[发明专利]投影镜头和投影显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于进行来自光阀(如透射或反射液晶显示装置，或DMD(数字微镜装置：注册商标))的显示信息的放大投影的投影镜头，并且更具体地涉及适合与所谓的高度便携的手持型投影显示设备一起使用的投影镜头和采用该投影镜头的投影显示设备。

背景技术

采用诸如液晶显示装置或DMD显示装置之类的光阀的投影显示装置被广泛地使用。随着光阀的尺寸缩小和清晰度增强的快速进展，以及个人计算机的广泛使用，对采用这种投影显示装置进行商业展示的需求不断增加。在这些情况下，特别地，对高度便携的紧凑型投影显示装置的需求近来已经不断增加。进一步，可以想象得到，投影显示装置在将来将类似于手机或闪光灯一样被手持，并且为此本质上需要进一步增强可携带性。

响应于这种需求的有效措施是减小投影显示装置沿垂直于投影光学系统的光轴的方向的尺寸，该方向基本上是该装置的壳体的厚度方向，并且为此目的，重要的是减小投影镜头的所有透镜的外径。

对于为了增强投影显示装置的可携带性使投影镜头的尺寸减小的常规技术来说，在缩小侧是远心的且被构造成使得在透镜后部处确保用于彩色合成、来自投影光的照明光的分离等的一定量的投影镜头是已知的，例如，在专利文献1和专利文献2中描述的那样。进一步，在缩小侧是远心的且被构造成使得正透镜设置成邻近缩小侧共轭位置的投影镜头是已知的，例如，在专利文献3和专利文献4中描述的那样。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本未审查专利公开No.2007-206331。

专利文献2：日本未审查专利公开No.2009-69540。

专利文献3：日本专利No.3175411。

专利文献4：日本专利No.3695612。

发明内容

专利文献1和专利文献2中所述的投影镜头在缩小侧是远心的并且在一定程度上确保透镜后部，但没有采取积极措施来通过防止缩小侧的透镜尺寸增加减小透镜的尺寸。进一步，没有采取关于放大侧的透镜的有效光通量以及在缩小侧的透镜的有效光通量的积极的缩小尺寸措施。专利文献3和专利文献4中描述的投影镜头需要8～10个透镜，使得投影镜头需要被构造为具有较少数量的透镜以实现所述装置的尺寸减小并增强可携带性。

已经考虑到上述情况开发了本发明，并且本发明的目标是提供一种适用于投影显示设备的投影镜头，该投影显示设备在可携带性方面是出色的并且允许减小其壳体的尺寸，特别是其壳体沿厚度方向的尺寸，以及具有高的投影性能。

本发明的第一投影镜头是一种投影镜头，用于将在缩小侧共轭位置上显示的图像信息投射到放大侧共轭位置，该投影镜头基本上由具有负光焦度的第一透镜组、具有正光焦度的第二透镜组、具有正光焦度的第三透镜组、以及具有正光焦度的第四透镜组构成，所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组从放大侧顺序地设置，

其中投影镜头满足条件以下给出的表达式(1)至(4)：

Bf/f≤1.0---------------(1)；

0.5≤d34/f≤3.0----------(2)；

0.5≤YI/f---------------(3)；和

f×d34/(YI×YA)≤12.5-----(4)，

其中：

Bf是缩小侧的后焦距(空气等效长度)；

f是整个系统的焦距；

d34是第三透镜组和第四透镜组之间在光轴上的空气等效距离；

YI是有效光通量在缩小侧共轭位置处的最大高度；以及

YA是投影镜头中轴向光通量的最大高度。

本发明的第二投影镜头是一种投影镜头，用于将在缩小侧共轭位置上显示的图像信息投射到放大侧共轭位置，整个系统基本上由小于或等于6个透镜构成，这6个透镜构成：

具有负光焦度的第一透镜组、具有正光焦度的第二透镜组、具有正光焦度的第三透镜组、以及具有正光焦度的第四透镜组，所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组从放大侧顺序地设置，

其中投影镜头满足以下给出的条件表达式(2-1)：

0.7≤d34/f≤2.0----------(2-1)，

其中：

f是整个系统的焦距；以及

d34是第三透镜组G3和第四透镜组G4之间在光轴上的空气等效距离。