[发明专利]投影仪变焦镜头和投影仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种投影仪变焦镜头和具有该投影仪变焦镜头的投影仪。

背景技术

目前，前投式投影仪已广泛用于商业演示或学校中的教学目的，其将放大的图像投影在装置前的屏幕上。

称为灯泡的图像显示元件显示放大的投影图像。目前也有很多类型，例如液晶面板。

近年来，以数字微镜装置(DMD)为代表的作为灯泡的微镜装置受到极大关注。投影仪变焦镜头优选可适用于各种类型的灯泡。

在微镜装置中，微镜以阵列状布置并有选择性地倾斜以进行图像显示。微镜的倾斜角度约为±10度。通过改变倾斜角度，可切换有效反射光和无效反射光。用于微镜装置的光源需要临近投影仪变焦镜头设置，从而灯泡附近的投影仪变焦镜头的透镜直径不得不较小。此外，还需要长的后焦距。

尽管存在这些限制，微镜装置还是在减小尺寸和提高亮度方面存在优势，且将会广泛应用。

安装在投影仪中的投影仪变焦镜头需要修正各种像差以实现大变焦比，且需要以低成本实现尺寸上的紧凑。

例如，日本专利申请公开JP2007-79107(参考文献1)、JP2010-113150(参考文献2)和日本专利JP4700953(参考文献3)公开了这样的投影仪变焦镜头。

参考文献1中的投影仪变焦镜头具有1.3x的高变焦比，且能够适当地修正各种像差。然而，其由11至12个透镜组成，在集成性和低成本方面存在改进的空间。随着透镜材料成本或涉及的工艺成本的增加，重要的是降低透镜元件的总数，以达到降低投影仪变焦镜头成本的目的。

此外，参考文献2和3中公开的投影仪变焦镜头分别由5个透镜和7个透镜构成。然而，它们的变焦比只有1.05至1.2x。同时，也不能充分地修正像差。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种适于各种灯泡的低成本、紧凑尺寸的投影仪变焦镜头，其具有高变焦比，并适当地修正像差；同时提供一种具有该投影仪变焦镜头的投影仪。

根据本发明的一个方面，一种投影仪变焦镜头，包括：具有负折射率的第一透镜组，该第一透镜组包括具有负折射率的第一前组和具有正折射率的第一后组，该第一后组包括一个在放大侧具有凸面的正凹凸(meniscus)透镜；以及具有正折射率的第二透镜组，该第二透镜组包括具有正折射率的第二前组和具有负折射率的第二后组，该第二前组包括由同一玻璃材料制成、具有相同表面轮廓的2个连续排列的正透镜，该第二后组包括一个双凹透镜和一个双凸透镜，第一和第二透镜组的透镜以从放大侧至缩小侧的顺序排列，其中，投影仪变焦镜头由8个透镜或更少的透镜组成，第一前组、第一后组、第二前组和第二后组的透镜直径从最放大侧透镜至最缩小侧透镜而逐步减小，并且在从广角端至长焦端变焦的时候，第一透镜组向缩小侧移动，而第二透镜组向放大侧移动。

附图说明

本发明的特征、实施例和优点将通过参考附图的以下具体说明而变得更为明显：

图1示出了根据第一实施例的投影仪变焦镜头的结构的例子；

图2示出了根据第二实施例的投影仪变焦镜头的结构的例子；

图3示出了根据第三实施例的投影仪变焦镜头的结构的例子；

图4示出了根据第四实施例的投影仪变焦镜头的结构的例子；

图5示出了根据第五实施例的投影仪变焦镜头的结构的例子；

图6示出了根据第一实施例的投影仪变焦镜头的像差曲线的例子；

图7示出了根据第二实施例的投影仪变焦镜头的像差曲线的例子；

图8示出了根据第三实施例的投影仪变焦镜头的像差曲线的例子；

图9示出了根据第四实施例的投影仪变焦镜头的像差曲线的例子；

图10示出了根据第五实施例的投影仪变焦镜头的像差曲线的例子；

图11示出了投影仪的结构的一个例子。

具体实施方式

在下文中，将参照附图，详细说明投影仪变焦镜头、图像阅读器和图像形成装置的实施例。在各种情况下，只要允许，所有的附图中对相同或相近的部件都使用同一附图标记。

图1至图5从上至下示出了根据第一至第五实施例的、分别位于广角端、中间焦距和长焦端的投影仪变焦镜头的透镜排列。在附图中，左侧是放大侧，而右侧是缩小侧。第一和第二透镜组G1、G2沿箭头所示的从广角端至长焦端变焦的方向移动。代码CG表示作为灯泡的图像显示元件的防护玻璃。