投影用變焦透鏡和投影型顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及投影用變焦透鏡和投影型顯示裝置，例如，是設及在將承載有來自光 閥的映像信息的光束放大投影到屏幕上所能夠適用的、且可W簡潔構成的投影用變焦透鏡 和使用了它的投影型顯示裝置。
【背景技術】
[0002] 迄今，使用了液晶顯示元件和DMD(數字微鏡器件：注冊商標）等的光閥的投影機 裝置（投影型顯示裝置）廣泛普及。而且近年來，光閥的小型化、高精細化的急劇進步和個 人電腦的普及相互協同，使用了運樣的投影型顯示裝置的演示發表盛行。根據運樣的情況， 既具有良好的投影性能、便攜性又優異的小型的投影型顯示裝置的需求提高，與之相應的 是，對于投影用變焦透鏡也既要求維持高性能、又要求緊湊地構成。另外，由于開發競爭的 激化，除了上述要求W外，還強烈期望進一步的低成本化。
[0003] 作為可W用于投影型顯示裝置的小型構成的變焦透鏡，例如已知有下述專利文獻 1、2所述運樣的，從放大側依次排列具有負光焦度的第1透鏡組、具有正光焦度的第2透鏡 組的2個透鏡組構成，由共計5片透鏡構成的透鏡系統。
[0004] 【先行技術文獻】
[0005] 【專利文獻】
[0006] 【專利文獻1】特開2008-107798號公報
[0007] 【專利文獻2】特開2010-113150號公報
[0008] 但是，專利文獻1所述的，為了對應近年的高精細化推進的光閥，在諸像差的校正 的點上敞有改善的余地。專利文獻2所述的，雖然小型而高性能，但近年來要求進一步低成 本化。
【發明內容】
[0009] 本發明鑒于上述情況而形成，其目的在于，提供一種可實現低成本化、且可W由少 量的透鏡片數緊湊地構成并可良好地校正包括像面彎曲在內的諸像差還具有高投影性能 的投影用變焦透鏡和使用了它的投影型顯示裝置。
[0010] 本發明的投影用變焦透鏡，其特征在于，由從放大側依次具有負光焦度的第1透 鏡組和具有正光焦度的第2透鏡組而成的實質上2個透鏡組構成，第1透鏡組，由使凸面朝 向放大側的作為負彎月透鏡的第1透鏡而成的實質上1片透鏡構成，第2透鏡組，由從放大 側依次作為正透鏡的第2透鏡、使凸面朝向放大側的作為正彎月透鏡的第3透鏡、作為負透 鏡的第4透鏡、作為正透鏡的第5透鏡而成的實質上4片透鏡構成，變倍時使第1透鏡組和 第2透鏡組沿光軸方向移動而構成，全系統的正透鏡之中的至少1個，在W對d線的阿貝數 Vd為橫軸、W對d線的折射率Nd為縱軸的正交坐標中，具有比通過（Vd，Nd)=巧5,1. 65) 和（Vd,Nd) = (34,1.75)運2點的直線而折射率低的一側的范圍的阿貝數和折射率的值， 滿足下述條件式（1)~（3)。
[0011] Ndl<1.70 …（I)
[001 引 Nd2>1.65 …似
[001 引 Nd3>1.65 …做
[0014]其中，
[001引Ndl:第1透鏡的對d線的折射率，
[001引Nd2 :第2透鏡的對d線的折射率，
[0017]Nd3 :第3透鏡的對d線的折射率。
[0018] 本發明的投影型顯示裝置，其特征在于，具備如下：光源；來自該光源的光入射的 光閥；將由該光閥進行了光調制的光所形成的光學像投影到屏幕上的、作為投影用變焦透 鏡的上述本發明的投影用變焦透鏡。
[0019] 還有，上述所謂"放大側"，意思是被投影側（屏幕側），即使進行縮小投影時，為了 方便仍將屏幕側稱為放大側。另一方面，上述所謂"縮小側"，意思是原圖像顯示區域側（光 閥側），即使進行縮小投影時，為了方便仍將光閥側稱為縮小側。
[0020] 還有，上述所謂"透鏡組"，不一定只由多個透鏡構成，也包括只由1片透鏡構成的 情況。
[0021] 還有，上述所謂"實質上由~構成"，意思是除了作為構成要素所列舉的透鏡組或 透鏡W外，也包含實質上不具有光焦度的透鏡、光闊、遮罩、保護玻璃、濾光片等的透鏡W外 的光學零件、透鏡凸緣、透鏡鏡筒、攝像元件、手抖補正機構等的機構部分等。
[0022] 還有，上述的透鏡的面形狀和光焦度的符號，在包含非球面的情況下考慮在近軸 區域。
[0023] 本發明的投影用變焦透鏡，因為全系統由5片運么少片數的透鏡構成，所W能夠 實現低成本化和小型化。另外，本發明的投影用變焦透鏡，從放大側依次配置有負的第1透 鏡組、正的第2透鏡組而成，變倍時運2個透鏡組沿光軸方向移動，在W此方式構成的透鏡 系統中，因為適當地設定了作為構成要素的透鏡的光焦度、形狀、折射率、阿貝數，所W既能 夠緊湊地構成，又能夠良好地校正包含像面彎曲在內的諸像差，能夠實現進一步的低成本 化。
[0024] 本發明的投影型顯示裝置，因為使用本發明的投影用變焦透鏡，所W具有良好的 投影性能，并能夠小型而低成本地構成。
【附圖說明】
[00巧]圖1是表示本發明的實施例1的投影用變焦透鏡的透鏡構成的剖面圖
[0026] 圖2是用于說明本發明的實施方式的投影用變焦透鏡具有的正透鏡的材質的阿 貝數和折射率的坐標圖
[0027] 圖3是本發明的一個實施方式的投影型顯示裝置的概略構成圖
[0028] 圖4(A)~圖4(J)是本發明的實施例1的投影用變焦透鏡的各像差圖
[0029]圖5是表示本發明的實施例2的投影用變焦透鏡的透鏡構成的剖面圖
[0030] 圖6(A)~圖6(J)是本發明的實施例2的投影用變焦透鏡的各像差圖
[0031]圖7是表示本發明的實施例3的投影用變焦透鏡的透鏡構成的剖面圖
[0032] 圖8(A)~圖S(J)是本發明的實施例3的投影用變焦透鏡的各像差圖
【具體實施方式】
[0033] W下，參照附圖對于本發明的實施方式詳細地加m兌明。圖1中示出本發明的一 個實施方式的投影用變焦透鏡的包含光軸Z在內的截面的剖面圖。圖1所示的構成例，對 應后述的實施例1的投影用變焦透鏡。
[0034] 該投影用變焦透鏡，例如可搭載于投影型顯示裝置，作為將光閥所顯示的圖像信 息向屏幕投影的投影透鏡使用。在圖1中，W圖的左側為放大側，右側為縮小側，假設是搭 載于投影型顯示裝置的情況，各種濾光片和保護玻璃等的假設下的平行平面板狀的光學構 件2、和光閥的圖像顯示面1 一起圖示。
[0035] 在投影型顯示裝置中，在圖像顯示面1被賦予圖像信息的光束，經由光學構件2， 入射到該投影用變焦透鏡，且通過該投影用變焦透鏡被投影到配置在紙面左側方向的屏幕 (未圖示）上。
[0036] 還有，在圖1中，只記述了 1個圖像顯示面1，但也可W構成為，在投影型顯示裝置 中，通過分色光學系統將來自光源的光束分離成=原色，針對各原色用配設3個光閥，使之 可W顯示全彩色圖像。
[0037] 本實施方式的投影用變焦透鏡，由從放大側依次具有負光焦度的第1透鏡組G1、 和具有正光焦度的第2透鏡組G2而成的實質上2個透鏡組構成。變倍時使第1透鏡組Gl 和第2透鏡組G2沿光軸方向移動而構成。
[0038] 在圖1的上段、下段，分別表示該投影用變焦透鏡的廣角端、望遠端的透鏡配置。 圖1所示的示例的投影用變焦透鏡，如圖1的箭頭所概略性地示出，其構成方式為，從廣角 端向望遠端的變倍時，第1透鏡組Gl向縮小側移動，第2透鏡組G2向放大側移動。
[0039] 第1透鏡組G1，只由使凸面朝向放大側的作為負彎月透鏡的第1透鏡Ll而成的實 質上運1片透鏡構成。第2透鏡組G2,由從放大側依次作為正透鏡的第2透鏡L2、使凸面 朝向放大側的作為正彎月透鏡的第3透鏡L3、作為負透鏡的第4透鏡L4、作為正透鏡的第 5透鏡L5而成的實質上的4片透鏡構成。
[0040] 在例如圖1所示的例子中，透鏡L2由雙凸透鏡構成，透鏡L3由使凸面朝向放大側 的正彎月透鏡構成，透鏡L4由雙凹透鏡構成，透鏡L5由雙凸透鏡構成，全系統的全部的透 鏡是不接合的單透鏡，是球面透鏡。
[0041] 該投影用變焦透鏡，因為從放大側依次配置負透鏡組、正透鏡組，所W成為退焦式 的光學系統，有利于廣角化，并且有利于確保用于配置光束分離光學系統等所需要的長后 截距。
[0042] 通過透鏡直徑容易變大的第1透鏡組Gl由1片負彎月透鏡構成，可W低成本地制 作。另外，因為可W輕量地構成，所W能夠減輕在變倍時工作的驅動系統的負擔，有利于裝 置的低成本化和小型化。
[0043] 還有，第1透鏡組G1，也可W作為在投影距離變化時沿光軸方向移動而進行調焦 的聚焦群使之發揮功能，運種情況下，通過使第1透鏡組Gl為1片結構，能夠有利于減輕驅 動系統的負擔。
[0044] 除了第1透鏡組Gl的上述構成W外，通過W上述方式構成第2透鏡組G2的第2 透鏡L2~第5透鏡L5,有利于一邊作為小型的透鏡系統，一邊實現投影用光學系統所需要 的小F數而良好地校正像差。
[0045] 特別是該投影用變焦透鏡因為全系統的透鏡片數少達5片，所W能夠成為簡單的 構成，可W低成本地制作。如圖1所示的例子，全系統的全部的透鏡是沒有接合的單透鏡， 球面透鏡時在成本上更有利。
[0046] 另外，就該投影用變焦透鏡而言，全系統的正透鏡之中的至少1個，其構成為，在 如圖2所示運樣的W對d線的阿貝數Vd為橫軸、W對d線的折射率Nd為縱軸的正交坐標 中，具有比通過（V山Nd) = (55,1. 65)和（V山Nd) = (34,1. 75)運2點的直線而折射率 低的一側的范圍（圖2中由斜線表示的范圍）的阿貝數和折射率的值。
[0047] 在從放大側依次配置負、正的透鏡組，且由上述運樣的第1透鏡Ll~第5透鏡L5 構成的透鏡系統中，W上述方式限定至少1個正透鏡的材質的選擇范圍，能夠抑制透鏡系 統的成本，能夠實現低成本化。
[0048] 還有，作為使用圖2的斜線范圍的材質的正透鏡，如果選擇容量大的透鏡，則能夠 進一步提高成本削減效果。例如，在圖1所示的例子中，第2透鏡L2的材質使用的是包含 在圖2的斜線范圍的。
[0049] 另外，該投影用變焦透鏡，還W滿足下述條件式（1)~（3)的方式構成。
[0050] Ndl< 1. 70 …(1)
[0051] Nd2>1.65 …似
[0052] Nd3 > 1.65 …(3)
[005引其中，
[0054]Ndl:第1透鏡的對d線的折射率，
[005引 Nd2 :第