CN203786378U - 投影用变焦透镜和投影型显示装置 - Google Patents

投影用变焦透镜和投影型显示装置 Download PDF

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Abstract

在投影用变焦透镜中，缩小侧为远心的，既实现了紧凑性、小F数(f-number)、高变焦比，又在变焦全域良好地校正诸像差。从放大侧起顺次排列负的第一透镜群(G1)、正的第二透镜群(G2)、负的第三透镜群(G3)、正的第四透镜群(G4)、负的第五透镜群(G5)、正的第六透镜群(G6)。缩小侧是远心的。变倍时，第二透镜群(G2)～第五透镜群(G5)移动，第一透镜群(G1)和第六透镜群(G6)固定。在将广角端、望远端的全系统的焦距分别设为fw、ft，第三透镜群(G3)、第五透镜群(G5)的焦距分别设为f3、f5时，满足下述条件式(1)、(2)：1.5＜ft/fw (1)；0.5＜f5/f3＜10.0 (2)。

Description

投影用变焦透镜和投影型显示装置
技术领域
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装置。 
背景技术
一直以来，液晶显示元件和DMD(数字微镜器件：注册商标)等使用了光阀的投影机装置(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。 
另外，考虑到至屏幕的距离设定的自由度的提高和在狭窄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高变焦比的变焦透镜搭载于投影型显示装置这样的要求也很强烈。 
因此，按照全体由6个透镜群构成，并在最放大侧配置负透镜群、在最缩小侧配置正透镜群且在变倍时这些透镜群固定，并且将在这些透镜群之间的4个透镜群在变倍时移动的方式所构成的投影用变焦透镜被提出(例如，参照下述专利文献1、2)。 
【先行技术文献】 
【专利文献】 
【专利文献1】专利第4695744号公报 
【专利文献2】特开2009-210594号公报 
但是，专利文献1所述的变焦透镜中的大部分，因为变焦比低，所以不能充分适应近年来的要求。或者，专利文献1所述的变焦透镜中、具有比较高的变焦比的变焦透镜，在跨越变焦全域而要求有高性能的情况下仍有改善的余地。另外，专利文献2所述的变焦透镜，为了应对近几年严格 的要求，就需要有更高的变焦比，或更小的F数。 
发明内容
本发明鉴于这样的情况而形成，其目的在于，提供一种在缩小侧是远心的，既可实现紧凑性和小F数、高变焦比，又可在变焦全域良好地校正诸像差，且具有高光学性能的投影用变焦透镜；以及具备这样的投影用变焦透镜的投影型显示装置。 
本发明的投影用变焦透镜，其特征在于，从放大侧起顺次由具有负光焦度的第一透镜群、具有正光焦度的第二透镜群、具有负光焦度的第三透镜群、具有正光焦度的第四透镜群、具有负光焦度的第五透镜群、具有正光焦度的第六透镜群这样在实质上的6个透镜群构成，并且，缩小侧是远心的；在变倍时，使第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群、第五透镜群移动，使第一透镜群和第六透镜群固定， 
还满足下述条件式(1)、(2)。 
1.5＜ft/fw…(1) 
0.5＜f5/f3＜10.0…(2) 
其中， 
ft：在望远端的全系统的焦距 
fw：在广角端的全系统的焦距 
f5：第五透镜群的焦距 
f3：第三透镜群的焦距 
在本发明的投影用变焦透镜中，优选构成为，使第一透镜群向光轴方向移动而进行调焦。 
在本发明的投影用变焦透镜中，优选第一透镜群含有至少2片使凹面朝向缩小侧的负透镜。另外，优选第一透镜群含有至少1片相对于d线的阿贝数为50以上的负透镜。 
在本发明的投影用变焦透镜中，优选在第五透镜群的最放大侧，配置有使凹面朝向缩小侧的负透镜。另外，优选在第五透镜群的最缩小侧，配置使凸面朝向缩小侧的正透镜。另外，优选第五透镜群含有至少1片相对于d线的阿贝数为50以上的正透镜。 
在本发明的投影用变焦透镜中，优选第六透镜群由使凸面朝向放大侧的1片正透镜构成。 
在本发明的投影用变焦透镜中，优选满足下述条件式(2’)。 
1.0＜f5/f3＜8.0…(2’) 
在本发明的投影用变焦透镜中，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3’)，更进一步优选满足下述条件式(3”)。 
10.0＜vdp-vdn＜60.0…(3) 
12.0＜vdp-vdn＜50.0…(3’) 
14.0＜vdp-vdn＜40.0…(3”) 
其中， 
vdp：第五透镜群所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均 
vdn：第五透镜群所包含的负透镜对d线的阿贝数的平均 
本发明的投影型显示装置，其特征在于，具备：光源；来自该光源的光入射的光阀；和上述的本发明的投影用变焦透镜，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。 
还有，上述所谓“放大侧”，意思是被投影侧(屏幕侧)，即使是缩小投影时，为了方便也将屏幕侧称为放大侧。另一方面，上述所谓“缩小侧”，意思是原图像显示区域侧(光阀侧)，即使是缩小投影时，为了方便也将光阀侧称为缩小侧。 
还有，上述所谓“由～技术实质上的6个透镜群构成”，意思是除了作为构成要素列举的透镜群以外，也可以包含实质上没有光焦度的透镜、光圈和保护玻璃等透镜以外的光学零件等。 
还有，上述所谓“缩小侧为远心的”，是指在会聚于缩小侧的像面的任意的点的光束的截面中，上侧的最大光线和下侧的最大光线的二等分角线接近于与光轴平行的状态，不限于完全远心的情况，即不限于所述二等分角线相对于光轴完全平行的情况，这意味着也包括有一些误差的情况。在此所谓有一些误差的情况，是所述二等分角线相对于光轴的倾斜度在±3°的范围内的情况。 
还有，上述所谓“透镜群”，并不一定仅仅是由多片透镜构成的情形，也包括只由1片透镜构成的情形。 
本发明的投影用变焦透镜，从放大侧起顺次为负、正、负、正、负、正的光焦度配置，变倍时使第一、第六透镜群固定，使第二～第五透镜群移动，缩小侧为远心的，关于广角端和望远端的全系统的焦距的比、和移动群中的2个负透镜群的焦距的比，以满足条件式(1)、(2)的方式恰当地设定，因此既可实现紧凑性、小F数和高变焦比，又可以在变焦全域良好地校正诸像差。 
另外，本发明的投影型显示装置，因为具备本发明的投影用变焦透镜，所以可以小型地构成，既具有高变焦比，又能够在变焦全域实现良好的投影性能。 
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的投影用变焦透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图 
图2是表示本发明的实施例2的投影用变焦透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图 
图3是表示本发明的实施例3的投影用变焦透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图 
图4是表示本发明的实施例4的投影用变焦透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图 
图5是表示本发明的实施例5的投影用变焦透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图 
图6是表示本发明的实施例6的投影用变焦透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图 
图7是表示本发明的实施例7的投影用变焦透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图 
图8是表示本发明的实施例8的投影用变焦透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图 
图9是表示本发明的实施例9的投影用变焦透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图 
图10是表示本发明的实施例10的投影用变焦透镜的透镜构成和光线 轨迹的剖面图 
图11(A)～图11(L)是本发明的实施例1的投影用变焦透镜的各像差图 
图12(A)～图12(L)は本发明的实施例2的投影用变焦透镜的各像差图 
图13(A)～图13(L)是本发明的实施例3的投影用变焦透镜的各像差图 
图14(A)～图14(L)是本发明的实施例4的投影用变焦透镜的各像差图 
图15(A)～图15(L)是本发明的实施例5的投影用变焦透镜的各像差图 
图16(A)～图16(L)是本发明的实施例6的投影用变焦透镜的各像差图 
图17(A)～图17(L)是本发明的实施例7的投影用变焦透镜的各像差图 
图18(A)～图18(L)是本发明的实施例8的投影用变焦透镜的各像差图 
图19(A)～图19(L)是本发明的实施例9的投影用变焦透镜的各像差图 
图20(A)～图20(L)是本发明的实施例10的投影用变焦透镜的各像差图 
图21是本发明的一个实施方式的投影型显示装置的概略构成图 
具体实施方式
以下，参照附图，对于本发明的实施方式详细地加以说明。图1～图10是表示本发明的实施方式的投影用变焦透镜的构成例的剖面图，分别对应后述的实施例1～10的投影用变焦透镜。图1～图10所示的例子的基本的构成一样，图示方法也一样，因而，在此主要一边参照图1，一边对于本发明的实施方式的投影用变焦透镜进行说明。 
图1是表示本发明的一个实施方式的投影用变焦透镜的透镜构成的剖 面图，表示广角端、中间焦距状态和望远端中的各透镜群的配置。还有，图1中也一并示出有关轴上和最外视场角的光线轨迹。 
该投影用变焦透镜，可以作为投影透镜使用，该投影透镜例如搭载于投影型显示装置、且将光阀所显示的图像信息投影到屏幕上。图1中，图的左侧为放大侧，右侧为缩小侧；并且，图1中，在被搭载于投影型显示装置的情况假设下，还一并图示有在用于色合成部或照明光分离部的滤光片和棱镜等假设下的玻璃块2、和位于玻璃块2的缩小侧的面的光阀的图像显示面1。 
在投影型显示装置中，将由图像显示面1提供图像信息的光束，经由玻璃块2，入射到该投影用变焦透镜，通过该投影用变焦透镜被放大投影到纸面左侧方向所配置的屏幕(未图示)上。 
还有，图1中，表示的是玻璃块2的缩小侧的面的位置与图像显示面1的位置一致的例子，但并非限定于此。另外，在图1中只记述了1个图像显示面1，但在投影型显示装置中，也可以构成为，通过分色光学系统将来自光源的光束分离成三原色，且对应各原色地配设3个光阀，使之可以显示全彩色图像。 
本实施方式的投影用变焦透镜，其构成方式为，从放大侧起顺次由具有负光焦度的第一透镜群G1、具有正光焦度的第二透镜群G2、具有负光焦度的第三透镜群G3、具有正光焦度的第四透镜群G4、具有负光焦度的第五透镜群G5、具有正光焦度的第六透镜群G6这样在技术实质上的6个透镜群构成，且缩小侧为远心的。 
如此，从放大侧起顺次进行负、正、负、正、负、正的光焦度的配置，即使在变焦比比1.5倍大的高倍率的变焦透镜中，也能够在变焦全域良好地校正诸像差。 
使最放大侧的透镜群为负透镜群、使最缩小侧的透镜群为正透镜群的负导型的构成，与正导型的构成相比，能够抑制有大直径化的倾向的最放大侧的透镜的大直径化，因此有利于小型化。另外，负导型的构成，容易确保用于插入棱镜等所需要的长度的后截距。 
通过使第二透镜群G2为正透镜群，能够使第一透镜群G1的透镜直径减少。此外，通过使第二透镜群G2为正透镜群，第三透镜群G3为负 透镜群，第四透镜群G4为正透镜群，第五透镜群G5为负透镜群，透镜构成的光焦度平衡良好，有利于一边在变焦全域良好地校正轴上色像差的变动和像面弯曲，一边抑制变倍时移动的各透镜群的移动量而使之不会过大，从而实现小型化。 
本实施方式的投影用变焦透镜，在变倍之时，第一透镜群G1和第六透镜群G6固定，第二透镜群G2、第三透镜群G3、第四透镜群G4、第五透镜群G5移动。图1中，在从广角端向中间焦距状态变化时、和从中间焦距状态向望远端变化时所移动的透镜群的大概的移动方向，由各位置之间的箭头表示。 
其构成为，在变倍时使第二透镜群G2～第五透镜群G5这4个透镜群移动，从而具有变焦功能。使4个透镜群分担变倍功能，可以同时满足对于小型化、高性能化、高变焦比化和小F数的要求。 
还有，本实施方式的投影用变焦透镜，优选以在投影距离变化时、使第一透镜群G1向光轴方向移动而进行调焦的方式构成。例如，如果调焦时只使第一透镜群G1向光轴方向移动，与使其他的透镜群和系统全体移动相比，能够使机构简单化、且小型而低成本地构成。 
作为各透镜群的构成，在图1所示的例子中，其构成方式为，第一透镜群G1由第一透镜L1～第三透镜L3的3片透镜构成，第二透镜群G2由第四透镜L4～第六透镜L6的3片透镜构成，第三透镜群G3由第七透镜L7～第八透镜L8的2片透镜构成，第四透镜群G4由第九透镜L9这1片透镜构成，第五透镜群G5由第十透镜L10～第十三透镜L13的4片透镜构成，第六透镜群G6由第十四透镜L14这1片透镜构成。其中，构成各透镜群的透镜的片数不一定限定为图1所示的例子。 
第一透镜群G1，优选至少含有2片使凹面朝向缩小侧的负透镜。这种情况，即使在视场角大的广角端也能够良好地校正像面弯曲和畸变。 
另外，第一透镜群G1，优选至少含有1片相对于d线的阿贝数为50以上的负透镜。如果是这样，在变焦全域能够使轴上色像差和倍率色像差双方适当平衡、并且良好地得以校正。 
第五透镜群G5，优选在其最放大侧配置使凹面朝向缩小侧的负透镜。如果是这样，则能够在变焦全域，良好地校正球面像差和像面弯曲。 
第五透镜群G5，优选在其最缩小侧配置有使凸面朝向缩小侧的正透镜。如果是这样，则能够在变焦全域，良好地校正像面弯曲。 
另外，第五透镜群G5，优选至少含有1片相对于d线的阿贝数为50以上的正透镜。如果是这样，则在变焦全域能够使轴上色像差和倍率色像差双方适当平衡、并且良好地得以校正。 
第六透镜群G6，优选由使凸面朝向放大侧的1片正透镜构成。如果是这样，则在变焦全域既能够保持远心性、又能够良好地校正像面弯曲。 
本实施方式的投影用变焦透镜，以满足下述条件式(1)、(2)的方式构成。 
1.5＜ft/fw…(1) 
0.5＜f5/f3＜10.0…(2) 
其中， 
ft：望远端的全系统的焦距 
fw：广角端的全系统的焦距 
f5：第五透镜群的焦距 
f3：第三透镜群的焦距 
条件式(1)可以说是关于变焦比的。若低于条件式(1)的下限，则得不到高的变焦比，可以使用的范围变窄，通用性降低。 
条件式(2)是关于变倍时移动的透镜群之中具有负光焦度的2个透镜群的光焦度的比。若低于条件式(2)的下限，则在变倍时移动的透镜群中的负光焦度的大半会集中在第五透镜群G5，难以在变焦全域良好地校正诸像差。若高于条件式(2)的上限，则变倍时移动的透镜群中的负光焦度的大半会集中在第三透镜群G3，难以在变焦全域良好地校正诸像差。 
根据上述情况，为了在变焦全域更良好地校正诸像差，更优选满足下述条件式(2’)。 
1.0＜f5/f3＜8.0…(2’) 
此外，本实施方式的投影用变焦透镜，优选满足下述条件式(3)。 
10.0＜vdp-vdn＜60.0…(3) 
其中， 
vdp：第五透镜群所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均 
vdn：第五透镜群所包含的负透镜对d线的阿贝数的平均 
条件式(3)是关于构成第五透镜群G5的正透镜和负透镜的色散特性。若低于条件式(3)的下限，则在变焦全域难以使轴上色像差和倍率色像差双方适当平衡、并且难以良好地进行校正。若高于条件式(3)的上限，则色像差的校正量变得过剩，作为其结果是，难以使轴上色像差和倍率色像差双方适当平衡，并且难以良好地进行校正。 
根据上述情况，为了在变焦全域使轴上色像差和倍率色像差双方适当平衡、并且良好地进行校正，更优选满足下述条件式(3’)，更进一步优选满足下述条件式(3”)。 
12.0＜vdp-vdn＜50.0…(3’) 
14.0＜vdp-vdn＜40.0…(3”) 
还有，作为基于本发明的目的的投影用变焦透镜，优选在全变倍域将畸变(distortion)抑制在约2％以下。 
接下来，使用图21，对于本发明的投影型显示装置的实施方式进行说明。图21是表示本发明的一个实施方式的投影型显示装置的一部分的概略结构图。 
图21所示的投影型显示装置100，具备如下：本发明的实施方式的投影用变焦透镜10；光源20；作为对应各色光的光阀的透射型显示元件11a～11c；将来自光源20的光束引导向光阀的照明光学部30。照明光学部30具有如下：用于分色的分色镜12、13；用于色合成的正交二向色棱镜14；聚光透镜16a～16c；全反射镜18a～18c。还有，在图21中概略地图示了投影用变焦透镜10。另外，在光源20与分色镜12之间配置有蝇眼等的积分器，但在图21中省略了其图示。 
来自光源20的白色光，在照明光学部30中，被分色镜12、13分解成三色光光束(G光、B光、R光)后，分别通过全反射镜18a～18c而使光路偏转，且经由聚光透镜16a～16c而入射到与各色光光束分别对应的透射型显示元件11a～11c并被光调制，被正交二向色棱镜14进行色合成后，入射到投影用变焦透镜10。投影用变焦透镜10将经由透射型显示元件11a～11c进行了光调制的光所形成的光学像投影到未图示的屏幕上。 
作为透射型显示元件11a～11c，例如能够使用透射型液晶显示元件等。还有，图21中示出了作为光阀使用了透射型显示元件的例子，但本发明的投影型显示装置具备的光阀不限于此，也可以使用反射型液晶显示元件或者DMD等的其他的光调制手段。 
接着，对于本发明的投影用变焦透镜的具体的实施例进行说明。 
<实施例1> 
实施例1的投影用变焦透镜的透镜构成图被示出在图1中。关于图1的说明因为如上述，所以在此省略重复说明。图1所示的构成，为投影距离无限远时的情况。 
实施例1的投影用变焦透镜是6群结构，即，从放大侧起顺次排列有：具有负光焦度的第一透镜群G1、具有正光焦度的第二透镜群G2、具有负光焦度的第三透镜群G3、具有正光焦度的第四透镜群G4、具有负光焦度的第五透镜群G5、具有正光焦度的第六透镜群G6，并且缩小侧为远心的。在第六透镜群G6的缩小侧，配置有红外线截止滤光片和低通滤光片等的各种滤光片和色彩合成棱镜等假设下的玻璃块2，且配置有光阀的图像显示面1以与玻璃块2的缩小侧的面相接。 
变倍时，第一透镜群G1和第六透镜群G6被固定，第二透镜群G2、第三透镜群G3、第四透镜群G4、第五透镜群G5可移动，其可移动状态概略性地以图1中的箭头表示。另外，其构成方式为，投影距离变化时的调焦，通过使第一透镜群G1向光轴方向移动来进行。 
第一透镜群G1，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第一透镜L1、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第二透镜L2、双凹透镜而成的第三透镜L3构成。 
第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第四透镜L4、双凸透镜而成的第五透镜L5、使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第六透镜L6构成。第四透镜L4和第五透镜L5接合。 
第三透镜群G3，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第七透镜L7、双凹透镜而成的第八透镜L8构成。第七透镜L7和第八透镜L8接合。第四透镜群G4，由双凸透镜而成的第九透镜L9构成。 
第五透镜群G5，从放大侧起顺次由：双凹透镜而成的第十透镜L10、 双凹透镜而成的第十一透镜L11、双凸透镜而成的第十二透镜L12、双凸透镜而成的第十三透镜L13构成。第十一透镜L11和第十二透镜L12接合。第六透镜群G6，由双凸透镜而成的第十四透镜L14构成。 
在表1的(A)中，示出实施例1的投影用变焦透镜的基本透镜数据。基本透镜数据的Si一栏中表示，按照使最放大侧的构成要素的放大侧的面为第一号、随着朝向缩小侧而依次增加的方式，对构成要素的面附加面编号时的第i号(i＝1、2、3、…)的面编号；Ri一栏中表示第i号的面的曲率半径；Di一栏中表示第i号的面与第i+1号的面在光轴Z上的面间隔；Ndj一栏中表示，以最放大侧的构成要素作为第一号，随着朝向缩小侧面依次增加的第j号(j＝1、2、3、…)的构成要素对d线(波长587.6nm)的折射率；vdj一栏中表示第j号的构成要素对d线的阿贝数。 
其中，曲率半径的符号，以面形状向放大侧凸时为正、向缩小侧凸时为负，基本透镜数据中也包含玻璃块2在内示出。第一透镜群G1与第二透镜群G2的间隔、第二透镜群G2与第三透镜群G3的间隔、第三透镜群G3与第四透镜群G4的间隔、第四透镜群G4与第五透镜群G5的间隔、第五透镜群G5与第六透镜群G6的间隔，是在变倍时变化的，它们相当的面间隔一栏中分别填写为DD[6]、DD[11]、DD[14]、DD[16]、DD[23]。 
在表1的(B)中示出，实施例1的投影用变焦透镜关于d线的诸要素，在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的变焦倍率(变焦比)、全系统的焦距f’、后截距Bf(空气换算距离)、F数FNo.、全视场角2ω的值。 
表1的(C)中，作为实施例1的投影用变焦透镜的变焦间隔，示出在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的上述的DD[6]、DD[11]、DD[14]、DD[16]、DD[23]的各面间隔的值。 
还有，表1所示的数值，是使在广角端的全系统的焦距为1而使之标准化的数值、且是投影距离为无限远时的数值。另外，各表的数值是按规定的位数所示的数值。 
【表1】 
(A)实施例1/透镜数据 
(B)实施例1/诸要素(d线) 
(C)实施例1/变焦间隔 
实施例1的投影用变焦透镜，全部的透镜面为球面，没有使用非球面，因此在成本上有利。 
图11(A)～图11(D)中分别示出，在广角端的实施例1的投影用 变焦透镜的球面像差、像散、畸变(distortion)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。图11(E)～图11(H)中分别示出，中间焦距状态下的实施例1的投影用变焦透镜的球面像差、像散、畸变(distortion)，倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。图11(I)～图11(L)中分别示出，在望远端的实施例1的投影用变焦透镜的球面像差、像散、畸变(distortion)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。 
图11(A)～图11(L)的各像差图，以d线为基准，而在球面像差图中，还示出关于F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)的像差，在倍率色像差图中，示出关于F线、C线的像差。另外，在像散图中，以实线、虚线并写上(S)、(T)这样的标记来表示分别涉及弧矢方向、子午方向的像差。在球面像差图的纵轴上方记述的FNo.意思是F数，在其他的像差图的纵轴上方记述的ω意思是半视场角。还有，图11(A)～图11(L)的像差图，是缩小倍率为-0.008倍时的情况。 
还有，与实施例1的投影用变焦透镜的条件式(1)～(3)的对应值相关联的值，在后附的表11中与其他的实施例2～10的一并示出。 
上述的实施例1的说明中所述的各种数据的标号、意思、记述方法、使在广角端的全系统的焦距为1而进行标准化的点、使透镜构成图和透镜数据的数值是投影距离为无限远时的点、使像差图是缩小倍率为-0.008倍时的点，除非特别指出，否则在以下的实施例2～10中也一样。 
<实施例2> 
图2中表示实施例2的投影用变焦透镜的在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的透镜构成和光线轨迹。实施例2的投影用变焦透镜，关于6群结构这一点、第一透镜群G1～第六透镜群G6的各透镜群的光焦度的符号、变倍时的固定群、移动群、用于调焦的透镜群，是与实施例1的投影用变焦透镜的构成一样的，但各透镜群具有的透镜的构成如以下所述，与实施例1的构成有所不同。 
第一透镜群G1，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第一透镜L1、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第二透镜L2、双凹透镜而成的第三透镜L3构成。 
第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：使凸面朝向缩小侧的正弯月透 镜而成的第四透镜L4、使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第五透镜L5构成。 
第三透镜群G3，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第六透镜L6、双凹透镜而成的第七透镜L7构成。第六透镜L6和第七透镜L7接合。第四透镜群G4，由双凸透镜而成的第八透镜L8构成。 
第五透镜群G5，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第九透镜L9、双凹透镜而成的第十透镜L10、双凸透镜而成的第十一透镜L11、双凸透镜而成的第十二透镜L12构成。第十透镜L10和第十一透镜L11接合。第六透镜群G6，由双凸透镜而成的第十三透镜L13构成。 
实施例2的投影用变焦透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素、变焦间隔分别示出在表2的(A)～(C)中。表2的(A)中，在变倍时变化的各面间隔一栏中分别写有DD[6]、DD[10]、DD[13]、DD[15]、DD[22]，表2的(C)中示出其各值。 
还有，在实施例2的投影用变焦透镜中，第二透镜L2的两面(第三面、第四面)为非球面，表2的(A)中对这些非球面的面编号附加＊号，作为非球面的曲率半径而示出近轴的曲率半径的数值。表2的(D)中示出这些非球面的面编号、各非球面的非球面系数。表2的(D)的非球面系数的数值的“E-n”(n：整数)意思是“×10-n”。表2的(D)的非球面系数，是下述非球面式中的各系数KA、Am(m＝4、6、8、10)的值。 
Zd＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+A4·h4+A6·h6+A8·h8+A10·h10
其中， 
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点，下垂到与非球面顶点相切的且与光轴垂直的平面的垂线的长度) 
h：高度(从光轴到透镜面的距离) 
C：近轴曲率 
KA、Am(m＝4、6、8、10)：非球面系数 
【表2】 
(A)实施例2/透镜数据 
(B)实施例2/诸要素(d线) 
(C)实施例2/变焦间隔 
(D)实施例2/非球面系数 
图12(A)～图12(L)中分别示出实施例2的投影用变焦透镜的各像差图。 
<实施例3> 
图3中示出实施例3的投影用变焦透镜的在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的透镜构成和光线轨迹。实施例3的投影用变焦透镜，关于6群结构这一点、第一透镜群G1～第六透镜群G6的各透镜群的光焦度的符号、变倍时的固定群、移动群、用于调焦的透镜群，是与实施例1的投影用变焦透镜的构成一样的，但各透镜群具有的透镜的构成如以下所述，与实施例1有所不同。 
第一透镜群G1，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第一透镜L1、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第二透镜L2、使平面朝向放大侧的平凹透镜而成的第三透镜L3、使凸面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第四透镜L4构成。 
第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第五透镜L5、双凸透镜而成的第六透镜L6、使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第七透镜L7构成。第五透镜L5和第六透镜L6接合。 
第三透镜群G3，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第八透镜L8、双凹透镜而成的第九透镜L9构成。第八透镜L8和第九透镜L9接合。第四透镜群G4，由双凸透镜而成的第十透镜L10构成。 
第五透镜群G5，从放大侧起顺次由：双凹透镜而成的第十一透镜L11、双凹透镜而成的第十二透镜L12、双凸透镜而成的第十三透镜L13、双凸透镜而成的第十四透镜L14构成。第十二透镜L12和第十三透镜L13接合。第六透镜群G6，由双凸透镜而成的第十五透镜L15构成。 
实施例3的投影用变焦透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素、变焦间隔分别示出在表3的(A)～(C)中。表3的(A)中，在变倍时变化的各面间隔一栏中分别写有DD[8]、DD[13]、DD[16]、DD[18]、DD[25]，表3的(C)中示出其各值。图13(A)～图13(L)分别示 出实施例3的投影用变焦透镜的各像差图。 
【表3】 
(A)实施例3/透镜数据 
(B)实施例3/诸要素(d线) 
(C)实施例3/变焦间隔 
<实施例4> 
图4是示出实施例4的投影用变焦透镜的在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的透镜构成和光线轨迹。实施例4的投影用变焦透镜，关于6群结构这一点、第一透镜群G1～第六透镜群G6的各透镜群的光焦度的符号、变倍时的固定群、移动群、用于调焦的透镜群，是与实施例1的投影用变焦透镜的构成一样的，但各透镜群具有的透镜的构成如以下所述，与实施例1有所不同。 
第一透镜群G1，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第一透镜L1、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第二透镜L2、双凹透镜而成的第三透镜L3、使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第四透镜L4构成。 
第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第五透镜L5、双凸透镜而成的第六透镜L6、双凸透镜而成的第七透镜L7构成。第五透镜L5和第六透镜L6接合。 
第三透镜群G3，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第八透镜L8、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第九透镜L9构成。第四透镜群G4，从放大侧起顺次由：双凹透镜而成的第十透镜L10、双凸透镜而成的第十一透镜L11构成。 
第五透镜群G5，从放大侧起顺次由：双凹透镜而成的第十二透镜L12、双凸透镜而成的第十三透镜L13、双凸透镜而成的第十四透镜L14构成。第十二透镜L12和第十三透镜L13接合。第六透镜群G6，由双凸透镜而成的第十五透镜L15构成。 
实施例4的投影用变焦透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素、变焦间隔分别示出在表4的(A)～(C)中。表4的(A)中，在变倍时变化的各面间隔一栏中分别写有DD[8]、DD[13]、DD[17]、DD[21]、DD[26]，表4的(C)中示出其各值。图14(A)～图14(L)分别示出实施例4的投影用变焦透镜的各像差图。 
【表4】 
(A)实施例4/透镜数据 
(B)实施例4/诸要素(d线) 
(C)实施例4/变焦间隔 
<实施例5> 
图5中示出实施例5的投影用变焦透镜的在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的透镜构成和光线轨迹。实施例5的投影用变焦透镜，关于6群结构这一点、第一透镜群G1～第六透镜群G6的各透镜群的光焦度的 符号、变倍时的固定群、移动群、用于调焦的透镜群，是与实施例1的投影用变焦透镜的构成一样的，但各透镜群具有的透镜的构成如以下所述，与实施例1有所不同。 
第一透镜群G1，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第一透镜L1、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第二透镜L2、双凹透镜而成的第三透镜L3、双凹透镜而成的第四透镜L4、双凸透镜而成的第五透镜L5构成。第四透镜L4和第五透镜L5接合。 
第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第六透镜L6、双凸透镜而成的第七透镜L7、使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第八透镜L8构成。第六透镜L6和第七透镜L7接合。 
第三透镜群G3，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第九透镜L9、双凹透镜而成的第十透镜L10构成。第九透镜L9和第十透镜L10接合。第四透镜群G4，由使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第十一透镜L11构成。 
第五透镜群G5，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第十二透镜L12、双凹透镜而成的第十三透镜L13、双凸透镜而成的第十四透镜L14、使凸面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第十五透镜L15构成。第十三透镜L13和第十四透镜L14接合。第六透镜群G6，由双凸透镜而成的第十六透镜L16构成。 
实施例5的投影用变焦透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素、变焦间隔分别示出在表5的(A)～(C)中。表5的(A)中，在变倍时变化的各面间隔一栏中分别写有DD[9]、DD[14]、DD[17]、DD[19]、DD[26]，表5的(C)中示出其各值。图15(A)～图15(L)分别示出实施例5的投影用变焦透镜的各像差图。 
【表5】 
(A)实施例5/透镜数据 
(B)实施例5/诸要素(d线) 
(C)实施例5/变焦间隔 
<实施例6> 
图6中示出实施例6的投影用变焦透镜的在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的透镜构成和光线轨迹。实施例6的投影用变焦透镜，关于6群结构这一点、第一透镜群G1～第六透镜群G6的各透镜群的光焦度的符号、变倍时的固定群、移动群、用于调焦的透镜群，是与实施例1的投影用变焦透镜的构成一样的，但各透镜群具有的透镜的构成如以下所述， 与实施例1有所不同。 
第一透镜群G1，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第一透镜L1、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第二透镜L2、双凹透镜而成的第三透镜L3构成。 
第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第四透镜L4、双凸透镜而成的第五透镜L5、双凹透镜而成的第六透镜L6构成。第五透镜L5和第六透镜L6接合。 
第三透镜群G3，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第七透镜L7、使凹面朝向放大侧的负弯月透镜而成的第八透镜L8构成。 
第四透镜群G4，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第九透镜L9、双凸透镜而成的第十透镜L10、使凹面朝向放大侧的负弯月透镜而成的第十一透镜L11构成。第十透镜L10和第十一透镜L11接合。 
第五透镜群G5，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第十二透镜L12、双凹透镜而成的第十三透镜L13、双凸透镜而成的第十四透镜L14构成。第十三透镜L13和第十四透镜L14接合。第六透镜群G6，由双凸透镜而成的第十五透镜L15构成。 
实施例6的投影用变焦透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素、变焦间隔分别示出在表6的(A)～(C)中。表6的(A)中，在变倍时变化的各面间隔一栏中分别写有DD[6]、DD[11]、DD[15]、DD[20]、DD[25]，在表6的(C)中示出其各值。图16(A)～图16(L)分别示出实施例6的投影用变焦透镜的各像差图。 
【表6】 
(A)实施例6/透镜数据 
(B)实施例6/诸要素(d线) 
(C)实施例6/变焦间隔 
<实施例7> 
图7中示出实施例7的投影用变焦透镜的在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的透镜构成和光线轨迹。实施例7的投影用变焦透镜，与实施例6的投影用变焦透镜为大致相同的构成，但有如下几点不同：第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第四透镜L4、双凸透镜而成的第五透镜L5、使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第六透镜L6构成，第四透镜L4和第五透镜L5接合这一点；第三透镜群G3，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第七透镜L7、双凹透镜而成的第八透镜L8、使凹面朝向放大侧的负弯月透镜而成的第九透镜 L9构成，第七透镜L7和第八透镜L8接合这一点；第四透镜群G4，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第十透镜L10、双凸透镜而成的第十一透镜L11构成这一点。 
实施例7的投影用变焦透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素、变焦间隔分别示出在表7的(A)～(C)。表7的(A)中，在变倍时变化的各面间隔一栏中分别写有DD[6]、DD[11]、DD[16]、DD[20]、DD[25]，表7的(C)中示出其各值。图17(A)～图17(L)分别示出实施例7的投影用变焦透镜的各像差图。 
【表7】 
(A)实施例7/透镜数据 
(B)实施例7/诸要素(d线) 
(C)实施例7/变焦间隔 
<实施例8> 
图8中示出实施例8的投影用变焦透镜的在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的透镜构成和光线轨迹。实施例8的投影用变焦透镜，关于6群结构这一点、第一透镜群G1～第六透镜群G6的各透镜群的光焦度的符号、变倍时的固定群、移动群、用于调焦的透镜群，是与实施例1的投影用变焦透镜的构成一样的，但各透镜群具有的透镜的构成如以下所述，与实施例1有所不同。 
第一透镜群G1，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第一透镜L1、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第二透镜L2、双凹透镜而成的第三透镜L3、使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第四透镜L4构成。第三透镜L3和第四透镜L4接合。 
第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第五透镜L5、双凸透镜而成的第六透镜L6、双凸透镜而成的第七透镜L7构成。第五透镜L5和第六透镜L6接合。 
第三透镜群G3，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第八透镜L8、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第九透镜L9构成。第四透镜群G4，从放大侧起顺次由：使凹面朝向放大侧的负弯月透镜而成的第十透镜L10、双凸透镜而成的第十一透镜L11构成。 
第五透镜群G5，从放大侧起顺次由：双凹透镜而成的第十二透镜L12、双凸透镜而成的第十三透镜L13构成。第六透镜群G6，由双凸透镜而成的第十四透镜L14构成。 
实施例8的投影用变焦透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素、变焦间隔分别示出在表8的(A)～(C)中。表8的(A)中，在变倍时变 化的各面间隔一栏中分别写有DD[7]、DD[12]、DD[16]、DD[20]、DD[24]，在表8的(C)中示出其各值。图18(A)～图18(L)分别示出实施例8的投影用变焦透镜的各像差图。 
【表8】 
(A)实施例8/透镜数据 
(B)实施例8/诸要素(d线) 
(C)实施例8/变焦间隔 
<实施例9> 
图9中示出实施例9的投影用变焦透镜的在广角端、中间焦距状态、望远端各自中的透镜构成和光线轨迹。实施例9的投影用变焦透镜，关于6群结构这一点、第一透镜群G1～第六透镜群G6的各透镜群的光焦度的符号、变倍时的固定群、移动群、用于调焦的透镜群，是与实施例1的投影用变焦透镜的构成一样的，但各透镜群具有的透镜的构成如以下所述，与实施例1有所不同。 
第一透镜群G1，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第一透镜L1、双凹透镜而成的第二透镜L2、双凸透镜而成的第三透镜L3、双凹透镜而成的第四透镜L4、使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第五透镜L5构成。第四透镜L4和第五透镜L5接合。 
第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第六透镜L6、双凸透镜而成的第七透镜L7、双凸透镜而成的第八透镜L8构成。第六透镜L6和第七透镜L7接合。 
第三透镜群G3，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第九透镜L9、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第十透镜L10构成。第四透镜群G4，从放大侧起顺次由：双凸透镜而成的第十一透镜L11、双凹透镜而成的第十二透镜L12构成。 
第五透镜群G5，从放大侧起顺次由：双凹透镜而成的第十三透镜L13、双凸透镜而成的第十四透镜L14构成。第六透镜群G6，由双凸透镜而成的第十五透镜L15构成。 
实施例9的投影用变焦透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素、变焦间隔分别示出在表9的(A)～(C)中。表9的(A)中，在变倍时变化的各面间隔一栏中分别写有DD[9]、DD[14]、DD[18]、DD[22]、DD[26]，在表9的(C)中示出其各值。图19(A)～图19(L)分别示出实施例9的投影用变焦透镜的各像差图。 
【表9】 
(A)实施例9/透镜数据 
(B)实施例9/诸要素(d线) 
(C)实施例9/变焦间隔 
<实施例10> 
图10中示出实施例10的投影用变焦透镜的在广角端、中间焦距状态、 望远端各自中的透镜构成和光线轨迹。实施例10的投影用变焦透镜，关于6群结构这一点、第一透镜群G1～第六透镜群G6的各透镜群的光焦度的符号、变倍时的固定群、移动群、用于调焦的透镜群，是与实施例1的投影用变焦透镜的构成一样的，但各透镜群具有的透镜的构成如以下所述，与实施例1有所不同。 
第一透镜群G1，从放大侧起顺次由：使平面朝向缩小侧的平凸透镜而成的第一透镜L1、使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第二透镜L2、使凸面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第三透镜L3、双凹透镜而成的第四透镜L4、使平面朝向缩小侧的平凸透镜而成的第五透镜L5构成。第四透镜L4和第五透镜L5接合。 
第二透镜群G2，从放大侧起顺次由：使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第六透镜L6、双凸透镜而成的第七透镜L7、双凸透镜而成的第八透镜L8构成。第六透镜L6和第七透镜L7接合。第三透镜群G3，由使凹面朝向缩小侧的负弯月透镜而成的第九透镜L9构成。 
第四透镜群G4，由使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成的第十透镜L10构成。第五透镜群G5，从放大侧起顺次由：双凹透镜而成的第十一透镜L11、双凸透镜而成的第十二透镜L12、双凹透镜而成的第十三透镜L13、双凸透镜而成的第十四透镜L14构成。第十三透镜L13和第十四透镜L14接合。第六透镜群G6，由双凸透镜而成的第十五透镜L15构成。 
实施例10的投影用变焦透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素、变焦间隔分别示出在表10的(A)～(C)。表10的(A)中，在变倍时变化的各面间隔一栏中分别写有DD[9]、DD[14]、DD[16]、DD[18]、DD[25]，表10的(C)中示出其各值。图20(A)～图20(L)分别示出实施例10的投影用变焦透镜的各像差图。 
【表10】 
(A)实施例10/透镜数据 
(B)实施例10/诸要素(d线) 
(C)实施例10/变焦间隔 
表11中示出上述实施例1～10的上述各条件式(1)、(2)、(2’)、(3)、(3’)、(3”)的对应值、与这些条件式相关联的值、各透镜群的焦距。表11的f1是第一透镜群G1的焦距，f2是第二透镜群G2的焦距，f3是第三透镜群G3的焦距，f4是第四透镜群G4的焦距，f5是第五透镜群G5的焦距，f6是第六透镜群G6的焦距。 
以上，列举实施方式和实施例说明了本发明，但作为本发明的投影用变焦透镜，不限于上述实施例，可以进行各种方式的变更，例如可以适宜变更各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数。 
另外，本发明的投影型显示装置，也不限于上述构成，例如，所使用的光阀、和用于光束分离或光束合成的光学构件，不受上述构成限定，可以进行各种方式的变更。 

Claims (13)

1.一种投影用变焦透镜，其特征在于，从放大侧起顺次由具有负光焦度的第一透镜群、具有正光焦度的第二透镜群、具有负光焦度的第三透镜群、具有正光焦度的第四透镜群、具有负光焦度的第五透镜群、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， 
变倍时，使所述第二透镜群、所述第三透镜群、所述第四透镜群、所述第五透镜群移动，使所述第一透镜群和所述第六透镜群固定， 
满足下述条件式(1)、(2)： 
1.5＜ft/fw…(1) 
0.5＜f5/f3＜10.0…(2) 
其中， 
ft：在望远端的全系统的焦距， 
fw：在广角端的全系统的焦距， 
f5：所述第五透镜群的焦距， 
f3：所述第三透镜群的焦距。 
2.根据权利要求1所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 
按照使所述第一透镜群向光轴方向移动而进行调焦的方式构成。 
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， 
所述第一透镜群，含有至少2片使凹面朝向缩小侧的负透镜。 
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， 
所述第一透镜群，含有至少1片相对于d线的阿贝数为50以上的负透镜。 
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， 
在所述第五透镜群的最放大侧，配置有使凹面朝向缩小侧的负透镜。 
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， 
在所述第五透镜群的最缩小侧，配置有使凸面朝向缩小侧的正透镜。 
7.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 
所述第五透镜群，含有至少1片相对于d线的阿贝数为50以上的正透镜。 
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(3)： 
10.0＜vdp-vdn＜60.0…(3) 
其中， 
vdp：所述第五透镜群所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均， 
vdn：所述第五透镜群所包含的负透镜对d线的阿贝数的平均。 
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， 
所述第六透镜群，由使凸面朝向放大侧的1片正透镜构成。 
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(2’)： 
1.0＜f5/f3＜8.0…(2’)。 
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(3’)： 
12.0＜vdp-vdn＜50.0…(3’) 
其中， 
vdp：所述第五透镜群所包含的正透镜对d线的阿贝数的平均， 
vdn：所述第五透镜群所包含的负透镜对d线的阿贝数的平均。 
12.根据权利要求11所述的投影用变焦透镜，其特征在于， 
满足下述条件式(3”)： 
14.0＜vdp-vdn＜40.0…(3”)。 
13.一种投影型显示装置，其特征在于，具备： 
光源；来自该光源的光入射的光阀；和权利要求1～12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。 
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