投影透鏡和采用該透鏡的投影型顯示設備制造技術

本實用新型專利技術公開一種投影透鏡，該投影透鏡由從投影透鏡的放大側依次設置的正第一透鏡組、負第二透鏡組和正第三透鏡組構成，并且投影透鏡的縮小側是遠心的。進一步地，滿足下述公式(1)和(2)：0.30≤d23/f3≤0.65(1)；和10≤|D12/ff|(2)，其中d23：在第二透鏡組和第三透鏡組之間的空氣中的間隔，f3：第三透鏡組的焦距，D12：第一透鏡組和第二透鏡組沿光軸方向的總長度，以及Ff：從投影透鏡的整個系統的最遠放大側表面到投影透鏡的整個系統的放大側焦點的長度。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及將安裝在投影型顯示設備上的投影透鏡，以及投影型顯示設備。 具體地，本技術涉及適合小型投影儀設備的投影透鏡，并涉及該投影儀設備，其中諸如透射式液晶面板、反射式液晶面板和DMD(數字微鏡裝置)的光閥安裝在該投影儀設備上。
技術介紹
隨著投影儀快速普及，并在近年來變得廣泛應用，對重量輕、價格低且便于使用和容易設定的小型投影儀的需求增加。為了滿足這種需求，用于投影儀的投影透鏡也需要是小型、重量輕且價格低的。當投影透鏡的后焦距減小時，可以減小投影透鏡中的縮小側透鏡的外徑。作為這種投影透鏡，在日本專利No. 4164283(專利文獻1)和日本待審專利公開 No. 2005-215310(專利文獻2)中披露的透鏡是公知的。在專利文獻1和2中披露的投影透鏡中，可以減小縮小側透鏡的外徑。然而，透鏡的數量為10個或11個，這是比較多的，且總長度太長。進一步地，在專利文獻1和2中，未考慮放大側透鏡的外徑的增加。因此，未充分減小整個透鏡系統的尺寸。
技術實現思路
考慮到前述情況，本技術的目的是提供一種投影透鏡(用于投影的透鏡)，其能夠通過減小整個系統的長度和至少一個放大側透鏡的外徑而減小透鏡系統的尺寸(緊湊型透鏡系統)。進一步地，本技術的另一個目的是提供一種采用該投影透鏡的投影型顯不設備。本技術的投影透鏡是一種投影透鏡，包括具有正折光力的第一透鏡組；具有負折光力的第二透鏡組；和具有正折光力的第三透鏡組，第一至第三透鏡組從投影透鏡的放大側依次設置，其中投影透鏡的縮小側是遠心的，并且滿足下述公式(1)和(2)0. 30 ( d23/f3 ( 0. 65 (1)；禾口10 彡 ID12/ff I (2)，其中d23 第二透鏡組和第三透鏡組之間空氣中間隔，f3 第三透鏡組的焦距，D12 第一透鏡組和第二透鏡組沿光軸方向的總長度，以及ff:從投影透鏡的整個系統的最遠放大側表面到投影透鏡的整個系統的放大側焦點的長度。進一步地，期望的是，滿足下述公式(3)匕€/%彡0.2(3)，其中bf 整個系統在空氣中的后焦距。進一步地，期望的是，滿足下述公式1.2 彡 f3/f 彡 1.9 )，其中F:整個系統的焦距。進一步地，期望的是，滿足下述公式(5)0. 4 ^ O12Zf3 ( 1. 1 (5)。進一步地，期望的是，滿足下述公式(6)0.2彡&鄺彡1.0(6)，其中第一透鏡組的焦距。進一步地，期望的是，滿足下述公式(7)-3. 5 ( f2/f ( -0. 5 (7)，其中f2:第二透鏡組的焦距。進一步地，期望的是，第一透鏡組由從投影透鏡的放大側依次設置的負透鏡Gn、正透鏡G12和正透鏡G13構成，或者第一透鏡組由從投影透鏡的放大側依次設置的負透鏡G11和正透鏡G12構成。進一步地，期望的是，第二透鏡組由從投影透鏡的放大側依次設置的負透鏡(；21和正透鏡G2構成。進一步地，期望的是，第三透鏡組由正透鏡(；31構成。進一步地，期望的是，照明光和投影光在第二透鏡組和第三透鏡組之間的區域中彼此分離。進一步地，期望的是，來自多個光閥的光線在第二透鏡組和第三透鏡組之間的區域中被合并在一起。進一步地，期望的是，光闌設置在第一透鏡組的放大側。本技術的投影型顯示設備是一種包括如下所述的投影型顯示設備光源；光閥；照明光學單元，所述照明光學單元將來自光源的光線引導向光閥；和根據本技術所述方面中的一個的投影透鏡，其中來自光源的光線通過光閥光學調制，并通過投影透鏡被投射到屏幕上。在這里，術語“放大側”表示其上投射圖像或類似物的一側(屏幕側)。在縮小投射中，為了方便，屏幕側也稱為放大側。進一步地，術語“縮小側”表示原始圖像顯示區域側 (光閥側)。在縮小投影中，為了方便，光閥側也稱為縮小側。在本技術的投影透鏡和本技術的采用該投影透鏡的投影型顯示設備中， 投影透鏡由正透鏡組、負透鏡組和正透鏡組這三組構成。進一步地，投影透鏡是滿足前述公式(1)和⑵的結構。如上所述，本技術的投影透鏡和本技術的采用該投影透鏡的投影型顯示設備滿足公式(1)。因此，能夠防止整個系統的長度變得太長，同時以光線分離光學系統、光線合并光學系統或類似物能夠插入在第二透鏡組和第三透鏡組之間的區域的方式構造投影透鏡。光線分離光學系統將照明光和投影光彼此分離，光線合并光學系統將來自多個調制元件的光線合并在一起。具體地，在本技術的投影透鏡中，用于插入光學棱鏡的間隔設置在透鏡系統中的第二透鏡組和第三透鏡組之間。進一步地，本技術的投影透鏡構造為使得在不需要在透鏡系統的縮小側留出實質間隔的情況下能夠設置光閥。因此，能夠減小投影透鏡中的至少一個縮小側透鏡的外徑。進一步地，由于本技術的投影透鏡滿足公式(2)，因此能夠減小投影透鏡中的至少一個放大側透鏡的外徑，同時透鏡系統的縮小側被保持是遠心的。換句話說，當滿足公式O)時，能夠限制第一透鏡組的長度和第二透鏡組的長度之和。進一步地，由于(123/%的上限由公式(1)限定，因此能夠減小透鏡的長度，并減小投影透鏡的尺寸。進一步地，當滿足公式O)時，從投影透鏡的整個系統的最遠放大側表面到投影透鏡的整個系統的放大側焦點的長度ff極其短。進一步地，由于透鏡系統的縮小側是遠心的，因此光線集中最多的前側焦點位置位于放大側透鏡附近。因此，能夠解決常規技術中的放大側透鏡的外徑應當被減小的問題。進一步地，能夠減小整個透鏡系統的尺寸。附圖說明圖1為圖示實施例1中的投影透鏡的結構的示意圖；圖2為圖示實施例2中的投影透鏡的結構的示意圖；圖3為圖示實施例3中的投影透鏡的結構的示意圖；圖4為圖示實施例4中的投影透鏡的結構的示意圖；圖5為圖示實施例5中的投影透鏡的結構的示意圖；圖6為圖示實施例6中的投影透鏡的結構的示意圖；圖7-i為圖示實施例1中的投影透鏡的球面像差的示意圖(72. 0倍放大率)；圖7-ii為圖示實施例1中的投影透鏡的像散的示意圖(72. 0倍放大率)；圖7-iii為圖示實施例1中的投影透鏡的畸變的示意圖(72. 0倍放大率)；圖7-iv為圖示實施例1中的投影透鏡的橫向色像差的示意圖(72. 0倍放大率)；圖8-i為圖示實施例2中的投影透鏡的球面像差的示意圖(72. 0倍放大率)；圖8-ii為圖示實施例2中的投影透鏡的像散的示意圖(72. 0倍放大率)；圖8-iii為圖示實施例2中的投影透鏡的畸變的示意圖(72. 0倍放大率)；圖8-iv為圖示實施例2中的投影透鏡的橫向色像差的示意圖(72.0倍放大率)；圖9-i為圖示實施例3中的投影透鏡的球面像差的示意圖(72. 0倍放大率)；圖9-ii為圖示實施例3中的投影透鏡的像散的示意圖(72. 0倍放大率)；圖9-iii為圖示實施例3中的投影透鏡的畸變的示意圖(72. 0倍放大率)；圖9-iv為圖示實施例3中的投影透鏡的橫向色像差的示意圖(72. 0倍放大率)；圖10-i為圖示實施例4中的投影透鏡的球面像差的示意圖(72. 0倍放大率)；圖10-ii為圖示實施例4中的投影透鏡的像散的示意圖(72. 0倍放大率)；圖10-iii為圖示實施例4中的投影透鏡的畸變的示意圖(72. 0倍放大率)；圖10-iv為圖示實施例4中的投影透鏡的橫向色像差的示意圖(72. 0倍放本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種投影透鏡，包括：具有正折光力的第一透鏡組；具有負折光力的第二透鏡組；和具有正折光力的第三透鏡組，所述第一透鏡組、所述第二透鏡組和所述第三透鏡組從所述投影透鏡的放大側依次設置，其中所述投影透鏡的縮小側是遠心的；以及滿足下述公式（１）和（２）：０．３０≤ｄ２３／ｆ３≤０．６５　　（１）；和１０≤｜Ｄ１２／ｆｆ｜　　（２），其中ｄ２３：所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間的空氣中的間隔，ｆ３：所述第三透鏡組的焦距，Ｄ１２：所述第一透鏡組和所述第二透鏡組沿光軸方向的總長度，以及ｆｆ：從所述投影透鏡的整個系統的最遠放大側表面到所述投影透鏡的整個系統的放大側焦點的長度。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：山本力，
申請(專利權)人：富士膠片株式會社，
類型：實用新型
國別省市：JP