CN203870320U

CN203870320U - 投影用变焦透镜和投影型显示装置

Info

Publication number: CN203870320U
Application number: CN201290000997.5U
Authority: CN
Inventors: 天野贤
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: US9122045B2; WO2013076931A1; US20140254027A1

Abstract

在6群结构的投影用变焦透镜中，在确保充分明亮度和大变倍比的基础上，可以良好地校正诸像差。投影用变焦透镜的构成为，从放大侧顺次配设具有负光焦度的第一透镜群(G1)、且具有正光焦度的第二～四透镜群(G2～4)、具有正或负光焦度的第五透镜群(G5)、具有正光焦度第六透镜群(G6)，并且缩小侧为远心的。另外，在变倍时第一透镜群(G1)和第六透镜群(G6)固定、而所述第二透镜群至第五透镜群移动，第四透镜群(G4)只由1片使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜(第九透镜(L9))构成。而且，第三透镜群(G3)的焦距设为f3，第四透镜群(G4)的焦距设为f4时，满足下述条件式(1)：1.2＜f3/f4＜10.0…(1)。

Description

投影用变焦透镜和投影型显示装置

技术领域

本发明涉及变焦透镜，特别是涉及适用于投影型显示装置的投影用变焦透镜。

另外本发明还涉及具备这样的投影用变焦透镜的投影型显示装置。

背景技术

近来，透射型或反射型的液晶显示装置、和使用了DMD显示装置等的光阀的投影型显示装置广泛普及。在用于这种投影型显示装置的投影透镜中，一般要求具有长的后截距、和从缩小侧(光阀侧)看入射瞳位于充分远的地方即缩小侧具有远心性。另外，对于这种投影透镜，要求是强光透镜(明るぃレンズ：bright lens)、且可以进行与显示装置的分辨率相称的像差校正，此外，还要求在考虑装置的便携性和对设置条件的适应性下具有变倍功能(变焦功能)。

作为这样的投影用变焦透镜，历来，例如下述专利文献1～4所示，已知有以下构成：是6群结构，且变倍时使4个透镜群移动，并且小的共轭长度侧即缩小侧为远心的。

这些变焦透镜，从放大侧顺次排列具有负光焦度的第一透镜群、具有正光焦度第二透镜群、具有正光焦度第三透镜群、具有正光焦度第四透镜群、具有正或负光焦度的第五透镜群、和具有正光焦度第六透镜群而成，按照在变倍时第一透镜群和第六透镜群固定、第二透镜群至第五透镜群移动的方式构成，且按照将随着变倍而来的诸像差的变动抑制得较少的方式构成。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特开2005-156804号公报

【专利文献2】特开2005-156805号公报

【专利文献3】特开2006-184723号公报

【专利文献4】特开2008-242402号公报

但是，专利文献1、2所示的投影用变焦透镜，虽然FNo.(F数：F值)小至1.6是明亮的(明るぃ)，但变倍比小至1.2左右。另一方面，专利文献3所示的投影用变焦透镜，相反，虽然变倍比为1.5倍左右，但FNo.大到2.0。另外专利文献4所示的投影用变焦透镜，FNo.大，变倍比也小。如以上，专利文献1～4所示的投影用变焦透镜，不能充分适应充分明亮的且也能够确保大变倍比这样最近的要求。

发明内容

本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种在确保充分明亮度和大变倍比的基础上、还能够良好地校正诸像差的投影用变焦透镜。

另外本发明其目的在于，通过具备上述这样的投影用变焦透镜，提供一种可以显示明亮高画质的图像、且具有大的变倍比、并且便携性和对于设置条件的适应性也高的投影型显示装置。

本发明的投影用变焦透镜，其特征在于，

实质上从放大侧顺次配设具有负光焦度的第一透镜群、具有正光焦度第二透镜群、具有正光焦度第三透镜群、具有正光焦度第四透镜群、具有正或负光焦度的第五透镜群、具有正光焦度第六透镜群而成，

缩小侧为远心的构成，

以变倍时所述第一透镜群和所述第六透镜群固定、而所述第二透镜群至第五透镜群沿光轴移动的方式构成，

所述第四透镜群实质上只配设一片使凹面朝向缩小侧的正(具有正光焦度)弯月透镜而成，

而且满足下述条件式，

1.2＜f3/f4＜10.0…(1)

其中，

f3：第三透镜群的焦距，

f4：第四透镜群的焦距。

在此，上述2处的所谓“实质上…配设而成”，除了其所列举的透镜群和透镜以外，也包括具有实质上不具备光焦度的透镜、光阑和保护玻璃等透镜以外的光学零件、透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件、手抖补正机构等的机构部分等的情况。

另外，上述的所谓“缩小侧是远心的”，是指在会聚到缩小侧的像面的任意一点的光束的截面中，上侧的最大光线和下侧的最大光线的二等分角线接近与光轴平行的状态，并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。

另外，在本发明的投影用变焦透镜中，构成各透镜群的透镜也可以使用接合透镜，但接合透镜如果是通过n片贴合而构成，则也可以计数作为n片的透镜。

另外，本发明的投影用变焦透镜的透镜的面形状，光焦度的符号，在包含非球面的情况下，认为是在近轴区域。

还有，在本发明的投影用变焦透镜中，在上述条件式(1)规定的范围之中，优选特别满足下述条件式。

1.6＜f3/f4＜6.0…(1’)

另外，本发明的投影用变焦透镜，优选变倍时移动的全部的透镜群，在从广角端向望远端变倍时，从缩小侧向放大侧移动。

另外，在本发明的投影用变焦透镜中，优选满足下述条件式，

-4.0＜(R41f+R41r)/(R41f-R41r)＜-0.5…(2)

其中，

R41f：所述弯月透镜的放大侧面的曲率半径，

R41r：所述弯月透镜的缩小侧面的曲率半径。

此外本发明的投影用变焦透镜，在上述条件式(2)规定的范围之中，更优选特别满足下述条件式。

-3.5＜(R41f+R41r)/(R41f-R41r)＜-0.9…(2’)

另外，本发明的投影用变焦透镜，优选所述第三透镜群，由正透镜和负透镜的接合透镜构成。

1.5≤ft/fw…(3)

其中，

fw：在广角端的全系的焦距，

ft：在望远端的全系的焦距。

此外，本发明的投影用变焦透镜，在上述条件式(3)规定的范围之中，更优选特别满足下述条件式。

1.6≤ft/fw…(3’)

另外，本发明的投影用变焦透镜，优选满足下述条件式，

Fw＜1.9…(4)

其中，

Fw：在广角端的FNo.。

此外在本发明的投影用变焦透镜中，在上述条件式(4)规定的范围之中，更优选特别满足下述条件式。

Fw＜1.7…(4’)

另外，在本发明的投影用变焦透镜中，优选所述第一透镜群，含有至少1面是非球面的透镜而构成。

另外，本发明的投影用变焦透镜，更优选具备使第一透镜群全体沿光轴方向移动而进行调焦的构成。

另一方面，本发明的投影型显示装置，其特征在于，具有如下构成：除了光源、光阀、将来自所述光源的光束向所述光阀引导的照明光学部以外，还具备以上说明的本发明的投影用变焦透镜，并且，按照将来自所述光源的光束由所述光阀进行光调制、且通过所述投影用变焦透镜而投影到屏幕上的方式构成。

具有前述这样构成的本发明的投影用变焦透镜，如后面数值例所示，FNo.小且充分明亮、并也能够确保大的变倍比。

另外，本发明的投影用变焦透镜，第四透镜群实质上只配设有一片使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜，因此起到以下的效果。一般，在减小了FNo.的强光变焦透镜中，对于各透镜而轴上光线通过高的位置，因此变倍时的球面像差的变动有可能变大，第四透镜群设置使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜，能够减少变倍时的球面像差的变动。此外，如果像这样以1片单透镜构成第四透镜群，则在削减变焦透镜的成本上也有利。

另外，本发明的投影用变焦透镜，通过满足所述条件式(1)，将起到以下的效果。即条件式(1)规定的是第三透镜群的焦距与第四透镜群的焦距的关系，若低于其下限值而第三透镜群的光焦度变得过强，或第四透镜群的光焦度变得过弱，则前者的情况下，周边像面的像差校正变得困难，后者的情况下，用于确保规定的变倍比的移动量变大，透镜全长的短缩化变得困难。反之，若高于上限值而第三透镜群的光焦度变得弱，或第四透镜群的光焦度变得过强，则前者的情况下，轴上色像差的校正变得困难，后者的情况下，球面像差的校正变得困难。满足条件式(1)时，可以防止上述的问题，良好地校正诸像差。

以上的效果，如果在条件式(1)规定的范围之中特别特满足所述条件式(1’)时，则更为显著。

另外，在本发明的投影用变焦透镜中，特别是变倍时移动的全部的透镜群，从广角端向望远端变倍时，从缩小侧向放大侧移动，这种情况下，能够很大地获取透镜群的移动量，在确保大的变倍比上有利。

另外，在本发明的投影用变焦透镜中，特别是满足所述条件式(2)时，能够起到下述的效果。即条件式(2)规定的是构成第四透镜群的1片正弯月透镜的放大侧面的曲率半径与缩小侧面的曲率半径的关系，无论是低于其下限值，还是高于其上限值，都难以良好地校正球面像差和像散。满足条件式(2)时，可以防止上述的问题，良好地校正球面像差和像散。

以上的效果，在条件式(2)规定的范围之中特别是满足所述条件式(2’)时更为显著。

另外，在本发明的投影用变焦透镜中，特别是第三透镜群由正透镜和负透镜的接合透镜构成时，可以良好地校正轴上色像差。

另外，在本发明的投影用变焦透镜中，特别是满足所述条件式(3)时，能够起到下述的效果。即条件式(3)，规定的是在广角端的全系的焦距和在望远端的全系的焦距的关系，若低于其下限值，则难以适应高倍率化的要求。满足条件式(3)时，能够容易地实现高倍率化。

以上的效果，在条件式(3)规定的范围之中特别满足所述条件式(3’)时更为显著。

另外，在本发明的投影用变焦透镜中，特别是满足所述条件式(4)时，能够起到下述的效果。即条件式(4)规定的是在广角端的FNo.，若高于其上限值，则确保需要的明亮度有困难。满足条件式(4)时容易确保需要的明亮度。

以上的效果，在条件式(4)规定的范围之中特别是满足所述条件式(4’)时更为显著。

另外，在本发明的投影用变焦透镜中，特别是具有使第一透镜群整体沿光轴方向移动而进行调焦的构成时，与使其他的透镜群移动而进行调焦情况相比，调焦机构的配置更容易化。

另一方面，本发明的投影型显示装置，因为构成其的本发明的投影用变焦透镜如上述这样充分明亮，可以良好地校正诸像差，所以可以显示明亮高画质的图像，此外该投影用变焦透镜如上述这样可以确保大的变倍比，因此便携性和对于设置条件的适应性也高。

附图说明

图1是表示本发明的实施例l的投影用变焦透镜的透镜构成的剖面图

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的剖面图

图5(A)～(L)是上述实施例1的投影用变焦透镜的各像差图

图6(A)～(L)是上述实施例2的投影用变焦透镜的各像差图

图7(A)～(L)是上述实施例3的投影用变焦透镜的各像差图

图8(A)～(L)是上述实施例4的投影用变焦透镜的各像差图

图9是表示上述实施例1的投影用变焦透镜的光线轨迹的图

图10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11是本发明的別的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。首先，参照图1对于本发明的一实施方式的投影用变焦透镜进行说明。该图1表示使本发明的实施例1的投影用变焦透镜进行变倍操作时在广角端和望远端的各透镜群的移动位置。还有在同图中，从广角端向望远端变化时移动的透镜群的移动方向由各位置间的箭头概略地表示。

另一方面，图2～图4是表示本发明的实施方式的其他构成例的剖面图，分别对应后述的实施例2～4的投影用变焦透镜。这些投影用变焦透镜的基本的构成，在实施例3和4中除了第一透镜群的透镜片数是很少的一片以外，均与实施例1大致同样，因此以下主要取图1所示的构成为例对于本发明的实施方式进行说明。

本实施方式的投影用变焦透镜，例如可以作为将光阀所显示的图像信息投影到屏幕上的投影透镜使用。在图1中，图的左侧为放大侧，右侧为缩小侧，搭载在投影型显示装置上的情况假设下，色合成棱镜(含滤光片类)等的玻璃块2、和位于玻璃块2的缩小侧的面的光阀的图像显示面1也一并图示。

在投影型显示装置中，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。然后，通过该投影用变焦透镜，在纸面左侧方向所配置的图示外的屏幕上，投影显示基于上述图像信息的图像。

还有，在图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，但未限定于此。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，针对各原色用配设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，其构成为，作为实质的透镜群，具有从放大侧顺次配置的拥有负光焦度的第一透镜群G1、拥有正光焦度第二透镜群G2、拥有正光焦度第三透镜群G3、拥有正光焦度第四透镜群G4、拥有正或负光焦度的第五透镜群G5、拥有正光焦度第六透镜群G6，且缩小侧为远心的。上述第一透镜群G1和第六透镜群G6在变倍时固定，另一方面，第二透镜群G2、第三透镜群G3、第四透镜群G4和第五透镜群 G5为在变倍时移动的多个透镜群(以下，称为变倍时移动透镜群)。

在图1所示的例子中，第一透镜群G1由3片透镜(第一透镜L1～第三透镜L3构成，第二透镜群G2由3片透镜(第四透镜L4～第六透镜L6)构成，第三透镜群G3由2片透镜(第7透镜L7和第8透镜L8)构成，第四透镜群G4由1片透镜(第九透镜L9)构成，第五透镜群G5由5片透镜(第十透镜L10～第十四透镜L14)构成，第六透镜群G6由1片透镜(第十五透镜L15)构成。

其中，本发明的投影用变焦透镜的各透镜群的构成透镜的片数，不一定限定为图1所示的例子。在例如后述的实施例3、4的投影用变焦透镜中，第一透镜群G1由2片透镜构成。

另外，在本实施方式的投影用变焦透镜中，变倍时移动透镜群G2～G5，其构成方式为，全部在从广角端向望远端变倍时从缩小侧向放大侧移动。由此，能够很大地取得透镜群的移动量，所以在确保大的变倍比上有利。

另外，在本实施方式的投影用变焦透镜中，第四透镜群G4只由1片第九透镜L9构成，而且该第九透镜L9为使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜，因此能够取得以下的效果。一般来说，在减小了FNo.的强光变焦透镜中，对于各透镜，轴上光线通过高的位置，因此变倍时的球面像差的变动往往变大，但是通过在第四透镜群G4设置使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜，能够减少变倍时的球面像差的变动。此外，如果像这样使第四透镜群G4只由1片单透镜构成，则在变焦透镜的成本降低上也有利。

而且本实施方式的投影用变焦透镜，第三透镜群G3的焦距设为f3，第四透镜群G4的焦距设为f4时，满足前述的条件式，

1.2＜f3/f4＜10.0…(1)

此外，在上述条件式(1)规定的范围之中，特别还满足下述条件式

1.6＜f3/f4＜6.0…(1’)。

还有，上述条件式(1)规定的值，在后示的表13中按各实施例都有所记述(关于后述的其他的条件式也同样)。

通过成为满足上述的条件式(1)的构成，本实施方式的投影用变焦透镜，可以良好地校正轴上色像差和球面像差等诸像差。其详细的理由如前述。而且本实施方式的投影用变焦透镜，在条件式(1)规定的范围之中还特别满足条件式(1’)，因此上述的效果能够特别显著地取得。

另外，本实施方式的投影用变焦透镜，如前述的作为正弯月透镜的第九透镜L9的放大侧面的曲率半径设为R41f，缩小侧面的曲率半径设为R41r时，满足前述的条件式

-4.0＜(R41f+R41r)/(R41f-R41r)＜-0.5…(2)，

此外，在上述条件式(2)规定的范围之中，特别还满足下述条件式

-3.5＜(R41f+R41r)/(R41f-R41r)＜-0.9…(2’)。

由此本实施方式的投影用变焦透镜，可以良好地校正球面像差和像散。其详细的理由如前述。而且本实施方式的投影用变焦透镜，在条件式(2)规定的范围之中还特别满足条件式(2’)，因此上述的效果能够特别显著地取得。

另外，在本实施方式的投影用变焦透镜中，第三透镜群G3由作为正透镜的第八透镜L8和作为负透镜的第七透镜L7的接合透镜构成，由此可以良好地校正轴上色像差。

另外，本实施方式的投影用变焦透镜，在广角端的全系的焦距设为fw，在望远端的全系的焦距设为ft时，满足前述的条件式

1.5≤ft/fw…(3)，

此外，在上述条件式(3)规定的范围之中，还特别满足下述条件式

1.6≤ft/fw…(3’)。

由此本实施方式的投影用变焦透镜，能够容易地高倍率化。其详细的理由如前述。而且本实施方式的投影用变焦透镜，在条件式(3)规定的范围之中还特别满足条件式(3’)，因此上述的效果能够特别显著地取得。

此外本实施方式的投影用变焦透镜，在广角端的FNo.设为Fw时，满足前述的条件式

Fw＜1.9…(4)，

此外，在上述条件式(4)规定的范围之中，还特别满足下述条件式

Fw＜1.7…(4’)。

由此，本实施方式的投影用变焦透镜容易确保需要的明亮度。而且本实施方式的投影用变焦透镜，因为在条件式(4)规定的范围之中还特别满足条件式(4’)，所以上述的效果能够特别显著地取得。

另外，本实施方式的投影用变焦透镜，以使第一透镜群G1全体沿光轴方向移动而进行调焦的方式构成。由此，与使其他的透镜群移动而进行调焦的情况相比，调焦机构的配置更容易。

其次，对于本发明的投影型显示装置的实施方式，使用图10和图11进行说明。图10是表示本发明的一实施方式的投影型显示装置的一部分的概略构成图，图11是表示本发明的別的实施方式的投影型显示装置的一部分的概略构成图。

图10所示的投影型显示装置，有着具备光调制功能的照明光学系(照明光学部)10、和上述实施方式的投影用变焦透镜19。照明光学系10，具备如下而构成：作为光阀的透射型液晶面板11a、11b、11c；用于分色的分色镜12和13；将通过透射型液晶面板11a～11c的光束加以合成的作为光束合成光学系统的十字分色棱镜14；聚光透镜16a、16b和16c；发出白色光束的光源17；反射镜18a、18b和18c。还有在图10中，省略配置在光源17和分色镜12之间的蝇眼等的积分器。

在上述的构成中，从光源17发出的白色光束，被分色镜12和13分成3种颜色的光束(G光、B光、R光)，分别入射到与各色对应的液晶面板11a～11c。

入射到液晶面板11a～11c的各色光束，在各个液晶面板11a～11c中基于各色图像信号被进行光调制。调制的各色光束，由十字分色棱镜14进行色合成之后，通过投影用变焦透镜19被投影到未图示的屏幕上。由此在该屏幕上，投影显示出上述各色光束形成的彩色图像。

还有作为光阀，不限于上述透射型的液晶显示面板11a～11c，其他的反射型液晶显示面板、或DMD等的光调制手段也可以适宜采用。

另一方面，图11所示另一实施方式的投影型显示装置，具备如下：作为与各色光对应的光阀的反射型显示元件21a～21c；用于分色和色合成的TIR(Total Internal Reflection：全内反射)棱镜24a～24c；具有偏振光分离棱镜25的照明光学系统20；上述的实施方式的投影用变焦透镜19。另外在偏振光分离棱镜25的前段，配设有光源27，其发出在反射型显示元件21a～21c分别基于各色图像信号而要调制的光束。

从上述光源27发出的白色光束经过偏振光分离棱镜25后，被TIR棱镜24a～24c分解成三色光(G光、B光、R光)光束。分解后的各色光束入射到分别与之对应的反射型显示元件21a～21c而进行光调制，再在TIR棱镜24a～24c逆向行进而进行色合成后，透过偏振光分离棱镜25而入射到投影用变焦透镜29。因此，该入射光形成的光学像通过投影用变焦透镜29，被投影显示到图示外的屏幕上。

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。还有，以下阐述的实施例1～4的投影用变焦透镜全部是6群结构，第一透镜L1以外的全部的透镜应用球面透镜。

＜实施例1＞

图1中示出实施例1的投影用变焦透镜的在广角端、望远端的透镜群的配置。还有，关于图1详细的说明如上述，因此除非特别必要，否则省略重复的说明。

实施例1的投影用变焦透镜为6群结构，从放大侧顺次配置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、具有正光焦度的第三透镜群G3、具有正光焦度的第四透镜群G4、具有正光焦度的第五透镜群G5、具有正光焦度的第六透镜群G6而成。还有，第五透镜群G5也可以具有负光焦度，在后述的实施例3和4中，采用这样的构成。

而且该投影用变焦透镜是缩小侧为远心的构成，在第六透镜群G6的缩小侧，配置有由透射型液晶显示面板等构成的光阀的图像显示面1和合色棱镜(含红外线截止滤光片和低通滤光片等的滤光片)等的玻璃块2。

本实施例的投影用变焦透镜，其构成为，在变倍时第一透镜群G1和第六透镜群G6固定、而其他的变倍时移动透镜群即第二透镜群G2～第五透镜群G5移动。

第一透镜群G1，由从放大侧顺次配置的如下透镜构成：两面为非球面的且在近轴区域使凸面朝向缩小侧的正弯月透镜所构成的第一透镜L1；使凹面朝向缩小侧的负的弯月透镜所构成的第二透镜L2；双凹透镜所构成的第三透镜L3。

第二透镜群G2，由从放大侧顺次配置的如下透镜构成：双凸透镜所构成的第四透镜L4；双凸透镜所构成的第五透镜L5；双凹透镜所构成的第六透镜L6。还有，第五透镜L5和第六透镜L6被接合。

第三透镜群G3，由从放大侧顺次配置如下透镜构成：双凹透镜所构成的第七透镜L7；双凸透镜所构成的第八透镜L8。这些透镜L7和L8被彼此接合。

第四透镜群G4，只由使凸面朝向放大侧的正弯月透镜而成的第九透镜L9构成。

第五透镜群G5，由从放大侧顺次配置如下透镜构成：双凹透镜所构成的第十透镜L10；使凸面朝向缩小侧的正弯月透镜所构成的第十一透镜L11；双凹透镜所构成的第十二透镜L12；双凸透镜所构成的第十三透镜L13；双凸透镜所构成的第十四透镜L14。还有，第十二透镜L12和第十三透镜L13被接合。

而且，第六透镜群G6，只由双凸透镜所构成的第十五透镜L15构成。

还有在图9中，示出该实施例1的投影用变焦透镜的在广角端和望远端的光线轨迹。

表1中示出实施例1的投影用变焦透镜的基本透镜数据。在此，也包含玻璃块2在内示出。在表1中，Si一栏中表示，将最靠放大侧具有的构成要素的放大侧的面作为第1号、以随着朝向缩小侧而依次增加的方式对构成要素附加面编号时的第i号(i＝1、2、3、…)的面编号。在Ri一栏中示出第i号面的曲率半径，在Di一栏中示出第i号面和第i+1号面在光轴Z上的面间隔。另外，在Ndj一栏中示出，将最靠放大侧的构成要素作为第1号、随着朝向缩小侧而依次增加的第j号(j＝1、2、3、…)构成要素的对d线(波长587.6nm)的折射率，在vdj一栏中表示第j号构成要素的对d线的阿贝数。

还有，表1的曲率半径R和面间隔D的值，是将在广角端的投影用变焦透镜的全系的焦距作为1.0的标准化的值。另外在表1中，以规定的位数记载数值。另外，就曲率半径的符号而言，将面形状在放大侧凸时为正、而在缩小侧凸时为负。

而且，面间隔D之中的、第一透镜群G1和第二透镜群G2的间隔，第二透镜群G2和第三透镜群G3的间隔，第三透镜群G3和第四透镜群G4的间隔，第四透镜群G4和第五透镜群G5的间隔，以及第五透镜群G5和第六透镜群G6的间隔，是在变倍时变化的可变间隔，在相当于这些间隔的栏中，对“D”附加该间隔的前侧的面编号，表示为D6、D11、D14、D16、D28。

还有，关于上述5个可变透镜群间隔，“D”之后后继的数字根据各实施例的构成要素的数量而变化，但附加示出在该间隔的前侧的面编号在哪个表都相同。

另外，在表2中，示出实施例1的投影用变焦透镜变倍时的在广角端、中间焦点位置、望远端的投影距离、全系的焦距f、上述可变间隔D6、D11、D14、D16、D28的值。这些数值也是以在广角端的全系的焦距作为1.0而标准化的值。如其所示，本实施方式的投影用变焦透镜，变倍比是1.70，如果与前述的专利文献1～4所示的现有的投影用变焦透镜相比，则可确保大的变倍比。这一点与后述的实施方式2～4的投影用变焦透镜也一样。

另外在表3中，示出实施例1的投影用变焦透镜的非球面数据。在此，表示非球面的面编号和关于该非球面的非球面系数。还有非球面系数，是下述的算式1所示的非球面式的各系数K、Bi(i＝3～16)的值。

【表1】

实施例1：基本透镜数据

*非球面

【表2】

实施例1：关于变焦的数据

【表3】

实施例1：非球面数据

【算式1】

Z = \frac{{C \cdot Y}^{2}}{1 + \sqrt{1 - K \cdot C^{2} \cdot Y^{2}}} + Σ_{i = 3}^{16} B_{i} Y^{i}

Z：从距光轴的高度Y的非球面上的点垂下到非球面的顶点的切向平面(与光轴垂直的平面)的垂线的长度

Y：距光轴的高度

K：离心率

C：非球面的近轴半径R的倒数

Bi：非球面系数(i＝3～16)

另外在表13中，分别关于实施例1～4，将所述条件式(1)～(4)规定的条件、即文字式的部分的值，与其相关联的条件的值一起加以示出。该表13的值关于d线。如其所示，实施例1的投影用变焦透镜，以及后述的实施例2～4的投影用变焦透镜均满足全部条件式(1)～(4)，此外也完全满足这些条件式规定的范围内的表示更优选的范围的条件式(1’)～(4’)。由此所得到的效果如前面说明的。

在此图5的(A)～(D)中分别示出实施例1的投影用变焦透镜的在广角端的球面像差、像散、畸变(distortion)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。另外在同图的(E)～(H)中分别示出实施例1的投影用变焦透镜的在中间焦点位置的球面像差、像散、畸变、倍率色像差的各像差图。另外在同图的(I)～(L)中分别示出实施例1的投影用变焦透镜的在望远端的球面像差、像散、畸变、倍率色像差的各像差图。

图5的(A)～(L)的各像差图，以d线为基准，但在球面像差图中，还示出关于F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)的像差，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，分别以实线、虚线表示关于弧矢方向、子午方向的像差。球面像差图的纵轴上方记述的FNo.意思是F值，其他的像差图的纵轴上方记述的ω意思是半视场角。如其所示，本实施例的投影用变焦透镜的FNo.是1.6，与前述的专利文献1～4所示的现有的投影用变焦透镜相比，FNo.小，为明亮的。这一点，后述的实施例2～4的投影用变焦透镜也同样。

上述的实施例1的透镜群配置图、表和像差图的标记、意思、记述方法除非特别指出，否则在以下的实施例2～4中也基本上一样。另外，上述实施例1的透镜群配置图(图1)是在广角端、望远端的这一点，而且像差图是在广角端、中间焦点位置、望远端的这一点，在实施例2～4一样。

＜实施例2＞

图2中示出实施例2的投影用变焦透镜的在广角端、望远端的透镜群的配置。该实施例2的投影用变焦透镜，具有与前述实施例1的投影用变焦透镜同样的基本的构成。

表4中示出实施例2的投影用变焦透镜的基本透镜数据。另外在表5中，示出实施例2的投影用变焦透镜变倍时的在广角端、中间焦点位置、望远端的投影距离，和全系的焦距f，和可变间隔D6、D11、D14、D16、D28的值。而且在表6中示出实施例2的投影用变焦透镜的非球面数据。

【表4】

实施例2：基本透镜数据

*非球面

【表5】

实施例2：关于变焦的数据

诸要素	广角端	中间位置	望远端
				投影距离	156.888	214.936	263.857
f	1.00	1.37	1.70
				D6	1.038	0.427	0.167
D11	1.142	0.906	0.395
				D14	0.147	0.153	0.353
D16	0.193	0.713	1.096
				D25	0.018	0.337	0.522

【表6】

实施例2：非球面数据

另一方面，图6的(A)～(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＞

在图3中示出实施例3的投影用变焦透镜的在广角端、望远端的透镜群的配置。该实施例3的投影用变焦透镜，若与前述的实施例1的投影用变焦透镜相比，是图1所示的第一透镜群G1的第二透镜L2被省略的形式，其他的基本的构成，除了作为第一透镜L1应用负弯月透镜以外，均大致相同。

在表7中示出实施例3的投影用变焦透镜的基本透镜数据。另外在表8中示出实施例3的投影用变焦透镜变倍时的在广角端、中间焦点位置、望远端的投影距离，和全系的焦距f，和可变间隔D4、D9、D12、D14、D23的值。而且在表9中示出实施例3的投影用变焦透镜的非球面数据。

【表7】

实施例3：基本透镜数据

焦距

*非球面

【表8】

实施例3：关于变焦的数据

诸要素	广角端	中间位置	望远端
				投影距离	156.950	215.021	263.961
f	1.00	1.37	1.70
				D4	1.189	0.628	0.371
D9	0.994	0.675	0.235
				D12	0.245	0.307	0.438
D14	0.180	0.680	1.070
				D23	0.017	0.333	0.508

【表9】

实施例3：非球面数据

另一方面，在图7的(A)～(L)中分别示出实施例3的投影用变焦透镜的各像差图。

＜实施例4＞

图4中示出实施例4的投影用变焦透镜的在广角端、望远端的透镜群的配置。该实施例4的投影用变焦透镜，为与前述的实施例3的投影用变焦透镜大致相同的构成，但构成第三透镜群G3的接合透镜的正透镜和负透镜的配置顺序相反，这一点有所不同。即在本实施例中，作为第七透镜L7应用双凸透镜，那么作为第八透镜L8应用双凹透镜。

在表10中示出实施例3的投影用变焦透镜的基本透镜数据。另外表11中示出实施例4的投影用变焦透镜变倍时的在广角端、中间焦点位置、望远端的投影距离，和全系的焦距f，和可变间隔D4、D9、D12、D14、D23的值。而且在表12中示出实施例4的投影用变焦透镜的非球面数据。

【表10】

实施例4：基本透镜数据

*非球面

【表11】

实施例4：关于变焦的数据

诸要素	广角端	中间位置	望远端
				投影距离	156.970	215.049	263.996
f	1.00	1.37	1.70
				D4	1.138	0.579	0.348
D9	0.658	0.544	0.072
				D12	0.515	0.396	0.552
D14	0.180	0.591	0.867
				D23	0.018	0.397	0.665

【表12】

实施例4：非球面数据

【表13】

另一方面，在图8的(A)～(L)中分别示出实施例4的投影用变焦透镜的各像差图。

以上，列举实施方式和实施例说明了本发明，但本发明的投影用变焦透镜不受上述实施例限制而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前述的构成，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，不限定为所述的构成，而是可以进行各种方式的变更。

Claims

1.一种投影用变焦透镜，其特征在于，实质上从放大侧顺次配置具有负光焦度的第一透镜群、具有正光焦度的第二透镜群、具有正光焦度的第三透镜群、具有正光焦度的第四透镜群、具有正或负光焦度的第五透镜群、具有正光焦度的第六透镜群，

缩小侧为远心性的构成，

按照在变倍时所述第一透镜群和所述第六透镜群固定、而所述第二透镜群至第五透镜群沿光轴移动的方式构成，

所述第四透镜群实质上只配设1片使凹面朝向缩小侧的正弯月透镜而成，

满足下述条件式(1)：

1.2＜f3/f4＜10.0…(1)

其中，

f3：第三透镜群的焦距，

f4：第四透镜群的焦距。

2.根据权利要求1所述的投影用变焦透镜，其中，

满足下述条件式(1’)：

1.6＜f3/f4＜6.0…(1’)。

3.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其中，

变倍时移动的全部的透镜群，在从广角端向望远端进行变倍时从缩小侧向放大侧移动。

4.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其中，

满足下述条件式(2)：

-4.0＜(R41f+R41r)/(R41f-R41r)＜-0.5…(2)

其中，

R41f：所述弯月透镜的放大侧面的曲率半径，

R41r：所述弯月透镜的缩小侧面的曲率半径。

5.根据权利要求4所述的投影用变焦透镜，其中，

满足下述条件式(2’)：

-3.5＜(R41f+R41r)/(R41f-R41r)＜-0.9…(2’)。

6.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其中，

所述第三透镜群由正透镜和负透镜的接合透镜构成。

7.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其中，

满足下述条件式(3)：

1.5≤ft/fw…(3)

其中，

Fw：在广角端的全系的焦距，

ft：在望远端的全系的焦距。

8.根据权利要求7所述的投影用变焦透镜，其中，

满足下述条件式(3’)：

1.6≤ft/fw…(3’)。

9.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其中，

满足下述条件式(4)：

Fw＜1.9…(4)

其中，

Fw：在广角端的FNo.。

10.根据权利要求9所述的投影用变焦透镜，其中，

满足下述条件式(4’)：

Fw＜1.7…(4’)。

11.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其中，

按照所述第一透镜群含有至少1面是非球面的透镜的方式构成。

12.根据权利要求1或2所述的投影用变焦透镜，其中，

具有使所述第一透镜群全体沿光轴方向移动而进行调焦的构成。

13.一种投影型显示装置，其特征在于，

具备：光源、光阀、将来自所述光源的光束引导到所述光阀的照明光学部、权利要求1至12之中任一项所述的投影用变焦透镜，

并且，按照将来自所述光源的光束由所述光阀进行光调制、且通过所述投影用变焦透镜而投影到屏幕上的方式构成。