CN100516967C - 投射用变焦透镜及投影型显示装置 - Google Patents

投射用变焦透镜及投影型显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100516967C
CN100516967C CNB2007100918691A CN200710091869A CN100516967C CN 100516967 C CN100516967 C CN 100516967C CN B2007100918691 A CNB2007100918691 A CN B2007100918691A CN 200710091869 A CN200710091869 A CN 200710091869A CN 100516967 C CN100516967 C CN 100516967C
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
mentioned
projection zoom
projection
zoom lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2007100918691A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101046549A (zh
Inventor
川名正直
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fujinon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujinon Corp filed Critical Fujinon Corp
Publication of CN101046549A publication Critical patent/CN101046549A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100516967C publication Critical patent/CN100516967C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
    • G02B15/143507—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -++
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
    • G02B15/143503—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -+-

Abstract

本发明提供一种投射用变焦透镜，该透镜为从放大侧起负、正、正的3组构成。第1组G1由正透镜L1、负弯月透镜L2、负透镜L3、正透镜L4和负透镜L5构成。正透镜L4和负透镜L5构成接合透镜。第2组G2由两凸透镜L6及两凸透镜L7构成。第3组G3由非球面透镜L8、负透镜L9、正透镜L10及正透镜L11构成。并且，满足以下条件式(1)、(2)。|M3/f3|＜|M1/f1|＜|M2/f2| (1)、0.40＜|M2/f2|＜0.80 (2)，其中，Mi是第i透镜组在变焦时的广角端-望远端间的移动量，fi是第i透镜组的焦距。从而，不仅能够达成广视角及高变焦比，并在不使用多枚的非球面透镜的状态下可良好地补正以倍率色差为首的各像差，且适用于采用DMD的投射投影装置。

Description

投射用变焦透镜及投影型显示装置
技术领域
本发明涉及装载于投影型显示装置等的3组(群)构成的投射用变焦透镜及其投影型显示装置，尤其涉及一种将载有来自DMD(DigitalMicromirror Device)显示装置的光阀的映像信息的光束放大投射在屏幕上的投射(投影)用变焦透镜及投影型显示装置。
背景技术
近年来，作为光阀使用DMD显示装置的投射投影装置(投影型显示装置)一直引人注目。DMD是将根据视频信号能够在10度以上左右的范围内改变倾斜度的高反射率的矩形状的微小的反射镜(反射镜元件)、采用CMOS半导体技术形成在硅存储器芯片上所作成的器件，使用该DMD的投射投影装置，通过改变上述反射镜元件的角度可控制来自光源的光的反射方向，从而仅将所希望的反射光聚焦在屏幕上，由此可投射所希望的映像。
在该DMD中，例如在基板上纵横排列几百万个以上的反射镜，并对这些多数的反射镜均可独立地进行数字控制，因此各反射镜对应于各个映像中的1像素。
而且，与液晶显示装置不同，不必使照射光制成偏振光，因此光的损失少，色调再现的正确性也出色。
然而，在使用DMD的投射投影装置中，大多采用按照在投射透镜的缩小侧不配置用于色合成或分离照明光·投射光的棱镜的方式构成的照明系统、所谓单板时间分割式系统(single board time-divisionsystem)。此时，不需要配置上述棱镜等的空间，而且不必使投射透镜的缩小侧具有焦阑性，因此，将缩小侧的光瞳设定在接近面板的位置，可谋求实现透镜进一步小型化。此外，要求与装置的解像度相符合的高画质，但从设置性的观点来看，还需要更广视角或高变焦比的变焦。
作为可一定程度上满足这种要求的广视角·高变焦比的变焦透镜系统，公知的有例如下述专利文献1所述的系统
但是，在上述公报所记载的技术中，如各实施例所示可知，使用多枚非球面透镜可良好地维持光学性能，因此透镜的加工或组装的负担过大，成为制造成本上升的原因。换言之，可以说通过使用多枚非球面透镜而首次可以良好地维持光学性能。
而且，适应摄像元件的高精细化而使针对倍率色差的要求也日益严厉，在上述公报所记载的透镜中在倍率色差方面有改善的余地。
【专利文献1】专利公开2004-271668号公报
发明内容
本发明鉴于上述情况而作成的，其目的在于，提供一种不但可以达成广视角及高变焦比，而且在不使用多枚非球面透镜的状态下也能良好地补正以倍率色差为首的各像差，小型且适用于采用DMD的投射投影装置的投射变焦透镜及投影型显示装置。
本发明的投射用变焦透镜，其特征在于，从放大侧起依次具备：负折射力的第1透镜组；正折射力的第2透镜组；和像差补正用的第3透镜组，这3个透镜组皆为可动组，按照从广角端向望远端变焦时上述第2透镜组及上述第3透镜组向放大侧移动的方式构成，并且满足以下条件式(1)、(2)，
|M3/f3|＜|M1/f1|＜|M2/f2|    (1)
0.40＜|M2/f2|＜0.80          (2)
其中，
Mi：第i透镜组在变焦时的广角端-望远端间的移动量，
fi：第i透镜组的焦距，
并且，作为优选，上述第2透镜组包括2枚以上的正透镜，形成该2枚以上的正透镜中的最靠近放大侧的正透镜的玻璃材料相对于d线的折射率Npd满足以下条件式(3)，
Npd＞1.70           (3)。
此时，作为优选，形成上述2枚以上的正透镜中的最靠近放大侧的正透镜的玻璃材料相对于d线的阿贝数v pd满足以下条件式(4)，
vpd＞40             (4)。
而且，作为优选，上述第3透镜组至少包括1枚负透镜，形成该至少1枚负透镜中的折射力最大的负透镜的玻璃材料相对于d线的折射率Nnd满足以下条件式(5)，
Nnd＞1.75           (5)。
在上述投射用变焦透镜中，作为优选，上述第3透镜组的配置于最靠近缩小侧的透镜为凸面朝向缩小侧的正透镜。
在上述投射用变焦透镜中，在上述第3透镜组的1个透镜的至少一面上可以设置非球面。
并且，本发明的投影型显示装置，其特征在于，具备：光源；光阀；照明光学部，将来自该光源的光束引导至该光阀；上述的任一个投射用变焦透镜，来自上述光源的光束由上述光阀进行光学调制，并通过上述投射用变焦透镜向屏幕进行投影。
如以上说明，根据本发明的投射用变焦透镜及投影型显示装置，可获得透镜系统为3组构成，通过满足规定的条件式而使光焦度和变倍功能适当分配给各组，因此即使不使用多枚非球面透镜也能良好地调整像差的均衡，同时具有大致1.5倍以上的变焦比，并且广角端F2.80～2.20左右的明亮的广角的变焦透镜及使用该变焦透镜的投影型显示装置。
而且，通过满足规定的条件式，可以制成进一步促进小型化并且诸像差更佳的透镜。尤其，可以制成倍率色差上佳的透镜。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的投射用变焦透镜的构成的概略图。
图2是表示实施例1的投射用变焦透镜的、变倍时的透镜移动轨迹的概略图。
图3是表示本发明的实施例2的投射用变焦透镜的构成的概略图。
图4是表示实施例2的投射用变焦透镜的、变倍时的透镜移动轨迹的概略图。
图5是表示本发明的实施例3的投射用变焦透镜的构成的概略图。
图6是表示实施例3的投射用变焦透镜的、变倍时的透镜移动轨迹的概略图。
图7是表示本发明的实施例4的投射用变焦透镜的构成的概略图。
图8是表示实施例4的投射用变焦透镜的、变倍时的透镜移动轨迹的概略图。
图9是表示本发明的实施例5的投射用变焦透镜的构成的概略图。
图10是表示实施例5的投射用变焦透镜的、变倍时的透镜移动轨迹的概略图。
图11是表示本发明的实施例6的投射用变焦透镜的构成的概略图。
图12是表示实施例6的投射用变焦透镜的、变倍时的透镜移动轨迹的概略图。
图13是表示实施例1的投射用变焦透镜的诸像差(球面像差、像散、畸变像差及倍率色差)的像差图。
图14是实施例1的投射用变焦透镜的、在广角(WIDE)端的波长546.07nm的横向像差图。
图15是实施例1的投射用变焦透镜的、在中间(MIDDLE)区域的波长546.07nm的横向像差图。
图16是实施例1的投射用变焦透镜的、在望远(TELE)端的波长546.07nm的横向像差图。
图17是表示实施例2的投射用变焦透镜的诸像差(球面像差、像散、畸变像差及倍率色差)的像差图。
图18是实施例2的投射用变焦透镜的、在广角端的波长546.07nm的横向像差图。
图19是实施例2的投射用变焦透镜的、在中间区域的波长546.07nm的横向像差图。
图20是实施例2的投射用变焦透镜的、在望远端的波长546.07nm的横向像差图。
图21是表示实施例3的投射用变焦透镜的诸像差(球面像差、像散、畸变像差及倍率色差)的像差图。
图22是实施例3的投射用变焦透镜的、在广角端的波长546.07nm的横向像差图。
图23是实施例3的投射用变焦透镜的、在中间区域的波长546.07nm的横向像差图。
图24是实施例3的投射用变焦透镜的、在望远端的波长546.07nm的横向像差图。
图25是表示实施例4的投射用变焦透镜的诸像差(球面像差、像散、畸变像差及倍率色差)的像差图。
图26是实施例4的投射用变焦透镜的、在广角端的波长546.07nm的横向像差图。
图27是实施例4的投射用变焦透镜的、在中间区域的波长546.07nm的横向像差图。
图28是实施例4的投射用变焦透镜的、在望远端的波长546.07nm的横向像差图。
图29是表示实施例5的投射用变焦透镜的诸像差(球面像差、像散、畸变像差及倍率色差)的像差图。
图30是实施例5的投射用变焦透镜的、在广角端的波长546.07nm的横向像差图。
图31是实施例5的投射用变焦透镜的、在中间区域的波长546.07nm的横向像差图。
图32是实施例5的投射用变焦透镜的、在望远端的波长546.07nm的横向像差图。
图33是表示实施例6的投射用变焦透镜的诸像差(球面像差、像散、畸变像差及倍率色差)的像差图。
图34是实施例6的投射用变焦透镜的、在广角端的波长546.07nm的横向像差图。
图35是实施例6的投射用变焦透镜的、在中间区域的波长546.07nm的横向像差图。
图36是实施例6的投射用变焦透镜的、在望远端的波长546.07nm的横向像差图。
图37是本发明的一实施方式的投影型显示装置的概略构成图。
图中：L1～L11-透镜，G1～G3-透镜组，X-光轴，1、103-DMD，2-玻璃罩(滤光部)，101-光源，102-杆形积分器，104-投射用变焦透镜，105-屏幕。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的具体实施方式。图1所示的实施方式(以实施例1的广角端的状态为代表进行表示)的投射用变焦透镜，从放大侧起依次具备：第1透镜组G1，具有负的折射力；第2透镜组G2，具有正的折射力；及第3透镜组G3，具有用于像差补正的正或负的折射力，在其后段配设玻璃罩(滤光部)2及DMD1。还有，图中X表示光轴。
在此，第1透镜组G1，从放大侧起依次配设：第1透镜L1，由正透镜构成；第2透镜L2，由凸面朝向放大侧的负弯月透镜构成；第3透镜L3，由负透镜构成；第4透镜L4，由正透镜构成；及第5透镜L5，由负透镜构成。
另外，上述第4透镜L4及第5透镜L5相互接合而构成接合透镜。由此，可以易于光学调整(准直(alignment)调整)，同时可以良好地补正色差。
并且，第2透镜组G2由各自两凸透镜所构成的第6透镜L6及第7透镜L7构成。
而且，第3透镜组G3，从放大侧起依次具备：第8透镜L8，由两面为非球面的透镜构成；第9透镜L9，由负透镜构成；第10透镜L10，由正透镜构成；第11透镜L11，由正透镜构成。
另外，上述各透镜组的各透镜不限于上述的形状，而且，可以使负透镜或正透镜增减1枚以上。
而且，如上述，在本实施方式，由于非球面为1枚，所以与具有多枚非球面透镜的现有技术相比，可以谋求制造成本的低廉化。另外，上述第8透镜L8的各非球面由以下非球面式表示。
【数学式】
Z = Y 2 / R 1 + 1 - K × Y 2 / R 2 + Σ i = 3 11 A i Y i
其中：
Z：从距光轴具有距离Y的非球面上的点垂下到非球面顶点的切向平面(与光轴垂直的平面)的垂线的长度
Y：从光轴的距离
R：非球面的光轴附近的曲率半径
K：离心率
Ai：非球面系数(i＝3～11)
而且，本实施方式的投射用变焦透镜，上述3个透镜组G1～G3皆为可动组，并按照从广角侧向望远端移行的变倍(变焦)时第2透镜组G2和第3透镜组G3皆向放大侧移动的方式构成。
而且，本实施方式的投射用变焦透镜的构成满足以下条件式(1)～(5)。
|M3/f3|＜|M1/f1|＜|M2/f2|    (1)
0.40＜|M2/f2|＜0.80          (2)
Npd＞1.70                    (3)
vpd＞40                      (4)
Nnd＞1.75                (5)
其中，
Mi：第i透镜组在变焦时的广角端-望远端间的移动量，
fi：第i透镜组的焦距，
Npd：形成第2透镜组G2中的正透镜中的最靠近放大侧的正透镜的玻璃材料相对于d线的折射率，
vpd：形成第2透镜组G2中的正透镜中的最靠近放大侧的正透镜的玻璃材料相对于d线的阿贝数，
Nnd：形成第3透镜组G3中的负透镜中的折射力最大的负透镜的玻璃材料相对于d线的折射率，
在此，说明上述条件式(1)～(5)的技术意义。
首先，条件式(1)规定各透镜组的广角端-望远端间的移动量和光焦度之积相关的大小关系，是用于适当设定各透镜组在变焦时的变倍分担(分配)。即，通过将该值设定为第2透镜组G2最大、其次第1透镜组G1较大而像差补正用的第3透镜组G3最小，就可以适当设定各透镜组在变焦时的变倍分担。通过满足该条件式(1)，可以达成高变焦比和良好地补正伴随变焦的像差变动。
并且，条件式(2)对上述条件式(1)中的广角端-望远端间的移动量和光焦度之积(在G1～G3内)成为最大值的第2透镜组G2规定该值的范围。通过将第2透镜组G2相关的该值设定在由条件式(2)规定的范围，可以适当设定变焦时的变倍分担。若脱离该范围，则难以达成高变焦比和难以进行伴随变焦的像差变动的补正。
而且，条件式(3)规定形成第2透镜组G2中的正透镜中的最靠近放大侧的正透镜的玻璃材料相对于d线的折射率Npd，若低于该下限，则难以补正像面。
而且，条件式(4)规定形成第2透镜组G2中的正透镜中的最靠近放大侧的正透镜的玻璃材料相对于d线的阿贝数vpd，若低于该下限，则难以补正倍率色差。
而且，条件式(5)规定形成第3透镜组G3中的负透镜中的折射力(绝对值)最大的负透镜的玻璃材料相对于d线的折射率Nnd，若低于该下限，则难以补正球面像差和色差。
另外，代替上述条件式(2)，若按照满足下述条件式(2′)的方式构成，则可以更加适当地设定变焦时的各透镜组的变倍分担。
0.45＜|M2/f2|＜0.65        (2′)
接着，简单说明本发明的投影型显示装置的实施方式。图37为本实施方式的投影型显示装置的概略构成图。
如图37所示，从光源101射出的光束，通过谋求在垂直于光轴的截面上使光束的光量分布均匀化的杆形积分器(rod integrator)102后，通过未图示的彩色转盘，按时间序列选择变换为3原色光(R、G、B)，并照射于DMD103。在该DMD103中，根据入射光的色切换而进行对该色光用的调制切换，由DMD103适当调制后的投射光，入射到投射用变焦透镜104，最终达到屏幕105。
[实施例]
以下，利用具体实施例，进一步说明本发明的投射用变焦透镜。
<实施例1>
图1表示实施例1的投射用变焦透镜的概略构成。该投射用变焦透镜，从放大侧起依次具备：第1透镜组G1，具有负的折射力；第2透镜组G2，具有正的折射力；第3透镜组G3，用于相差补正。
在此，第1透镜组G1从放大侧起依次配设：第1透镜L1，由凸面朝向放大侧的正弯月透镜构成；第2透镜L2，由凸面朝向放大侧的负弯月透镜构成；第3透镜L3，由两凹透镜构成；第4透镜L4，由两凸透镜构成；及第5透镜L5，由两凹透镜构成。将第4透镜L4及第5透镜L5相互接合，
并且，第2透镜组G2由各自两凸透镜所构成的第6透镜L6及第7透镜L7构成。
而且，第3透镜组G3从放大侧起依次具备：第8透镜L8，由两面为非球面且在光轴附近具有负折射力的非球面透镜构成；第9透镜L9，由两凹透镜构成；第10透镜L10，由凸面朝向缩小侧的正弯月透镜构成；及第11透镜L11，由两凸透镜构成。
表1表示该投射用变焦透镜的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的中心厚度及各透镜之间的空气间隔(以下，将这些总称为轴上面间隔)D(mm)、各透镜相对于d线的折射率N及阿贝数v的值。另外，表中的数字是表示从放大侧起的顺序(以下表2～6中相同)。并且，在表1的上段表示有焦距f(mm)、后截距Bfw(mm)、FNo、视角2ω(度)的值。
并且，在表1的下段表示有上述非球面式所示的非球面的各定数K、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11的值。
尚且，表1中的数值，阶段性地记载3个数值，即，左端的数值表示广角端的值，中央的数值表示中间区域的值，右端的数值表示望远端的值(以下的表2～6中相同)。
【表1】
f＝16.76～21.18～26.74
Bfw＝36.01
Fno＝2.08～2.31～2.69
2ω＝67.4°～55.4°～44.8°
面    R          D       Nd         vd
1     56.854     6.31    1.51680    64.2
2     525.655    0.50
3     35.695     1.60    1.62041    60.3
4     18.613     6.79
5     -369.167   1.46    1.74950    35.0
6     23.676     2.94
7     126.950    4.21    1.80518    25.4
8     -41.969    1.31    1.60311    60.7
9     38.262     19.57～9.83～2.21
10    62.340     3.63    1.77250    49.6
11    -111.023   22.73
12    29.991     4.69    1.58913    61.3
13    -35.300    0.50～1.76～3.90
*14   -25.787    1.50    1.68893    31.1
*15   -48.559    2.31
16    -21.568    1.20    1.80610    33.3
17    70.507     0.78
18    -797.789   2.91    1.56883    56.0
19    -40.313    0.20
20    151.740    5.34    1.62299    58.2
21    -19.014    33.50～38.69～44.87
22    ∞         3.00    1.48749    70.2
      ∞
*非球面系数
面编号    14                   15
K         -34.4308247          -461.9192592
A3        1.7815970×10-3      1.6092469×10-3
A4        -1.2370595×10-3     -1.3607082×10-3
A5        4.0232455×10-4      4.4927065×10-4
A6        -5.4347210×10-5     -5.0601320×10-5
A7        1.5845647×10-6      4.4295824×10-5
A8        3.3483656×10-7      2.9155911×10-7
A9        -2.6066787×10-8     1.7407963×10-3
A10       -5.8327006×10-10    -5.0695225×10-8
A11       7.6380981×10-11     2.2420346×10-10
并且，根据实施例1的投射用变焦透镜，如表7所示，皆满足条件式(1)～(5)及(2′)。
而且，图2表示实施例1的投射用变焦透镜在变倍时的透镜移动轨迹。
进而，图13是表示实施例1的投射用变焦透镜的球面像差、像散、畸变像差及倍率色差的像差图。另外，在像散图中表示有针对弧矢像面及子午像面的像差。
而且，图14、15、16分别为表1中的广角端、中间区域、望远端的波长546.07nm的横向像差图。
由这些像差图可知，根据实施例1的投射用变焦透镜，可以极为良好地补正各像差尤其倍率色差。
根据实施例1的投射用变焦透镜，不仅光学性能良好而且变焦比为1.59倍左右且接近1.6倍。
<实施例2>
图3表示实施例2的投射用变焦透镜的概略构成。在本实施例省略与实施例1重复的说明。
实施例2的投射用变焦透镜的透镜构成与实施例1的构成大致相同，但其主要不同点在于，第3透镜L3为凹面朝向缩小侧的负弯月透镜，第10透镜L10为两凸透镜，第11透镜L11为凸面朝向缩小侧的正弯月透镜。
表2表示该投射用变焦透镜的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的轴上面间隔D(mm)、各透镜相对于d线的折射率N及阿贝数v的值。并且，在表2的上段表示有焦距f(mm)、后截距Bfw(mm)、FNo、视角2ω(度)的值。
【表2】
f＝16.75～21.15～26.71
Bfw＝36.01
Fno＝2.21～2.52～2.93
2ω＝67.4°～55.4°～44.8°
面    R           D       Nd         vd
1     74.725      5.26    1.51633    64.1
2     1007.188    0.50
3     43.572      0.90    1.65160    58.5
4     20.715      5.56
5     114.142     0.90    1.79952    42.2
6     23.479      3.65
7     129.456     4.63    1.80518    25.4
8     -68.141     1.50    1.56384    60.7
9     38.158      23.94～13.51～5.28
10    61.988      2.90    1.83481    42.7
11    -122.337    22.55
12    30.027      4.24    1.56384    60.7
13    -34.762     0.50～1.90～3.83
*14   -37.368     1.00    1.68893    31.1
*15   -107.085    2.51
16    -17.164     0.90    1.84666    23.8
17    43.946      0.20
18    52.098      4.14    1.60311    60.7
19    -27.831     0.20
20    -147.678    4.00    1.80518    25.4
21    -21.436     33.50～38.18～43.83
22    ∞          3.00    1.48749    70.2
      ∞
*非球面系数
面编号    14                  15
K         -101.9216983        -2415.7283250
A3        1.5163079×10-3     1.4028474×10-3
A4        -1.1456092×10-3    -1.0306284×10-3
A5        4.0857646×10-4     4.0780492×10-4
A6        -5.6920813×10-5    -5.5341152×10-5
A7        9.7678014×10-7     5.0725079×10-7
A8        4.5800943×10-7     4.1678188×10-7
A9        -1.5635108×10-8    7.1263930×10-8
A10       -3.6821700×10-9    -6.1499396×10-9
A11       2.3399460×10-10    3.2173875×10-10
并且，根据实施例2的投射用变焦透镜，如表7所示，皆满足条件式(1)～(5)及(2′)。
而且，图4表示实施例2的投射用变焦透镜在变倍时的透镜移动轨迹。
进而，图17是表示实施例2的投射用变焦透镜的球面像差、像散、畸变像差及倍率色差的像差图。另外，在像散图中表示有针对弧矢像面及子午像面的像差。
而且，图18、19、20分别为表2中的广角端、中间区域、望远端的波长546.07nm的横向像差图。
由这些像差图可知，根据实施例2的投射用变焦透镜，可以极为良好地补正各像差尤其倍率色差。
根据实施例2的投射用变焦透镜，不仅光学性能良好而且变焦比为1.59倍左右且接近1.6倍。
<实施例3>
图5表示实施例3的投射用变焦透镜的概略构成。在本实施例省略与实施例2重复的说明。
实施例3的投射用变焦透镜的透镜构成与实施例2的构成大致相同。
表3表示该投射用变焦透镜的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的轴上面间隔D(mm)、各透镜相对于d线的折射率N及阿贝数v的值。并且，在表3的上段表示有焦距f(mm)、后截距Bfw(mm)、FNo、视角2ω(度)的值。
【表3】
f＝16.74～21.15～26.70
Bfw＝36.01
Fno＝2.25～2.55～2.96
2ω＝67.4°～55.4°～44.8°
面    R         D       Nd         vd
1     73.752    5.38    1.51633    64.1
2     1270.600  0.50
3     44.433    2.00    1.65160    58.5
4     20.085    5.74
5     235.594   1.40    1.79952    42.2
6     24.412    3.12
7     131.127   3.58    1.80518    25.4
8     -61.913   1.30    1.56384    60.7
9     45.028    22.70～12.37～4.20
10    68.033    2.70    1.83481    42.7
11    -157.886  25.20
12    29.651    4.25    1.56384    60.7
13    -35.417   1.03～2.22～3.95
*14   -38.438   1.00    1.68893    31.1
*15   -30.502   0.20
16    -30.490   1.30    1.84666    23.8
17    47.855    0.67
18    153.294   3.49    1.60311    60.7
19    -32.410   0.75
20    -22.322   3.63    1.80518    25.4
21    -17.714   33.50～38.51～44.48
22    ∞        3.00    1.48749    70.2
      ∞
*非球面系数
面编号    14                 15
K         1.2026293          -113.9230008
A3        2.1622432×10-3    2.2533338×10-3
A4        -1.3714589×10-3   -1.9898425×10-3
A5        4.3902157×10-4    5.5498001×10-4
A6        -5.5281237×10-5   -7.1599954×10-5
A7        2.0206089×10-6    2.6290302×10-6
A8        4.8411472×10-7    1.2997889×10-7
A9        -3.2480334×10-8   3.3442870×10-8
A10       -2.1514392×10-9   -7.2612794×10-9
A11       1.8075914×10-10   3.2828538×10-10
并且，根据实施例3的投射用变焦透镜，如表7所示，皆满足条件
式
(1)～(5)及(2′)。
而且，图6表示实施例3的投射用变焦透镜在变倍时的透镜移动轨迹。
进而，图21是表示实施例3的投射用变焦透镜的球面像差、像散、畸变像差及倍率色差的像差图。另外，在像散图中表示有针对弧矢像面及子午像面的像差。
而且，图22、23、24分别为表3中的广角端、中间区域、望远端的波长546.07nm的横向像差图。
由这些像差图可知，根据实施例3的投射用变焦透镜，可以极为良好地补正各像差尤其倍率色差。
根据实施例3的投射用变焦透镜，不仅光学性能良好而且变焦比为1.59倍左右且接近1.6倍。
<实施例4>
图7表示实施例4的投射用变焦透镜的概略构成。在本实施例省略与实施例2重复的说明。
实施例4的投射用变焦透镜的透镜构成与实施例2的构成大致相同。
表4表示该投射用变焦透镜的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的轴上面间隔D(mm)、各透镜相对于d线的折射率N及阿贝数v的值。并且，在表4的上段表示有焦距f(mm)、后截距Bfw(mm)、FNo、视角2ω(度)的值。
【表4】
f＝16.74～21.14～26.70
Bfw＝36.01
Fno＝2.21～2.54～2.97
2ω＝67.4°～55.4°～44.8°
面    R          D       Nd         vd
1     85.678     4.80    1.51633    64.1
2     1834.292   0.50
3     44.849     2.00    1.65160    58.5
4     20.351     5.01
5     83.172     1.40    1.74400    44.8
6     22.503     3.46
7     110.743    3.00    1.78472    25.7
8     -115.394   1.30    1.58913    61.2
9     34.851     21.88～11.69～3.67
10    80.877     2.85    1.83481    42.7
11    -101.830   26.10
12    39.338     4.07    1.58913    61.2
13    -31.928    0.50～2.17～4.61
*14   -46.651    1.50    1.68893    31.1
*15   -49.128    1.79
16    -20.908    1.20    1.78472    25.7
17    82.725     1.07
18    133.987    3.64    1.51633    64.1
19    -33.571    0.54
20    -56.039    3.73    1.62004    36.3
21    -19.282    33.50～38.54～44.48
22    ∞         3.00    1.48749    70.2
      ∞
*非球面系数
面编号    14                  15
K         -214.9165614        -483.9157409
A8        1.6287301×1-3      1.6032325×10-3
A4        -1.3393965×1-3     -1.5713781×1-3
A5        4.1783341×10-4     4.8880234×10-4
A6        -5.6798213×10-5    -5.7149848×10-5
A7        1.7385895×10-6     6.5518823×10-9
A8        3.7114769×10-7     4.2170928×10-7
A9        -2.6615855×10-8    1.8090702×10-5
A10       -1.3336433×10-9    -7.2873053×10-9
A11       1.2436743×10-10    3.5511789×10-10
并且，根据实施例4的投射用变焦透镜，如表7所示，皆满足条件式(1)～(5)及(2′)。
而且，图8表示实施例4的投射用变焦透镜在变倍时的透镜移动轨迹。
进而，图25是表示实施例4的投射用变焦透镜的球面像差、像散、畸变像差及倍率色差的像差图。另外，在像散图中表示有针对弧矢像面及子午像面的像差。
而且，图26、27、28分别为表4中的广角端、中间区域、望远端的波长546.07nm的横向像差图。
由这些像差图可知，根据实施例4的投射用变焦透镜，可以极为良好地补正各像差尤其倍率色差。
根据实施例4的投射用变焦透镜，不仅光学性能良好而且变焦比为1.59倍左右且接近1.6倍。
<实施例5>
图9表示实施例5的投射用变焦透镜的概略构成。在本实施例省略与实施例2重复的说明。
实施例5的投射用变焦透镜的透镜构成与实施例2的构成大致相同。
表5表示该投射用变焦透镜的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的轴上面间隔D(mm)、各透镜相对于d线的折射率N及阿贝数v的值。并且，在表5的上段表示有焦距f(mm)、后截距Bfw(mm)、FNo、视角2ω(度)的值。
【表5】
f＝16.77～21.19～26.75
Bfw＝36.01
Fno＝2.23～2.57～3.01
2ω＝67.2°～55.4°～44.8°
面    R         D       Nd         vd
1     78.235    5.08    1.51633    64.1
2     1373.580  0.50
3     45.669    1.60    1.65160    58.5
4     20.418    5.20
5     88.605    1.40    1.70000    48.1
6     21.064    4.29
7     277.590   3.02    1.80518    25.4
8     -72.151   1.30    1.56384    60.7
9     39.331    22.10～12.05～4.13
10    62.352    3.06    1.77250    49.6
11    -104.089  25.14
12    36.981    3.97    1.58913    61.2
13    -32.677   0.50～2.00～4.24
*14   -41.584   1.50    1.68893    31.1
*15   -56.286   1.88
16    -20.261   1.20    1.75520    27.5
17    76.858    1.17
18    195.761   3.45    1.51633    64.1
19    -33.611   0.20
20    -99.172   4.13    1.58144    40.7
21    -19.618   33.50～38.83～45.03
22    ∞        3.00    1.48749    70.2
      ∞
*非球面系数
面编号    14                  15
K         -213.9742291        -784.6106211
A3        1.2848283×10-3     1.2014268×10-3
A4        -1.3265600×10-3    -1.4252827×10-3
A5        4.2384546×10-4     4.7620427×10-4
A6        -5.6868538×10-5    -5.7657408×10-5
A7        1.5870267×10-6     7.6298954×10-6
A8        3.7294716×10-7     4.2102703×10-7
A9        -2.5185763×10-8    1.8152973×10-8
A10       -1.3218087×10-9    -7.2324001×10-9
A11       1.1750605×10-10    3.4963421×10-10
并且，根据实施例5的投射用变焦透镜，如表7所示，皆满足条件
式
(1)～(5)及(2′)。
而且，图10表示实施例5的投射用变焦透镜在变倍时的透镜移动轨迹。
进而，图29是表示实施例5的投射用变焦透镜的球面像差、像散、畸变像差及倍率色差的像差图。另外，在像散图中表示有针对弧矢像面及子午像面的像差。
而且，图30、31、32分别为表5中的广角端、中间区域、望远端的波长546.07nm的横向像差图。
由这些像差图可知，根据实施例5的投射用变焦透镜，可以极为良好地补正各像差尤其倍率色差。
根据实施例5的投射用变焦透镜，不仅光学性能良好而且变焦比为1.60倍左右。
<实施例6>
图11表示实施例6的投射用变焦透镜的概略构成。在本实施例省略与实施例2重复的说明。
实施例6的投射用变焦透镜的透镜构成与实施例2的构成大致相同。
表6表示该投射用变焦透镜的各透镜面的曲率半径R(mm)、各透镜的轴上面间隔D(mm)、各透镜相对于d线的折射率N及阿贝数v的值。并且，在表6的上段表示有焦距f(mm)、后截距Bfw(mm)、FNo、视角2ω(度)的值。
【表6】
f＝16.76～21.17～26.73
Bfw＝36.01
Fno＝2.23～2.57～3.01
2ω＝67.4°～55.4°～44.8°
面    R         D       Nd         vd
1     72.372    5.25    1.51633    64.1
2     873.148   0.50
3     43.676    1.70    1.65160    58.5
4     19.977    5.51
5     109.312   1.40    1.74400    44.8
6     21.430    4.18
7     346.618   3.25    1.80518    25.4
8     -56.143   1.30    1.58913    61.2
9     46.751    21.35～11.38～3.51
10    60.836    3.18    1.77250    49.6
11    -113.865  25.28
12    35.376    3.94    1.58913    61.2
13    -33.933   0.50～1.96～4.14
*14   -43.257   1.50    1.68893    31.1
*15   -52.660   1.67
16    -22.770   1.20    1.78472    25.7
17    89.207    1.62
18    703.257   2.72    1.51633    64.1
19    -48.434   0.20
20    -114.971  4.41    1.58144    40.7
21    -18.785   33.50～38.91～45.24
22    ∞        3.00    1.48749    70.2
      ∞
*非球面系数
面编号    14                 15
K         -278.7129675       -645.2737754
A3        1.2317539×10-3    1.1904180×10-3
A4        -1.3452430×10-3   -1.4018855×10-3
A5        4.3164533×10-4    4.6506230×10-4
A6        -5.7319367×10-5   -5.6097833×10-5
A7        1.5078908×10-6    1.4859077×10-7
A8        3.7941071×10-7    3.9858107×10-7
A9        -2.4323454×10-8   1.6914337×10-8
A10       -1.4471165×10-9   -6.8339868×10-9
A11       1.2155892×10-10   3.3050449×10-10
并且，根据实施例6的投射用变焦透镜，如表7所示，皆满足条件式(1)～(5)及(2′)。
而且，图12表示实施例6的投射用变焦透镜在变倍时的透镜移动轨迹。
进而，图33是表示实施例6的投射用变焦透镜的球面像差、像散、畸变像差及倍率色差的像差图。另外，在像散图中表示有针对弧矢像面及子午像面的像差。
而且，图34、35、36分别为表6中的广角端、中间区域、望远端的波长546.07nm的横向像差图。
由这些像差图可知，根据实施例6的投射用变焦透镜，可以极为良好地补正各像差尤其倍率色差。
根据实施例6的投射用变焦透镜，不仅光学性能良好而且变焦比为1.59倍左右且接近1.6倍。
【表7】
          実施例1     実施例2    実施例3     実施例4     実施例5    実施例6
fW        16.76       16.75      16.74       16.74       16.77      16.76
fT        26.74       26.71      26.70       26.70       26.75      26.73
Bfw       36.01       36.01      36.01       36.01       36.01      36.01
M1        2.59        5.00       4.60        3.13        2.71       2.47
M2        -14.77      -13.66     -13.90      -15.09      -15.27     -15.37
M3        -11.37      -10.33     -10.98      -10.98      -11.53     -11.74
f1        -21.84      -22.84     -23.14      -22.11      -21.53     -21.48
f2        26.77       26.84      28.36       29.35       28.63      28.71
f3        244.25      635.34     -8698.78    391.82      754.89     748.80
M1/f1     -0.11859    -0.21891   -0.19857    -0.14138    -0.12587   -0.11499
M2/f2     -0.55174    -0.50894   -0.49013    -0.51414    -0.53336   -0.53535
M3/f3     -0.04655    -0.01626   0.00126     -0.02802    -0.01527   -0.01568
(3)Nd     1.77250     1.83481    1.83481     1.83481     1.77250    1.77250
(4)vd     49.6        42.7       42.7        42.7        49.6       49.6
(5)Nd     1.80610     1.84666    1.84666     1.78472     1.75520    1.78472
群的移动量是将光轴方向缩小侧为正

Claims (9)

1.一种投射用变焦透镜，
从放大侧起依次具备：
负折射力的第1透镜组；
正折射力的第2透镜组；
像差补正用的第3透镜组，
这3个透镜组均为可动透镜组，按照从广角端向望远端变焦时上述第2透镜组及上述第3透镜组向放大侧移动的方式构成，并且满足以下条件式(1)、(2)，
|M3/f3|＜|M1/f1|＜|M2/f2|     (1)
0.40＜|M2/f2|＜0.80    (2)
其中，
Mi：第i透镜组在变焦时的广角端-望远端间的移动量，
fi：第i透镜组的焦距。
2.根据权利要求1所述的投射用变焦透镜，其特征在于：
上述第2透镜组包括2枚以上的正透镜，形成该2枚以上的正透镜中的最靠近放大侧的正透镜的玻璃材料相对于d线的折射率Npd满足以下条件式(3)，
Npd＞1.70              (3)。
3.根据权利要求2所述的投射用变焦透镜，其特征在于：
形成上述2枚以上的正透镜中的最靠近放大侧的正透镜的玻璃材料相对于d线的阿贝数vpd满足以下条件式(4)，
vpd＞40                (4)。
4.根据权利要求1所述的投射用变焦透镜，其特征在于：
上述第3透镜组至少包括1枚负透镜，形成该至少1枚的负透镜中的折射力最大的负透镜的玻璃材料相对于d线的折射率Nnd满足以下条件式(5)，
Nnd＞1.75               (5)。
5.根据权利要求1～4任一项所述的投射用变焦透镜，其特征在于：
上述第3透镜组的配置于最靠近缩小侧的透镜为凸面朝向缩小侧的正透镜。
6.根据权利要求1～4任一项所述的投射用变焦透镜，其特征在于：
上述第3透镜组的1个透镜的至少一面形成为非球面。
7.根据权利要求5所述的投射用变焦透镜，其特征在于：
上述第3透镜组的1个透镜的至少一面形成为非球面。
8.一种投影型显示装置，其特征在于，具备：
光源；
光阀；
照明光学部，将来自该光源的光束引导至该光阀；
权利要求6所述的投射用变焦透镜，
来自上述光源的光束由上述光阀进行光学调制，并通过上述投射用变焦透镜向屏幕投影。
9.一种投影型显示装置，其特征在于，具备：
光源；
光阀；
照明光学部，将来自该光源的光束引导至该光阀；
权利要求7所述的投射用变焦透镜，
来自上述光源的光束由上述光阀进行光学调制，并通过上述投射用变焦透镜向屏幕投影。
CNB2007100918691A 2006-03-30 2007-03-28 投射用变焦透镜及投影型显示装置 Expired - Fee Related CN100516967C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006094067 2006-03-30
JP2006094067A JP2007271697A (ja) 2006-03-30 2006-03-30 投影用ズームレンズおよび投写型表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101046549A CN101046549A (zh) 2007-10-03
CN100516967C true CN100516967C (zh) 2009-07-22

Family

ID=38558496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2007100918691A Expired - Fee Related CN100516967C (zh) 2006-03-30 2007-03-28 投射用变焦透镜及投影型显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7529036B2 (zh)
JP (1) JP2007271697A (zh)
CN (1) CN100516967C (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8542310B2 (en) * 2008-07-04 2013-09-24 Konica Minolta Opto, Inc. Imaging lens, manufacturing method and imaging unit therefor
JP5152854B2 (ja) * 2008-07-24 2013-02-27 富士フイルム株式会社 投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置
JP5152855B2 (ja) * 2008-08-14 2013-02-27 富士フイルム株式会社 投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置
CN101556424B (zh) * 2009-02-11 2011-02-16 苏州佳世达光电有限公司 投影装置
JP5320224B2 (ja) * 2009-09-03 2013-10-23 富士フイルム株式会社 投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置
JP5508812B2 (ja) * 2009-10-29 2014-06-04 オリンパス株式会社 電子撮像装置
CN101887163B (zh) * 2010-06-29 2012-07-25 利达光电股份有限公司 一种前组调焦定焦投影镜头
TW201243421A (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Asia Optical Co Inc Zoom projection lens for projector
JP5727669B2 (ja) 2012-04-02 2015-06-03 富士フイルム株式会社 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置
CN105527697B (zh) * 2016-01-26 2019-06-11 深圳市谛源光科有限公司 微型投影机成像镜头
WO2018105012A1 (ja) * 2016-12-05 2018-06-14 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド ズームレンズ、撮像装置、移動体及びシステム
JP6830457B2 (ja) * 2018-03-29 2021-02-17 富士フイルム株式会社 レンズ装置
JP6460506B1 (ja) * 2018-07-20 2019-01-30 エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ 撮像レンズ
JP6463591B1 (ja) * 2018-07-20 2019-02-06 エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ 撮像レンズ
JP6463592B1 (ja) * 2018-07-20 2019-02-06 エーエーシーアコースティックテクノロジーズ（シンセン）カンパニーリミテッドＡＡＣ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ 撮像レンズ
JP6861458B2 (ja) * 2019-02-26 2021-04-21 カンタツ株式会社 撮像レンズ
JP6876850B2 (ja) * 2020-04-23 2021-05-26 株式会社タムロン ズームレンズおよび撮像装置
CN114966919B (zh) * 2021-02-27 2023-04-28 华为技术有限公司 长焦镜头、摄像头模组及电子设备
CN112904543A (zh) * 2021-03-24 2021-06-04 舜宇光学(中山)有限公司 一种变焦镜头
CN113495347B (zh) * 2021-09-07 2021-12-07 沂普光电(天津)有限公司 一种超短焦镜头
CN116577911B (zh) * 2023-07-14 2023-09-29 沂普光电(天津)有限公司 一种高清晰度低投射比小型化投影镜头

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3310854B2 (ja) * 1996-03-04 2002-08-05 富士写真光機株式会社 ワイドズームレンズ
JP4112210B2 (ja) * 2001-11-07 2008-07-02 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置
JP4107109B2 (ja) 2003-03-06 2008-06-25 カシオ計算機株式会社 投影レンズ
JP4703996B2 (ja) * 2004-09-24 2011-06-15 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置
JP4871517B2 (ja) * 2005-02-22 2012-02-08 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置
US7489449B2 (en) * 2006-12-21 2009-02-10 Fujinon Corporation Zoom lens for projection and projection display device

Also Published As

Publication number Publication date
US7529036B2 (en) 2009-05-05
CN101046549A (zh) 2007-10-03
JP2007271697A (ja) 2007-10-18
US20070229976A1 (en) 2007-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100516967C (zh) 投射用变焦透镜及投影型显示装置
CN101387745B (zh) 投射型变焦透镜及投射型显示装置
CN100504492C (zh) 投影型变焦透镜及投影型显示装置
CN101806953B (zh) 投影用变焦透镜及投影型图像显示装置
CN201828704U (zh) 投射透镜及投射型显示装置
CN101324700B (zh) 投影用广角变焦透镜及投影型显示装置
CN101329443B (zh) 投影用变焦透镜及投射型显示装置
CN101387744B (zh) 投射型变焦透镜及投射型显示装置
CN100501488C (zh) 投射型变焦透镜及投射型显示装置
CN101556372B (zh) 投射用变焦透镜及投射式显示装置
CN100410716C (zh) 由二组透镜组构成的变焦距投影透镜及投影型显示装置
CN100533202C (zh) 投影透镜及用该投影透镜的投影型显示装置
CN201740911U (zh) 投射用广角变焦透镜及投射型显示装置
CN101441313B (zh) 投影透镜及使用其的投影型显示装置
CN102109667B (zh) 用于投射的变焦镜头和投射式显示设备
CN201666968U (zh) 投影用变焦透镜及投影型显示装置
CN100582859C (zh) 投影用变焦透镜及投射型显示装置
CN201876598U (zh) 用于投影的变焦透镜和投影型显示装置
US7489449B2 (en) Zoom lens for projection and projection display device
CN101344635B (zh) 投影用变焦透镜及投射型显示装置
CN203786378U (zh) 投影用变焦透镜和投影型显示装置
CN105824109B (zh) 投影光学系统以及投影型图像显示装置
CN101021609A (zh) 变焦透镜以及附有变焦透镜的摄像机
CN104285174B (zh) 投影用变倍光学系统和投影型显示装置
CN101561551B (zh) 投射用变焦透镜及投射式显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090722

Termination date: 20140328