203.79GUN(4)1.205.381.008.490.208.69GUN(5)4.6612.0031.70 | 1.713001.677901.805181.772501.497001.713001.720471.517421.516331.834001.487491.805181.834811.497001.589131.589131.51633 | 53.955.325.449.681.653.934.752.464.137.270.225.442.781.661.261.264.1 |
组间隔 WIDE TELE
GUN(1) 29.92 5.88 bf/fw≥2.7 :2.80
GUN(2) 34.66 13.61 1.3≤d2≤2.0 :1.64
GUN(3) 3.10 3.14 2.0≤fw1/fw≤6.0 :4.49
GUN(4) 1.51 20.66 0.5≤f凸/f凹≤1.0:0.693
GUN(5) 0.47 26.37
φ16.48 φ22.56
可变光阑直径
另外,根据实施例3的投影型变焦透镜,变焦比为2.0,进一步,如表3的下端的最右侧所示,全部满足条件式(1)~(4)。
另外,图10是表示实施例3的投影型变焦透镜的广角端及望远端的球差、像散、畸变及倍率色差的像差图。
另外,图11是表示实施例3的投影型变焦透镜的广角端的慧差的像差图,图12是表示实施例2的投影型变焦透镜的望远端的慧差的像差图。
从这些像差图可知,根据实施例3的投影型变焦透镜,能很好地补正各像差尤其倍率色差及慧差。此外,本实施例3中,畸变为2%以下的良好值,作为投影型变焦透镜的良好的使用变为可能。
即,根据实施例3的投影型变焦透镜,能确保较大后截距及高变焦比,且可使光学性能变得良好。
Claims (5)
1.一种投影型变焦透镜,其中,
从放大侧起依次排列:具有负的折射力的第一透镜组及均具有正的折射力的第二、第三、第四、第五及第六透镜组,
在所述第一透镜组中包含至少一个阿贝数为70以上的具有反常色散的负透镜,且在所述第三、所述第四及所述第五透镜组内的所有透镜中包含至少一个阿贝数为70以上的具有反常色散的正透镜,
具有所述反常色散的负透镜中的至少一个与相邻于该负透镜的正透镜接合,并且具有所述反常色散的正透镜中的至少一个与相邻于该正透镜的负透镜接合,
在变焦时,所述第二、所述第三、所述第四及所述第五透镜组分别被移动,所述第一透镜组及所述第六透镜组分别被固定,
在焦点调整时,将所述第一透镜组移动,
满足下述条件式(1):
bf/fw≥2.7 (1)
其中,bf:后截距,
fw:广角端的全***的焦距。
2.根据权利要求1所述的投影型变焦透镜,其特征在于,
满足下述条件式(2)及(3):
3.0≤fwG12/fw≤6.0 (2)
1.3≤dG23/fw≤2.0 (3)
其中,fwG12:广角端的所述第一透镜组和所述第二透镜组的合成焦距,
dG23:广角端的所述第二透镜组和所述第三透镜组的间隔。
3.根据权利要求1或2所述的投影型变焦透镜,其特征在于,
在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间配设随着变焦动作而孔径直径可变的光阑。
4.根据权利要求1~3任一项所述的投影型变焦透镜,其特征在于,变焦比为1.8以上。
5.一种投影型显示装置,具备:光源;光阀;将来自该光源的光束导入该光阀的照明光学部;和权利要求1~4任一项所述的投影型变焦透镜,
来自所述光源的光束由所述光阀进行光调制,通过该投影型变焦透镜而投影到屏幕上。
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