投影镜头和投影显示设备制造技术

本申请提供一种投影镜头和投影显示设备,在投影镜头中，实现成本降低、紧凑结构、宽视场角、令人满意的像差校正、以及令人满意的投影性能。将在缩小侧共轭位置上显示的图像信息投影在放大侧共轭位置上的投影镜头包括具有正折射本领的非球面透镜LA，该非球面透镜LA满足预定条件表达式，并且当整个系统的后焦距为Bf，整个系统的焦距为f，缩小侧的最大有效图像圆直径为从缩小侧共轭位置至缩小侧光瞳位置的距离为dexp时，满足以下给出的条件表达式(6)：Bf/f＞2，以及(7)：（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
投影镜头和投影显TF设备
技术介绍
本专利技术涉及投影镜头和投影显示设备，并且更具体地，涉及优选用于放大和投影例如通过光阀形成的原始图像到屏幕上的投影镜头，以及采用该投影镜头的投影显示设备。
技术介绍
近年来，采用DMD(数字微镜装置:注册商标)显示装置作为光阀的投影仪(投影显示设备)已经用来代替液晶显示设备。与液晶显示设备不同，DMD显示设备具有较少的光损失量，这是因为相对于液晶显示设备DMD不需要偏振投影光并且在灰度表示的精确度上是出色的。在投影显示设备中，DMD根据输入的视频信号采用具有高反射率的小矩形反射镜控制来自光源的光的反射方向，其中所述反射镜能够在约10度或更大的范围内改变倾角以仅将希望的反射光束聚焦在屏幕上，从而使得能够进行图像的投影。这例如通过在基板上布置数百万个反射镜并独立地数字控制所有的反射镜来实现，其中每个反射镜对应于被投影图像的每个像素。关于应用于采用DMD作为光阀的投影显示设备的投影镜头，提出了在日本未审查专利公开N0.2012-220875和日本专利N0.4683944中描述的投影镜头。日本未审查专利公开N0.2012-220875描述了由10或11个透镜形成的投影镜头，其中非球面塑料透镜用于最靠近放大侧透镜和从放大侧开始的第三个透镜。日本专利N0.4683944描述了由14个透镜形成的投影镜头，其中非球面塑料透镜设置在最靠近放大侧。
技术实现思路
由于DMD显示装置具有前述优点，因此采用DMD显示装置的投影显示设备需要具有能够投影适合DMD显示设备的清晰的高分辨率图像的光学特性的投影镜头。进一步，需要投影镜头具有宽的视场角以允许在小的变焦范围内以短的投影距离投影大的图像。广角投影镜头具有的优点在于，通过仅少量地改变屏蔽和设备之间的距离，可以调节屏幕尺寸，这是因为与狭角投影镜头相比，广角投影镜头的屏幕尺寸相对于投影距离变化具有大的变化。除了前述需求，还需要投影镜头具有成本低的紧凑结构，从而符合近年来对移动应用和投影显示设备的价格降低的不断需求。然而，不能说日本未审查专利公开N0.2012-220875中描述的投影镜头充分地校正了包括纵向色像差、像散等的各种像差。日本专利N0.4683944中描述的投影镜头可能还需要扩大视场角以响应于近年来的需求。已经考虑到上述情况开发了本专利技术，并且本专利技术的目标是提供一种投影镜头，它的视场角增加，像差被很好地校正，并且能够提供令人满意的投影性能，同时维持成本降低的紧凑结构。本专利技术的另一个目标是提供设置有这种投影镜头的投影显示设备。本专利技术的投影镜头将在缩小侧共轭位置上显示的图像信息投影到放大侧共轭位置上，该投影镜头包括具有正折射本领的非球面透镜，该非球面透镜同时满足以下给出的条件表达式(I)至(5)，并且该透镜镜头满足以下给出的条件表达式(6)和(7):I hfb/hfa I < 0.8----------------------(I)hrb/hra < 0.8----------------------(2)O < (Xr(y)-Xf(y))/f----------------(3)NdA < 1.65---------------------------(4)50 < vdA < 62--------------------------(5)Bf/f > 2-----------------------------(6)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影镜头，所述投影镜头将在缩小侧共轭位置上显示的图像信息投影到放大侧共轭位置上，所述投影镜头包括具有正折射本领的非球面透镜，所述非球面透镜同时满足以下给出的条件表达式(1)至(5)，并且 所述投影镜头满足以下给出的条件表达式(6)和(7)： |hfb/hfa|＜0.8‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(1) |hrb/hra|＜0.8‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(2) 0＜[Xr(y)‑Xf(y)]/f‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(3) NdA＜1.65‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(4) 50＜vdA＜62‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(5) Bf/f＞2‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑(6) 其中： hfa是在非球面透镜的放大侧表面上的轴向光线的最大高度； hfb是在非球面透镜的放大侧表面上的最大视场角处的主光线的高度； hra是在非球面透镜的缩小侧表面上的轴向光线的最大高度； hrb是在非球面透镜的缩小侧表面上的最大视场角处的主光线的高度； Xf(y)是在非球面透镜的放大侧表面和该非球面透镜的近轴球面表面在高度y处之间在光轴方向上的差值； Xr(y)是在非球面透镜的缩小侧表面和它该非球面透镜的近轴球面表面在高度y处之间在光轴方向上的差值； NdA是非球面透镜在d线处的折射率； vdA是基于d线的阿贝数； Bf是在缩小侧为后侧时整个系统的后焦距； f是整个系统的焦距； 是在缩小侧的最大有效图像圆直径；以及Dexp是从缩小侧共轭位置至缩小侧光瞳位置的距离， 其中， y是离光轴的高度，并且在hfa和hra中较小的一个为1时，y是在0.5≤y≤1的范围内的任意值；以及 Xf(y)和Xr(y)的符号在非球面透镜的每个表面在该非球面透镜的近轴球面表面的缩小侧时为正，而在该非球面透镜的每个表面在放大侧时为负。...

【技术特征摘要】
2013.04.12 JP 2013-0836611.一种投影镜头，所述投影镜头将在缩小侧共轭位置上显示的图像信息投影到放大侧共轭位置上，所述投影镜头包括具有正折射本领的非球面透镜，所述非球面透镜同时满足以下给出的条件表达式(I)至(5)，并且 所述投影镜头满足以下给出的条件表达式(6)和(7): 2.根据权利要求1所述的投影镜头，其中，当相邻透镜之间的间距为di且整个系统的焦距为f时，相对于满足di/f > 0.8的最靠近缩小侧间距在缩小侧的非球面透镜是满足条件表达式(I)至(5)的唯一非球面透镜。3.根据权利要求1或2所述的投影镜头，其中，投影镜头满足以下给出的条件表达式: 1< fA/f < 5---------------------------(8) 其中fA是非球面透镜的焦距。4.根据权利要求1或2所述的投影镜头，其中，投影镜头满足以下给出的条件表达式(9): a A < 10Χ10-6--------------------------(9) 其中a A是非球面透镜在20°C时的线性膨胀系数(单位K-1)。5.根据权利要求1或2所述的投影镜头，其中，投影镜头满足以下给出的条件表达式(4，): NdA < 1.60---------------------------(4，)。6.根据权利要求1或2所述的投影镜头，其中，投影镜头满足以下给出的条件表达式(5，): 55 < vdA < 62--------------------------(5’ )。7.根据权利要求1或2所述的投影镜头，其中，投影镜头满足以下给出的条件表达式(8，): 2 < fA/f < 3.5-------------------------(8，) 其中fA是非球面透镜的焦距。8.根据权利要求1或2所述的投影镜头，其中，投...

【专利技术属性】
技术研发人员：永利由纪子，马场智之，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP