变焦透镜制造技术

提供具有较少的畸变并表现良好的成像性能的变焦透镜。变焦透镜包含被设置在放大共轭侧的端头处并具有负折光力的第一透镜单元和被设置在缩小共轭侧的端头处并具有正折光力的最后的透镜单元。最后的透镜单元包含缩小共轭侧的端头处的胶合透镜。该胶合透镜具有正折光力。变焦透镜满足具体的条件式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变焦透镜，更特别地，涉及后聚焦型(retrofocus)变焦透镜。
技术介绍
投影仪是将在个人计算机、视频照相机等上形成的图像投影到大的屏幕上以供观 察的装置，并且被广泛用于诸如会议、报告和家庭电影观赏的情况。对于投影仪存在几种要 求。例如，一般希望用于投影仪的变焦透镜(投影透镜)具有足够的后焦距的长度、在其缩 小共轭侧为远心的(telecentric)，并具有较小的横向色差和较小的畸变。为了便于安装，还希望意欲用于投影仪的变焦透镜具有较短的投影距离。因此，采 用后聚焦型透镜配置，在所述后聚焦型透镜配置中，相对于光阑设置在放大共轭侧的前透 镜单元具有负折光力，并且设置在缩小共轭侧的后透镜单元具有正折光力的。但是，后聚焦型透镜关于光阑是不对称的，并因此常常导致负的畸变和/或横向 色差。对于希望在缩小共轭侧远心的投影仪透镜尤其如此。随着这种不对称的特性变得更 加显著，包含于后透镜单元中的正透镜元件的折光力增加。因此，球面像差和诸如纵向色差 的纵向像差变得更加难以校正。随着最近对于投影图像的电视(TV)畸变的问题的认识，还希望减少畸变。并且， 随着最近的分辨率的增加，希望更严格地抑制色差。为了校正在后聚焦型透镜中出现的畸变，一般通过在前透镜单元中的边缘光线高 度大的位置处设置正透镜元件使得光线被会聚而产生正畸变。在这种配置中，横向色差也 被校正。但是，由于横向色差的校正水平随着波长改变，因此短波长的光线趋于被过校正。为了解决这种问题，公开了几种校正由短波长光线导致的过校正的横向色差的技 术，在这些技术中，在后透镜单元中的边缘光线高度大的位置处设置导致大的色分散的元 件。在日本专利公开No. 2001-100100中，最后的透镜由异常高色散(dispersion)玻 璃制成。但是，由这种技术产生的校正的效果有限。在日本专利公开No. 2001-154091和 No. 2002-048974中，“色(chromatic) ”胶合透镜被设置为最终的透镜元件。虽然该技术可 能比在日本专利公开No. 2001-100100中公开的技术更有效，但是，胶合表面大，并且这里 采用的透镜元件的组合导致球面像差。因此，即使减少横向色差，分辨率也不增加。鉴于以 上，在日本专利公开No. 2001-100100,No. 2001-1M091和No. 2002-048974中公开的技术没 有提供足以满足最近对于意欲用于投影仪的变焦透镜的要求的性能。
技术实现思路
本专利技术提供具有较少的畸变并表现良好的成像性能的变焦透镜。根据本专利技术的一个方面，变焦透镜包括被设置在放大共轭侧的端头 (extremity)处并具有负折光力的第一透镜单元；和被设置在缩小共轭侧的端头处并具有 正折光力的最后的透镜单元。最后的透镜单元在缩小共轭侧的端头处包含胶合透镜。胶合透镜具有正折光力并包含正透镜元件和负透镜元件。变焦透镜满足以下的条件Vn-Vp > 0nN-nP > 02. 0 < fe/fw < 6. 5这里，nP和Vp分别表示所述正透镜元件的折射率和Abbe数，nN和vN分别表示所 述负透镜元件的折射率和Abbe数，fe表示最后的透镜单元的焦距，以及fV表示变焦透镜 在广角端的焦距。从参照附图对示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清晰。 附图说明图1表示根据本专利技术的第一实施例的变焦透镜的广角端的配置。图2表示根据本专利技术的第一实施例的变焦透镜的像差。图3表示根据本专利技术的第二实施例的变焦透镜的广角端的配置。图4表示根据本专利技术的第二实施例的变焦透镜的像差。图5表示根据本专利技术的第三实施例的变焦透镜的广角端的配置。图6表示根据本专利技术的第三实施例的变焦透镜的像差。图7示意性地表示彩色液晶投影仪的相关部分。具体实施例方式现在将参照附图详细描述本专利技术的实施例。根据以下的实施例的变焦透镜分别包含光阑、相对于光阑被设置在放大共轭侧 的负的前透镜单元、以及相对于光阑被设置在缩小共轭侧的正的后透镜单元。换句话说，各 变焦透镜包含具有负折光力并被设置在放大共轭侧的端头处的第一透镜单元和具有正折 光力并被设置在缩小共轭侧的端头处的最后的透镜单元。后透镜单元(最后的透镜单元) 在缩小共轭侧的端头处包含胶合透镜。胶合透镜包含正透镜元件和负透镜元件，并且总体 上具有正折光力。这里，使所述胶合透镜的正透镜元件的折射率和Abbe数分别由nP和Vp 表示，并使所述胶合透镜的负透镜元件的折射率和Abbe数分别由nN和vN表示。那么，满足 被表达为vN > Vp和nN > nP的条件式。并且，变焦透镜被配置为关于最后的透镜单元的焦距fe和变焦透镜在广角端的 焦距fV满足以下的条件2. 0 < fe/fw < 6. 5因此，在如上面那样配置的根据以下的实施例中的每一个的变焦透镜中，即使后 焦距加长并且缩小共轭侧的远心性增强，变焦透镜也有益地表现具有较少的畸变的良好的 成像性能。根据以下的实施例中的每一个的变焦透镜可包含五个、六个或更多个透镜单元。 具体而言，变焦透镜可具有以下的配置中的任何配置其中，按照从放大共轭侧起的顺序， 设置包含负、正、正、正和正透镜单元(第三实施例)或负、正、正、负和正透镜单元的五个透 镜单元；设置包含负、正、正、正、负和正透镜单元(第一实施例)，负、正、正、负、正和正透镜 单元(第二实施例)或负、正、负、正、负和正透镜单元的六个透镜单元；设置包含负、正、正、正、负、正和正透镜单元或负、正、正、正、正、负和正透镜单元的七个透镜单元；等等。在这些 配置中的每一个中，后透镜单元与从缩小共轭侧计数的第一和第二透镜单元、或者第一到 第三透镜单元对应，并且，前透镜单元与包含于后透镜单元中的那些透镜单元以外的透镜 单元(相对于后透镜单元在放大共轭侧的所有透镜单元)对应。第一实施例图7示意性地表示本专利技术的所有的以下的实施例共同的图像投影装置的相关部 分。图7所示的图像投影装置是应用上述的变焦透镜的三板(three-panel)、彩色液 晶投影仪。在装置中，通过颜色合成单元合成基于多个液晶板的多种颜色的多条图像信息， 并且，得到的图像通过变焦透镜被放大并被投影到屏幕表面(投影的表面)上。在图7所示的彩色液晶投影仪101中，来自三个液晶板105R、105G和105B的光的 红色(I )、绿色(G)和蓝色(B)光线通过颜色合成单元(棱镜)102被合成，以沿单一路径行 进，并且，合成的光线通过作为上述的变焦透镜的变焦透镜(投影透镜)103被投影到屏幕 104 上。现在将参照附图描述包含于图像投影装置中的根据本专利技术的第一实施例的变焦 透镜。图1是表示根据本专利技术的第一实施例的变焦透镜(广角端处)的配置的截面图。变 焦透镜包括总共包含十五个透镜元件的六个透镜单元。具体而言，变焦透镜从放大共轭侧 起依次包含负的第一透镜单元10和20、正的第二透镜单元30、正的第三透镜单元40、正的 第四透镜单元50、负的第五透镜单元60和正的第六透镜单元(最后的透镜单元)70。透镜 单元之间的距离在变焦中改变。在这十五个透镜元件之中，从放大共轭侧起计数的第二透 镜元件是非球面的(在两个表面上)。在第一实施例中，当执行变焦时，第一透镜单元10本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种变焦透镜，包括：第一透镜单元，所述第一透镜单元被设置为最接近放大共轭侧并具有负折光力；和最后的透镜单元，所述最后的透镜单元被设置为最接近缩小共轭侧并具有正折光力，所述最后的透镜单元包含被设置为最接近缩小共轭侧的胶合透镜，所述胶合透镜具有正折光力并包含正透镜元件和负透镜元件，所述变焦透镜的特征在于满足以下的条件：ｖＮ－ｖＰ＞０ｎＮ－ｎＰ＞０２．０＜ｆｅ／ｆｗ＜６．５这里，ｎＰ和ｖＰ分别表示所述正透镜元件的折射率和Ａｂｂｅ数，ｎＮ和ｖＮ分别表示所述负透镜元件的折射率和Ａｂｂｅ数，ｆｅ表示所述最后的透镜单元的焦距，以及ｆｗ表示所述变焦透镜在广角端的焦距。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：猪子和宏，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP