[发明专利]投射光学系统和投影仪

说明书

提供投射光学系统和投影仪，虽然具有比较少的片数的透镜但能够覆盖较大的变倍范围。利用由在缩小侧具有凸面的1片正透镜构成的透镜(F1)、由在放大侧具有凸面的1片负凹凸透镜构成的透镜(F2)、由1片负透镜构成的透镜(F3)构成作为对焦透镜组的第1‑2透镜组，在伴随变倍的对焦时，使第1‑2透镜组移动。

技术领域

本发明涉及适于组装到放大投射图像显示元件的图像的投影仪中的投射光学系统和使用了该投射光学系统的投影仪。

背景技术

近年来，提出了使用折射光学系统和凹面镜作为能够从近距离投射而获得大画面的投影仪用投射光学系统的内容(例如参照专利文献1、2等)。

但是，例如在专利文献1(特开2006-235516号)中，使用折射光学系统和凹面镜，实现了非常大的视场角，但曲面反射镜非常大、且全长非常长。此外，在专利文献2(特开2007-079524号)中，例如在第8实施例中，设视场角为60度左右，并组合凹面镜和凸面镜，由此缩小了镜尺寸。但是，与上述专利文献2相同，全长非常长。此外，构成的2片反射镜为非球面，从精度、组装的观点来看，制造也非常困难。

如上所述，在折射光学系统和凹面镜的复合光学系统中，能够得到超大视场角，相反，难以缩小全长。因此，该复合光学系统例如不适于前投式投影仪那样重视可移动性的设备。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-235516号公报

专利文献2：日本特开2007-079524号公报

发明内容

本发明正是鉴于上述背景而完成的，其目的在于提供一种虽然具有比较少的片数的透镜但能够覆盖较大变倍范围的投射光学系统和具有该投射光学系统的投影仪。

为了达成上述目的，本发明的投射光学系统从缩小侧起依次由第1光学组和第2光学组构成，该第1光学组由多个透镜构成，具有正的屈光力，该第2光学组包含1片具有凹面非球面形状的反射面，其特征在于，第1光学组以最大的空气间隔为边界，由第1-1透镜组和第1-2透镜组构成，该第1-1透镜组在伴随变倍的对焦时固定且具有正的屈光力，该第1-2透镜组在伴随变倍的对焦时移动，第1-2透镜组从缩小侧起依次由F1透镜、F2透镜和F3透镜这3片透镜构成，该F1透镜由在缩小侧具有凸面的1片正透镜构成，该F2透镜由在放大侧具有凸面的1片负凹凸透镜构成，该F3透镜由1片负透镜构成。

在上述投射光学系统中，第1-2透镜组配置于第1光学组中的放大侧，需要比较大的透镜。在上述投射光学系统中，第1-2透镜组具有F1透镜、F2透镜和F3透镜，该F1透镜由在缩小侧具有凸面的1片正透镜构成，该F2透镜由在放大侧具有凸面的1片负凹凸透镜构成，该F3透镜由1片负透镜构成，由此，能够覆盖期望的变倍范围。并且，能够使投射光学系统整体紧凑。

根据本发明的具体方面，第1-1透镜组在第1-1透镜组的内部具有开口光圈，在比开口光圈靠缩小侧的位置包含具有凸面形状非球面的正透镜。在该情况下，即使是由3片透镜构成第1-2透镜组的简单结构，也能够获得眩光少、对比度高的图像。此外，通过抑制构成透镜的片数，能够缩短透镜的全长。

根据本发明的另一方面，第1-1透镜组在第1-1透镜组的内部具有开口光圈，在比开口光圈靠放大侧的位置具有包含至少1片正透镜的具有正的屈光力的透镜组。在该情况下，发挥取入从物体侧射出的光线束(下面，也称作光束。)并送出到第1-2透镜组的作用的第1-1透镜组调整光线束的状态，由此能够在较大的变倍范围内，通过第1-2透镜组生成适当的1次像(中间像)。