[实用新型]用于投影的变焦透镜和投影型显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于投影的变焦透镜和其上安装用于投影的变焦透镜的投影型显示装置。

背景技术

近年来，广泛使用投影型显示装置，如投射型或发射型液晶显示装置和DMD(数字微镜装置)显示装置，其采用各种电灯泡，并具有相对长的后焦点。而且，这种装置的性能正变得越来越高。

在多数情况中，投影型显示装置采用变焦透镜作为投影透镜，变焦透镜可以改变形成在屏幕上的图像的尺寸。近来，对能够极大地改变图像的尺寸的变焦透镜，换句话说，对具有较高的变焦比的变焦透镜的需求不断增加。

而且，变焦透镜的透镜移位功能和加宽功能变得是需要的。透镜移位功能将投射的图像相对于投影型显示装置的中心例如移向上侧。加宽功能可以在靠近投影型显示装置的位置处投射大的图像。因此，需要具有较宽的角度(较宽的视角)的变焦透镜。

而且，采用多个电灯泡的光学系统等需要用于插入将分别从所述多个电灯泡输出的各种颜色的光束组合在一起的棱镜的空间。因此，需要长的后焦点。

按照惯例，例如在日本未审查专利公开No.2005-106948(专利文献1)中披露的这种类型的投影型变焦透镜是已知的。在专利文献1中披露的变焦透镜中，变焦比大于或等于1.5倍，这相对较高。然而，关于视角，专利文献1中披露的变焦透镜不能满足近年来对加宽视角的需求。

而且，近年来，电灯泡变得越来越小，像素的分辨率变得越来越高。因此，用于投影的变焦透镜的横向色差需要进一步减小。然而，在专利文献1中披露的变焦透镜中，横向色差不能充分地减小。特别地，横向色差是决定图像质量的重要因素。如果横向色差大于或等于电灯泡的像素的一半，则投射的图像的质量急剧变差，并且在一些情况中图像的质量在实际使用中变得难以忍受。

作为减小横向色差的方法，采用低色散玻璃材料的方法是已知的。

当低色散玻璃材料的阿贝数νd超过65时，在大多数情况中，低色散玻璃材料的相对于温度变化的折射率变化(dn/dt)是负的(该变化的符号是负的)。当使用具有较高的阿贝数νd(例如，νd≥80)的低色散玻璃材料时，dn/dt的值为具有大的绝对值的负值。

因此，当低色散玻璃材料用于具有正屈光力的透镜时，该透镜的正位置随着温度的增加移向后侧(缩小侧)，并且当材料的阿贝数较高时，移动的幅度较大。而且，在一些情况中使用其中具有负屈光力的透镜组位于该透镜的前侧的反远距型透镜，因为它相对容易增加视角，并维持长的后焦点。在反远距型透镜中，在其光瞳位置的缩小侧需要配置多个正透镜。因此，能够通过为正透镜采用低色散玻璃材料来修正横向色差。

然而，当如上所述，正透镜由低色散玻璃材料制成时，特别是如果该材料的阿贝数大于或等于65，相对于该材料的温度变化的折射率变化(dn/dt)变大。因此，由温度变化引起的焦点失调情况和光学性能的恶化变得很明显，设置在一些情况中对实际使用难以忍受。

发明内容

考虑到前述情况，本发明的目标是提供一种用于投影的变焦透镜，具有宽的视角和高的变焦比，其中维持足够长的用于插入用于组合光束的棱镜的后焦点。用于投影的变焦透镜可以防止由温度变化引起的焦点失调情况和光学性能的恶化，同时降低横向色差。而且，本发明的另一个目标是提供其上安装用于投影的变焦透镜的投影型显示装置。

根据本发明的用于投影的第一变焦透镜是一种用于投影的变焦透镜，包括：

具有负屈光力的透镜组，配置为离该变焦透镜的放大侧最远(换句话说，离变焦透镜的放大侧端最近)；

具有正屈光力的透镜组，配置为离该变焦透镜的缩小侧最远(换句话说，离该变焦透镜缩小侧端最近)；和

配置在所述透镜组之间的至少一个透镜组，并且所述至少一个透镜组在该变焦透镜的放大倍率改变时移动，其中该变焦透镜的缩小侧形成远心系统，并且其中配置为离缩小侧最远的透镜组在该变焦透镜的放大倍率改变时是固定的，并由由塑性材料制成的具有至少一个非球面的正非球面透镜和正透镜构成，并且其中配置在在构成该变焦透镜的透镜中具有最小有效直径的透镜的缩小侧的至少一个正透镜满足下述公式(1)：

νa＞80(在这里，(dn/dt)＜0)...(1)，

其中，νa为配置在在构成该变焦透镜的透镜中具有最小有效直径的透镜的缩小侧的所述至少一个正透镜的d线的阿贝数，并且

dn/dt为当温度从20℃开始变化时，配置在在构成该变焦透镜的透镜中具有最小有效直径的透镜的缩小侧的至少一个正透镜的材料的d线的折射率的变化。