[实用新型]变焦透镜、投射型显示装置及摄像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种形成中间像的变焦透镜、具备该变焦透镜的投射型显示装置及具备该变焦透镜的摄像装置。

背景技术

以往，将显示于液晶显示元件或DMD(数字微镜设备(Digital Micromirr or Device)：注册商标)等光阀的图像放大投射在屏幕上等的投射型显示装置(也称为投影仪)被广泛使用。尤其，通常使用采用如下结构的投射型显示装置：使用3个该光阀，并使其分别与红、绿、蓝3原色照明光对应，通过彩色合成用棱镜等合成被各光阀调制的光，经由投射用透镜投射图像。

近年来，受到光阀性能提高的影响，与光阀并用的投射用透镜中要求进行与光阀的分辨率相称的良好的像差校正。而且，从设置性的观点考虑，存在优选具有变倍功能的投射用透镜的趋势。

作为可适用于投射型显示装置且具有变倍功能的透镜系统，例如提出有下述专利文献1～3中所记载的透镜系统。专利文献1～3中记载有在透镜系统内部形成中间像并再次成像该中间像的透镜系统。

专利文献1：日本特开2015-179270号公报

专利文献2：日本特开2015-152890号公报

专利文献3：日本特开2014-29392号公报

彩色合成棱镜根据入射光的角度其分光特性发生变化，因此与彩色合成棱镜组合使用的投射用透镜中，要求将缩小侧设为入射侧时的入射光瞳位于充分远方这样的特性，即要求具有缩小侧的远心性。

而且，最近逐渐要求以更短的投射距离获得更大的画面尺寸，并且，使用投射型显示装置而在大厅或展览会等中以大画面投射的场面逐渐增加。鉴于这种情况，逐渐要求更广视角的变焦透镜。除了上述要求以外，投射用透镜中还要求结构紧凑。

然而，专利文献1中所记载的透镜系统的缩小侧未构成为远心。认为，若在专利文献1中所记载的透镜系统的延长线上欲实现缩小侧为远心的结构，则难以抑制透镜总长度。专利文献2、3中所记载的具有变倍功能的透镜系统若要满足最近的要求，则其视角还不充分。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种保持缩小侧的远心性并且构成为小型、广视角且具有良好光学性能的变焦透镜、具备该变焦透镜的投射型显示装置及具备该变焦透镜的摄像装置。

本实用新型的变焦透镜为在与缩小侧成像面共轭的位置形成中间像并将中间像再次成像于放大侧成像面的变焦透镜，所述变焦透镜的特征在于，从放大侧依次包括变倍时相对于缩小侧成像面被固定的第1透镜组、变倍时改变与相邻的透镜组之间的光轴方向的间隔而移动的多个移动透镜组、及变倍时相对于缩小侧成像面被固定且整体上具有正屈光力的最终透镜组，广角端处至少2个移动透镜组位于比中间像靠缩小侧的位置，比中间像靠缩小侧的透镜系统从放大侧依次包括前组及后组，后组为广角端处本身的放大侧焦点位置位于比本身的最靠放大侧的透镜面靠放大侧的组中所包括的透镜片数成为最大的组，并且满足下述条件式(1)及(2)。

0.05＜|fw|/frb＜0.25(1)

1＜Drv/Imφ＜3(2)

其中，

fw：广角端处的整个系统的焦距；

frb：广角端处的后组的焦距；

Drv：广角端处的从前组的最靠缩小侧的透镜面至后组的最靠缩小侧的透镜面的光轴上的距离；

Imφ：缩小侧的有效像圆直径。

在本实用新型的变焦透镜中，优选满足下述条件式(1-2)及(2-1)中的至少一个。

0.1＜|fw|/frb＜0.2(1-2)

1.4＜Drv/Imφ＜2.5(2-1)

在本实用新型的变焦透镜中，优选多个移动透镜组中2个移动透镜组分别具有正屈光力。

在本实用新型的变焦透镜中，优选广角端处比中间像靠缩小侧的透镜系统整体上具有负屈光力。

在本实用新型的变焦透镜中，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-2)。

0.2＜|hmxr/(Imφ/2)|＜1(3)

0.3＜|hmxr/(Imφ/2)|＜0.6(3-2)

其中，

hmxr：使广角端处与光轴平行且离光轴的高度为|fw|的光线从缩小侧向变焦透镜入射时的、比中间像靠缩小侧的透镜面中的最大光线高度；

Imφ：缩小侧的有效像圆直径。

在本实用新型的变焦透镜中优选，满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-2)。