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CN104216099B - 投影用透镜和投影型显示装置 - Google Patents

投影用透镜和投影型显示装置 Download PDF

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CN104216099B CN201410231077.XA CN201410231077A CN104216099B CN 104216099 B CN104216099 B CN 104216099B CN 201410231077 A CN201410231077 A CN 201410231077A CN 104216099 B CN104216099 B CN 104216099B
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Abstract

本发明的投影用透镜，能够使投影距离变化时的像面弯曲的校正和紧固误差吸收时的像面弯曲的变动的抑制以与变倍动作和合焦动作相对独立的方式进行，而使像面弯曲校正后的实质性的离焦不会发生。并且，投影用透镜，其全系统具有正光焦度，且具备通过光轴方向的移动使彼此的间隔变化来校正像面弯曲的多个透镜群所构成的校正群(Gc)。从构成校正群(Gc)的最放大侧的透镜群至构成校正群(Gc)的最缩小侧的透镜群所合成的合成光学系统的在投影用透镜的共轭长度，在校正群(Gc)用于校正像面弯曲的移动的前后一定。再有，投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍或可合焦时，校正群(Gc)的用于校正像面弯曲的移动，能够与用于无论变倍还是合焦的移动相对独立。

Description

投影用透镜和投影型显示装置
技术领域
本发明涉及投影用透镜和投影型显示装置，例如，涉及适合将由光阀所形成的原图像放大投影到屏幕上的投影用透镜和使用了它的投影型显示装置。
背景技术
一直以来，在进行发表等时，使用的是将在液晶显示元件和DMD(数字微镜器件：注册商标)等的光阀的图像显示面上所显示的图像放大投影到屏幕上的投影型显示装置(投影机)。作为用于投影型显示装置的投影用透镜，由于要求在短投影距离下呈现大画面尺寸的情况很多，所以广角透镜的需求高。另外，因为要求在限定的设置条件之中使画面尺寸能够以高自由度进行调整，所以变焦透镜处于优选的倾向存在。作为投影用的广角变焦透镜，例如能够列举下述专利文献1所述的。
此外，期望经由投影型显示装置即使投影距离变化而投影图像的画质也不会发生巨大的变化。在下述专利文献2中，记述有一种投影用变焦透镜，其以投影距离变化时的像面弯曲的变动校正为课题。在下述专利文献3中，记述有一种投影型显示装置，其以向球面形状和曲面形状的被照射面进行投影而使广大范围获得对焦清晰影像为课题，通过使2个透镜群的间隔变化，可以对于像面弯曲造成的像面的弯曲程度进行调整。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2009-251316号公报
【专利文献2】特开2008-257005号公报
【专利文献3】特开2011-145580号公报
在投影距离变化时，一般来说，通过用于使所谓聚焦群的一部分的透镜群沿光轴方向移动、或者使透镜全系沿光轴方向移动的调焦机构得以驱动而进行合焦(以下，也称为调焦)。该合焦动作，是使光阀的图像显示面和屏幕的位置关系关于投影用透镜而处于共轭的位置关系，通常，缩小侧共轭位置为光阀的图像显示面的位置，放大侧共轭位置为屏幕的位置。上面阐述的投影距离的变化，相当于从投影用透镜至放大侧共轭位置的距离的变化。
反之，关于从投影用透镜至缩小侧共轭位置的距离，需要考虑在装置机构与投影用透镜的紧固部产生的紧固误差，即光阀的图像显示面和投影用透镜的间隔的误差。这是例如在投影型显示装置的制作中，在装置机构与投影用透镜的紧固部产生的不可避免的制造上的误差。对于特定的投影用透镜，进行图像显示面的校准，也有使误差达到最小限度的情况，但对于一个投影型显示装置转换使用多种透镜时，避免紧固误差则困难。
近年的投影型显示装置高亮度化推进，要求透镜的F数(f-number)小，光阀的高精细化也堆进，因此，由于投影用透镜的焦深导致难以吸收紧固误差，而使吸收紧固误差的手段是必需且不可缺少的。另外，转换使用多种透镜时，透镜交换则大多是终端用户进行，因此要求吸收紧固误差的手段简易。从这些情况出发，历来，大多是使调焦机构驱动而吸收紧固误差。但是，调焦机构本来是为了对应投影距离的变化而设置的，因此，若为了吸收紧固误差而使用调焦机构，则会发生以下说明的问题，特别是会在广角透镜中发生显著的问题。
从使用相同装置这样的观点出发，若比较像圈相同的透镜，则越是广角透镜，焦距越短。在放大侧共轭点从无限远变化到极近时的缩小侧共轭位置的变化量，与缩小倍率和焦距成正比，因此如果是相同的缩小倍率、即如果投影画面的尺寸相同，则该缩小侧共轭位置的变化量就会越是广角透镜而越小。
紧固误差因为是与透镜的焦距无关地产生的，所以若想使广角透镜的调焦机构工作来吸收紧固误差，而由于相对于用于对应可使用的投影距离的调焦机构的可移动量来说吸收紧固误差所需要的调焦机构的可移动量的比率变高，则使在放大侧共轭位置达到极近和远方时的合焦不能进行、相比用于对应可使用的投影距离的调焦机构的可移动量而为了吸收紧固误差就更使可移动量大幅增加而使聚焦变得过于敏感导致难以合焦之虞存在。
此外，一般来说，就广角透镜而言，可知在投影距离变化时像面弯曲变动，对其加以抑制的设计被进行，例如，提出了浮动(fl0ating)等各种各样的合焦方式。即，按照抑制投影距离的变化造成的像面弯曲的变动的方式所设计的广角透镜，在调焦时会伴随缩小侧共轭点的小变化和像面弯曲的大变化。因此，这样的广角透镜的调焦机构若为了紧固误差的吸收而加以驱动，则由调焦机构移动的聚焦群或透镜全系的位置，会处于与设计上决定的用于对应投影距离的变化的位置大不相同的位置，由此像面弯曲发生。
根据以上，在投影用透镜中，特别是在广角的投影用透镜中，不仅要求投影距离变化时的像面弯曲的校正，而且要求紧固误差吸收时的像面弯曲的变动的抑制。另外，若在像面弯曲校正后发生聚焦位置的变动即离焦发生、不得不多次重复像面弯曲校正操作和调焦操作，则像面弯曲的校正状况难以搞清、并且合焦操作变得非常复杂，因此在像面弯曲的校正时期望不发生离焦。
上述专利文献2、3，关于上述紧固误差未予考虑。另外，专利文献2所述的技术，涉及调焦时的像面弯曲的校正，不能独立进行像面弯曲的校正和调焦，因此由紧固误差而发生的离焦若由调焦机构调整，则像面弯曲的变动将会发生。在专利文献3中记述，利用按照与像面弯曲的校正机构另体的方式所设置的用于调整聚焦位置的机构，在校正像面弯曲之后调整聚焦位置，设想的是像面弯曲的校正造成的离焦。
发明内容
本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种使投影距离变化时的像面弯曲的校正和紧固误差吸收时的像面弯曲的变动的抑制这两方能够独立于变倍动作和合焦动作之外、且像面弯曲校正后的实质性的离焦不会发生的投影用透镜，和具备该投影用透镜的投影型显示装置。
本发明的投影用透镜，其全系统具有正光焦度，该投影用透镜具备：通过光轴方向的移动使彼此的间隔发生变化而校正像面弯曲的多个透镜群所构成的校正群，从构成校正群的最靠放大侧的透镜群至构成校正群的最靠缩小侧的透镜群所合成的合成光学系统的在投影用透镜的共轭长度，在校正群的用于校正像面弯曲的移动的前后一定，投影用透镜使至少一部分的透镜群移动而可变倍或可合焦时，校正群的用于校正像面弯曲的移动，能够与无论用于变倍还是合焦的移动相对独立。
本发明的投影用透镜，优选满足下述条件式(1)，更优选满足下述条件式(1’)，进一步优选满足下述条件式(1”)。
0.50<β<3.00…(1)
0.50<β<2.50…(1’)
0.70<β<2.00…(1”)
其中，
β：合成光学系统的在投影用透镜的倍率，是投影用透镜可合焦时使放大侧共轭位置处于无限远的状态下的倍率。
在本发明的投影用透镜中，优选构成校正群的透镜群全部连续地配置。
在本发明的投影用透镜中，优选在最放大侧配置具有负光焦度且与校正群不同的第一透镜群，在该第一透镜群的缩小侧邻接地配置构成校正群的透镜群。
本发明的投影用透镜具有上述第一透镜群时，优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2’)。
-3.00<fG1/f<-0.50…(2)
-2.00<fG1/f<-0.90…(2’)
其中，
fG1：第一透镜群的焦距，
f：全系的焦距，且该f是在投影用透镜为可变倍时在广角端状态下的全系的焦距、是在投影用透镜为可合焦时使放大侧共轭位置处于无限远的状态下的全系的焦距。
本发明的投影用透镜具有上述第一透镜群时，优选使第一透镜群沿光轴方向移动而进行合焦。
本发明的投影用透镜使至少一部分的透镜群移动而可变倍或可合焦时，优选校正群无论在变倍还是合焦时均被固定。
本发明的投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍或可合焦时，优选最缩小侧的透镜群无论在变倍还是合焦时均被固定。
在本发明的投影用透镜中，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3’)。
0.70<y/f…(3)
0.75<y/f…(3’)
其中，
y：以缩小侧为像侧时的最大像高，
f：全系的焦距，且该f是在投影用透镜为可变倍时在广角端状态的全系的焦距、是在投影用透镜为可合焦时使放大侧共轭位置处于无限远状态下的全系的焦距。
优选本发明的投影用透镜是变焦透镜。
本发明的投影型显示装置，其特征在于，具备：光源；来自该光源的光入射的光阀；本发明的投影用透镜，其作为将由该光阀进行了光调制的光所形成的光学像投影到屏幕上的投影用透镜。
还有，上述所谓“放大侧”，意思是被投影侧(屏幕侧)，即使进行缩小投影时，为了方便仍将屏幕侧称为放大侧。另一方面，上述所谓“缩小侧”，意思是原图像显示区域侧(光阀侧)，即使进行缩小投影时，为了方便仍将光阀侧称为缩小侧。
还有，上述所谓“透镜群”，不一定只由多个透镜构成，也包括只由1片透镜构成的情况。
还有，上述的条件式和光焦度的符号，在包含非球面的情况下考虑在近轴区域。
上述的“～投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍或可合焦时，校正群用于校正像面弯曲的移动，能够与用于无论变倍还是合焦的移动相对独立”，意思是“投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍时，校正群用于校正像面弯曲的移动，可以与用于变倍的移动相对独立；投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可合焦时，校正群用于校正像面弯曲的移动，可以与用于合焦的移动相对独立”，投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍和可合焦时，校正群用于校正像面弯曲的移动，与用于变倍、合焦两方的移动可相对独立。
另外，本发明的投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍和可合焦时，优选校正群在变倍、合焦两方面时均被固定。本发明的投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍和可合焦时，优选最缩小侧的透镜群在变倍、合焦两方面时均被固定。
根据本发明，能够提供使投影距离变化时的像面弯曲的校正和紧固误差吸收时的像面弯曲的变动的抑制这两方能够独立于变倍动作和合焦动作之外、且像面弯曲校正后的实质性的离焦不会发生的投影用透镜，和具备该投影用透镜的投影型显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的投影用透镜的透镜构成和光线轨迹的剖面图
图2是用于说明像面弯曲的校正的前后而第二透镜群的共轭长度一定的图
图3是用于说明合焦动作或像面弯曲的校正动作和各动作后的像面弯曲的图
图4是表示本发明的实施例1的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段、下段分别是投影距离为无限远、480时的剖面图
图5是表示本发明的实施例1的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段、下段分别是在广角端、望远端的剖面图
图6是表示本发明的实施例2的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段、下段分别是投影距离为无限远、480时的剖面图
图7是表示本发明的实施例2的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段、下段分别是在广角端、望远端的剖面图
图8是表示本发明的实施例3的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段，下段分别是投影距离为无限远、480时的剖面图
图9是表示本发明的实施例3的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段、下段分别是在广角端、望远端的剖面图
图10是表示本发明的实施例4的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段，下段分别是投影距离为无限远、480时的剖面图
图11是表示本发明的实施例4的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段、下段分别是在广角端、望远端的剖面图
图12是表示本发明的实施例5的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段，下段分别是投影距离为无限远、480时的剖面图
图13是表示本发明的实施例5的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段、下段分别是在广角端、望远端的剖面图
图14是表示本发明的实施例6的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段，下段分别是投影距离为无限远、480时的剖面图
图15是表示本发明的实施例6的投影用透镜的构成和光线轨迹的剖面图，上段、下段分别是在广角端、望远端的剖面图
图16是本发明的实施例1的投影用透镜的投影距离为无限远时的在广角端、望远端的收差图
图17是本发明的实施例1的投影用透镜的投影距离为1300时的在广角端、望远端的像差图
图18是本发明的实施例1的投影用透镜的投影距离为480时的在广角端、望远端的像差图
图19是本发明的实施例2的投影用透镜的投影距离为无限远时的在广角端、望远端的像差图
图20是本发明的实施例2的投影用透镜的投影距离为1300时的在广角端、望远端的像差图
图21是本发明的实施例2的投影用透镜的投影距离为480时的在广角端、望远端的像差图
图22是本发明的实施例3的投影用透镜的投影距离为无限远时的在广角端、望远端的像差图
图23是本发明的实施例3的投影用透镜的投影距离为1300时的在广角端、望远端的像差图
图24是本发明的实施例3的投影用透镜的投影距离为480时的在广角端、望远端的像差图
图25是本发明的实施例4的投影用透镜的投影距离为无限远时的在广角端、望远端的像差图
图26是本发明的实施例4的投影用透镜的投影距离为1300时的在广角端、望远端的像差图
图27是本发明的实施例4的投影用透镜的投影距离为480时的在广角端、望远端的像差图
图28是本发明的实施例5的投影用透镜的投影距离为无限远时的在广角端、望远端的像差图
图29是本发明的实施例5的投影用透镜的投影距离为1300时的在广角端、望远端的像差图
图30是本发明的实施例5的投影用透镜的投影距离为480时的在广角端、望远端的像差图
图31是本发明的实施例6的投影用透镜的投影距离为无限远时的在广角端、望远端的像差图
图32是本发明的实施例6的投影用透镜的投影距离为1300时的在广角端、望远端的像差图
图33是本发明的实施例6的投影用透镜的投影距离为480时的在广角端、望远端的像差图
图34是本发明的一实施方式的投影型显示装置的概略构成图
图35是本发明的另一实施方式的投影型显示装置的概略构成图
具体实施方式
以下，参照附图对于本发明的实施方式详细地加以说明。图1中表示本发明的一实施方式的投影用透镜的剖面图。图1所示的例子，对应后述的实施例1的投影用透镜。还有，图1中还图示了轴上光束4、最大像高的光束5。
图1所示示例的投影用透镜，其全系统具有正光焦度，例如被搭载于投影型显示装置，可以作为将由光阀所显示的图像信息投影到屏幕上的投影用透镜使用。图1中，图的左侧为放大侧，右侧为缩小侧。另外在图1中，在搭载于投影型显示装置的情况假设下，也一并图示了用于色合成部或照明光分离部的滤光片和棱镜等假设下的玻璃块2、和位于玻璃块2的缩小侧的面的光阀的图像显示面1。
在投影型显示装置中，由图像显示面1提供图像信息的光束，经由玻璃块2，入射到该投影用透镜，经由该投影用透镜被放大投影到图的左侧方向所配置的屏幕(未图示)上。
还有，在图1中，示出的是玻璃块2的缩小侧的面的位置与图像显示面1的位置一致的例子，但未必限定于此。另外，在图1中只记述了1个图像显示面1，但在投影型显示装置中，也可以构成为，将来自光源的光束通过分色光学系统分离成三原色，针对各原色用配设3个光阀，使之可以显示全彩色图像。
图1示例的投影用透镜，从放大侧顺次排列有第一透镜群G1、第二透镜群G2、第三透镜群G3、第四透镜群G4、第五透镜群G5，第六透镜群G6而被构成。第二透镜群G2从放大侧顺次由彼此邻接配置的第2A透镜群G2A、第2B透镜群G2B这2个透镜群构成。
图1示例的投影用透镜，采用使第一透镜群G1沿光轴方向移动而进行合焦的合焦方式，在图1的第一透镜群G1的下方，记述了意味着合焦时移动的水平方向的虚线的箭头。另外，图1示例的投影用透镜，采用使第三透镜群G3、第四透镜群G4、第五透镜群G5按照使各透镜群间的间隔变化的方式沿光轴方向移动而进行变倍的变倍方式，在图1的第三透镜群G3、第四透镜群G4、第五透镜群G5各自的下方，记述着表示从广角端向望远端变倍时的各透镜群的概略性的移动轨迹的虚线的箭头。
但是，作为本发明的投影用透镜，也可以采用与图1所示的例子不同的合焦方式，也可以其构成为：合焦时使透镜系统整体移动、或使与第一透镜群G1不同的透镜群移动。另外，作为本发明的投影用透镜，也可以采用与图1所示的例子不同的变倍方式。此外，作为本发明的投影用透镜，也可以采用没有变倍功能的构成。
本发明的投影用透镜，具有校正像面弯曲的功能，具备通过光轴方向的移动而使相互的间隔变化来校正像面弯曲的且由多个透镜群构成的校正群Gc。由此，投影距离变化时的像面弯曲的校正、和紧固误差由投影用透镜的功能得以吸收时的像面弯曲的变动的抑制就成为可能。
在图1示例中，通过使第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B的间隔变化，可以进行像面弯曲的校正，由这2个透镜群构成的第二透镜群G2相当于校正群Gc。在图1中，在第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B各自的下方，记述着实线的箭头，其表示作为一例在广角端使投影距离从无限远向极近变化时为了校正像面弯曲而移动的这些各透镜群的概略的移动轨迹。
还有，构成校正群的透镜群的数量不限定为2，也可以是3片以上，但为2时，可以由最小限度的透镜群数构成，既可获得校正像面弯曲的效果，又能够使构造简易。另外，为了构造的简易化，如图1所示的例子，优选构成校正群Gc的透镜群全部连续地配置。但是，构成校正群Gc的透镜群未必一定要全部连续地配置，也可以构成为：在构成校正群Gc的多个透镜群之间配置不构成校正群Gc的透镜群。
校正群Gc的用于校正像面弯曲的移动，在投影用透镜至少使一部分透镜群移动而可变倍或可合焦时，均以与用于变倍、合焦任一个的移动独立地移动的方式构成。由此，无论是变倍状态变化、或是合焦状态变化时，都能够在不会对其造成影响下进行像面弯曲的校正，另外，由校正群Gc进行的像面弯曲的校正，也不会对变倍状态和合焦状态造成影响。即，可以将变倍机构和像面弯曲的校正机构加以切分，另外，可以将调焦机构和像面弯曲的校正机构加以切分。
在此，所谓用于校正像面弯曲的移动和用于变倍的移动相对独立，意思是彼此的移动互不相干地进行，即使一方的移动进行，而另一方的移动也可以不进行。关于用于校正像面弯曲的移动和用于合焦的移动相对独立也一样。
还有，“独立”是关于移动而言的，也可以透镜群不一定独立。构成校正群Gc的透镜群和变倍时移动的透镜群也可以部分性或全体性地重复，构成校正群Gc的透镜群和合焦时移动的透镜群也可以部分性或全体性地重复。例如后述的实施例所示，校正群Gc也可以构成合焦时移动的透镜群的一部分。
其中，为了成为更简易的构造，投影用透镜至少使一部分透镜群移动而可变倍或可合焦时，如图1所示的例子，优选以如下方式构成：校正群Gc、与变倍时移动的透镜群和合焦时移动的透镜群为完全不重复的区别开的透镜群，校正群Gc无论在变倍还是合焦时均被固定。
另外，校正群Gc的用于校正像面弯曲的移动，其进行方式为：从构成校正群Gc的最放大侧的透镜群至构成校正群Gc的最缩小侧的透镜群所合成的合成光学系统在投影用透镜中的共轭长度，在校正群Gc的用于校正像面弯曲的移动的前后保持一定。还有，以下阐述的合成光学系统，全部由此定义。
在图1的示例中，合成光学系统为第二透镜群G2。具体来说，在图1所示的例子中，用于校正像面弯曲的第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B的移动，以如下方式进行：使第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B所合成的光学系统(即第二透镜群G2)在投影用透镜中的共轭长度在其移动的前后是一定的。
图2的上段、下段分别模式化地表示用于校正像面弯曲的移动前、移动后的状态。图2中概念化地图示了图1所示的投影用透镜，第三透镜群G3～第六透镜群G6作为后续透镜群Gs一并图示。图2所示的点P、点P’分别是在投影用透镜中关于第二透镜群G2处于彼此共轭的位置的点，相当于所谓的物点、像点。点P与点P’的距离是共轭长度CL。移动前的共轭长度CL与移动后的共轭长度CL相同，因此即便使用校正群Gc校正像面弯曲，也不会发生全系的离焦，就不需要在像面弯曲校正后再度进行调焦动作。
还有，与图1所示的例子不同，在构成校正群Gc的多个透镜群之间配置有不构成校正群Gc的透镜群和光学元件等的投影用透镜中，合成光学系统也包含这些不构成校正群Gc的透镜群和光学元件等。
还有，上述的所谓“合成光学系统的～共轭长度为～一定”的一定，也未必完全一定，实质上一定即可。例如，若在投影距离发生ΔPL变化时所发生的像面弯曲由校正群Gc校正时合成光学系统的共轭长度发生ΔCL变化假定下，则由于该共轭长度的变化而发生的投影用透镜的缩小侧共轭点的变化量Δ1，比由于投影距离发生ΔPL变化而发生的缩小侧共轭点的变化量Δ2小即可，如果是这样的ΔCL的量，则能够视为实质上一定。优选为Δ1是Δ2的1/10以下的ΔCL的量。即，在由校正群Gc进行像面弯曲的校正后，几乎不会发生离焦，或者再调焦是微修正就可以的量。
另外，构成校正群Gc的最放大侧的透镜群至构成校正群Gc的最缩小侧的透镜群所合成的合成光学系统在投影用透镜中的倍率设为β时，优选满足下述条件式(1)。还有，条件式(1)是在投影用透镜为可合焦时使放大侧共轭位置处于无限远的状态。
0.50<β<3.00…(1)
不在条件式(1)的下限以下而构成，能够抑制在校正群Gc之中的放大侧的透镜群的透镜直径变大，对小型化有利。不在条件式(1)的上限以上而构成，能够抑制因校正群Gc的移动造成的像差变动。通过满足条件式(1)，既可以抑制透镜系统的大型化，又可以作为校正群Gc而使之良好地发挥作用。
为了使关于上述的条件式(1)的效果更显著，更优选满足下述条件式(1’)，进一步优选满足下述条件式(1’)，此外更进一步优选满足下述条件式(1”)。
0.50<β<2.50…(1’)
0.70<β<2.00…(1”)
还有，为了使经由校正群Gc进行的像面弯曲的校正而全系的焦距发生巨大变化不会产生，在构成校正群Gc的透镜群的可动范围内，优选上述β的变化在±3％以内。
在本实施方式的投影用透镜中，优选在最靠放大侧所配置的第一透镜群G1具有负光焦度并是与校正群Gc不同的透镜群，而与该第一透镜群G1的缩小侧邻接地配置有构成校正群Gc的透镜群。通过使最放大侧的透镜群为负透镜群，有利于广角化。如课题一项中所述，投影距离的变化造成的像面弯曲的变动和紧固误差带来的问题在广角透镜系统中特别显著，因此将本发明应用于广角透镜有效。另外，在第一透镜群G1的缩小侧正后方配置构成校正群Gc的透镜群，由此进入到第一透镜群G1的光束的控制容易，像面弯曲的校正容易。还有，为了成为广角透镜系统，需要使最放大侧的负透镜群拥有一定程度的强的负光焦度，但是，作为假设若为了进行像面弯曲的校正而使最放大侧的负透镜群中的透镜间隔变化，则随着像面弯曲的变动而畸变也会发生巨大变动就不为优选，因此，第一透镜群G1优选为不构成校正群Gc的透镜群。
如图1所示的例子，作为优选，是不构成校正群Gc的透镜群，只使在最放大侧所配置的第一透镜群G1沿光轴方向移动而进行合焦，这种情况下，能够使构造简易化，容易以第一透镜群G1很少的移动量获取缩小侧共轭位置的调整量。
第一透镜群G1的焦距设为fG1，全系的焦距设为f时，优选满足下述条件式(2)。其中，就f而言，其是在投影用透镜为可变倍时在广角端状态下的全系的焦距；且是在投影用透镜为可合焦时使放大侧共轭位置处于无限远的状态下的全系的焦距。
-3.00<fG1/f<-0.50…(2)
通过以不在条件式(2)的下限以下的方式构成，能够抑制第一透镜群G1的透镜直径变大，另外，容易确保适当长度的后截距。通过以不在条件式(2)的上限以上的方式构成，容易进行像面弯曲的良好的校正。通过满足条件式(2)，可以确保适当长度的后截距，抑制透镜的大直径化，进行像面弯曲的良好的校正。
为了使关于上述的条件式(2)的效果更显著，更优选满足下述条件式(2’)。
-2.00<fG1/f<-0.90…(2’)
另外，在本实施方式的投影用透镜中，在投影用透镜至少使一部分透镜群移动而可变倍或可合焦时，优选最缩小侧的透镜群，无论在变倍还是合焦时均被固定。在图1的示例中，第六透镜群G6在变倍和合焦时固定。通过使最缩小侧的透镜群无论在变倍还是合焦时均固定，有利于容易成为缩小侧为远心的构成、和容易抑制变倍时的F数的变化。
另外，在本实施方式的投影用透镜中，缩小侧为像侧时的最大像高设为y，全系的焦距设为f时，优选满足下述条件式(3)。其中，就f而言，其是在投影用透镜为可变倍时在广角端状态下的全系的焦距；且是在投影用透镜为可合焦时使放大侧共轭位置处于无限远的状态下的全系的焦距。通过满足条件式(3)，能够确保宽视场角，能够成为广角的透镜系统。
0.70<y/f…(3)
为了使关于上述的条件式(3)的效果更为显著，更优移过满足下述条件式(3’)。
0.75<y/f…(3’)
还有，上述的条件式全部是像面弯曲得到良好校正的状态下的条件式。另外，一般来说，由于投影到平面状的屏幕上的情况较多，因此上述的条件式全部是对于处于共轭位置的且与光轴垂直的平面而像面弯曲得到良好校正的状态。
还有，本发明的投影用透镜，无论是单焦点光学系统还是变倍光学系统均可以适用，在变倍光学系统的情况下，无论是焦距可变透镜(varifocal lenses)还是变焦透镜(zoom lenses：焦距连续变化透镜)均可以适用。如图1所示的例子，使本发明的投影用透镜为变焦透镜时，能够具有很高的通用性。
若校正群Gc的移动量增大，则全系的总长也变长，因此在变焦透镜情况下，变倍是不需要像面弯曲校正机构的，即，不改变投影距离而只进行变倍操作时，期望可以在变倍操作的前后就实现良好的像面弯曲的校正。其中，也可以将本发明的校正群Gc使用在对于因制造误差等而发生的变倍时的像面弯曲的变动进行微调整等的用途上，这种情况下是有效的手段。还有，在投影型显示装置中投影中多用变倍机构是通常的使用状态而未被考虑，因此也可以构成为：每次进行变倍操作使本发明的校正群Gc驱动而校正像面弯曲以得到良好的投影像。
还有，为了抑制照明光的损失而向投影用透镜引入照明光，优选在缩小侧的像面的任意的点所聚光的光束的截面，各光束的上侧的最大光线和下侧的最大光线的二等分角线、与各光束的主光线所成的夹角在±3°以内。
另外，为了满足作为本发明的目的的投影用透镜而满足恰当的规格，优选畸变(distortion)被抑制在大约±2％以内，投影用透镜为变倍光学系统时，优选在变倍全域将畸变抑制在大约±2％以内。
还有，在图1的示例中，第2A透镜群G2A、第2B透镜群G2B均由1片正弯月透镜构成，但构成校正群Gc的各透镜群具有的透镜片数不限定于此，也可以具有多片透镜。其中，构成校正群Gc的透镜群由1片透镜构成时，能够减少驱动机构的负担，能够有助于装置的简单化。另外，构成校正群Gc的各透镜群的光焦度的符号，不限定为正、正的组合，也可以是正、负的组合，另外，也可以是负、负的组合。另外，构成校正群Gc的透镜形状未必限定为弯月形状，但作为弯月形状时，有助于像面弯曲的良好校正，另外有助于由校正群Gc校正像面弯曲时的全系的焦距的变动抑制。
还有，上述优选的构成和可以的构成，可以任意组合，优选根据投影用透镜所要求的事项适宜选择性地采用。
其次，一边参照图3，一边对于聚焦群或校正群Gc的移动、和其移动带来的像面弯曲的变化进行说明。图3中概念性地图示了图1所示的投影用透镜的构成要素，第三透镜群G3～第六透镜群G6作为后续透镜群Gs一并图示。图3的第一透镜群G1相当于聚焦群，第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B是构成校正群Gc的透镜群。
在图3的左侧，模式化地表示放大侧共轭面Pm、第一透镜群G1、构成校正群Gc的第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B、后续群Gs、缩小侧共轭面Pr的位置，使在此左侧所示的状态下的表示缩小侧共轭面Pr中的像面弯曲的像差图在右侧对应示出。像差图的纵轴是半视场角，横轴是像差量，分别以实线、虚线表示关于弧矢方向、子午方向的像差。还有，与图3(A)～图3(E)对应的数值数据示出在后述的实施例1的说明中的表4中。
首先，对于投影距离变化时的动作和像面弯曲的变化进行说明。图3(A)是投影距离(从第一透镜群G1至放大侧共轭面Pm的距离)为无限远的状态。即，在无限远的放大侧共轭面Pm合焦、而使像面弯曲得到良好校正的状态。
图3(B)是投影距离从图3(A)的状态变化至极近的480、且只使第一透镜群G1移动、并使缩小侧共轭面Pr处于与图3(A)的缩小侧共轭面Pr相同的位置而进行调焦的状态。此状态下的像面弯曲图，若与3(A)相比，则有重大变动，像面发生很大地弯曲。
图3(C)是从图3(B)的状态而基于上述的本发明的思想使第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B加以移动来校正了像面弯曲的状态。因为使第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B所合成的合成光学系统的共轭长度在像面弯曲的校正的前后一定，如此使第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B移动，所以图3(C)的缩小侧共轭面Pr也与图3(A)的缩小侧共轭面Pr处于相同的位置。可知在此状态下的像面弯曲少、且可得到良好地校正。
还有，作为实际使用搭载有投影用透镜的投影型显示装置时的操作步骤，是按照使放大侧共轭面Pm的面内的光轴附近的像对焦清晰的方式使调焦机构驱动后，再使第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B移动以使放大侧共轭面Pm的面内的周边的像对焦清晰。
在此一边参照图3，一边对于本实施方式的投影用透镜的作为特征的、用于校正群Gc的校正的移动可以与聚焦群的移动相对独立这一点的有利性进行以下说明。作为投影距离变化时的广角透镜的像面弯曲的变动的校正手段，已有浮动聚焦(floating focusing)。本实施方式的投影用透镜按照使聚焦群和校正群Gc建立关联并以互不相同的移动轨迹使之同时移动的方式变更时，也能够认为是浮动聚焦的一种。
图3(D)是使投影距离从图3(A)的状态变化至极近的480且第一透镜群G1、第2A透镜群G2A和第2B透镜群G2B、后续群Gs均未移动的状态，图3(D)的缩小侧共轭面Pr的位置相比图3(A)而言移动Δ。另外，若与图3(A)相比，则图3(D)的像面弯曲变动巨大，像面发生很大弯曲。在此，能够将该Δ视为紧固误差而进行以下的考察。
若比较图3(C)和图3(D)的状态，图3(D)的状态能够视为：从图3(C)的状态发生紧固误差Δ，为了吸收该紧固误差使第一透镜群G1、第2A透镜群G2A、第2B透镜群G2B通过浮动聚焦而移动，使投影距离变成与图3(C)相同的480的状态。如上述，图3(D)中的像面发生巨大弯曲。
另一方面，图3(E)的状态能够视为：从图3(C)的状态发生紧固误差Δ，为了吸收该紧固误差只使第一透镜群G1移动，使投影距离变成与图3(C)相同的480的状态。可知该状态下的像面弯曲少、且得到良好地校正。
由以上可知，在广角透镜中，投影距离变化时的像面弯曲的变动、和由紧固误差导致的像面弯曲的变动这两方面，由仅移动聚焦群而进行校正有困难。因此，为了校正上述两方的变动，有效的是如本实施方式这样，将用于焦点调整的聚焦群和用于像面弯曲校正的校正群Gc独立地移动。
还有，现有的一般性的浮动聚焦，是使聚焦群、和以与该聚焦群不同的移动轨迹移动的像差校正用的透镜群彼此建立关联地同时移动。因此，作为假设而将现有的一般性的浮动聚焦机构的聚焦群单纯地分离、且使像差校正用的透镜群担负本实施方式的校正群Gc的功能，因为随着像差校正用的透镜群的移动而聚焦位置也一起移动，所以实际使用上的合焦操作仍非常复杂，不能获得与本实施方式的投影用透镜同样的效果。为了防止像面弯曲校正后的聚焦位置的变动，如本实施方式的投影用透镜，需要使移动的前后而合成光学系统的共轭长度一定。
其次，对于本发明的投影用透镜的具体的实施例进行说明。在以下叙述的实施例1～6之中，实施例1、2、4～6是缩小侧为远心的构成，实施例3是缩小侧为非远心的构成。另外，实施例1～6全部是变焦透镜，在变倍操作的前后几乎没有像面弯曲的变动，是变倍时不需要像面弯曲校正的构成。
<实施例1>
在图4和图5中，表示实施例1的投影用透镜的剖面图和光线轨迹。在图4中，在广角端使投影距离分别为无限远、480时的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。在图5中，投影距离为无限远时的在广角端、望远端各自的各透镜群的配置和构成示出在上段、下段。在图4和图5中，使图的左侧为放大侧，右侧为缩小侧。另外，在图4和图5中，也一并示出轴上光束4、最大像高的光束5、各种滤光片和棱镜等假设下的玻璃块2、位于玻璃块2的缩小侧的面的光阀的图像显示面1。
实施例1的投影用透镜的概略构成在以下阐述。实施例1的投影用透镜，从放大侧顺次排列有透镜L1～L16这16片透镜而成，是从放大侧顺次排列有第一透镜群G1～第六透镜群G6这6个透镜群的变焦透镜。第一透镜群G1具有负光焦度。第二透镜群G2相当于校正群Gc，从放大侧顺次排列有由透镜L4构成的第2A透镜群G2A、由透镜L5构成的第2B透镜群G2B这2个透镜群而成。透镜L4、L5均是使凸面朝向缩小侧的正弯月透镜。
变倍时，一边使第三透镜群G3～第五透镜群G5这3个透镜群彼此的间隔变化一边沿光轴方向移动。合焦时第一透镜群G1沿光轴方向移动。在图4的上段和下段之间，投影距离从无限远向480变化时的第2A透镜群G2A、第2B透镜群G2B各自的概略性的移动方向由实线的箭头表示。在图5的上段和下段之间，投影距离为无限远时的、从广角端向望远端变倍时的第三透镜群G3～第五透镜群G5各自的概略性的移动方向由虚线的箭头表示。在图4、图5的下段的第一透镜群G1的下方，示出意味着合焦时移动的虚线的箭头。还有，在图5中省略各透镜的符号的图示。
表示实施例1的投影用透镜的详细构成的数值数据示出在下述表1～表3中。表1中示出基本透镜数据，表2中示出非球面系数，表3中示出关于d线的诸要素和可变面间隔的值。表1～表3所示的数值，是按照使投影距离为无限远时的在广角端的全系的焦距为10的方式所标准化了的值，为规定的位数。
在表1的Si一栏中，表示按照以最放大侧的构成要素的放大侧的面为第1号而随着朝向缩小侧依次增加的方式对构成要素的面附加面编号时的第i号(i＝1、2、3、…)的面编号，在Ri一栏中表示第i号面的曲率半径，在Di一栏中表示第i号面和第i+1号面的光轴Z上的面间隔，在Ndj一栏中表示，以最放大侧的构成要素为第1号而随着朝向缩小侧依次增加的第j号(j＝1、2、3、…)的构成要素关于d线(波长587.6nm)的折射率，vdj一栏中表示第j号的构成要素关于d线的阿贝数。
其中，就曲率半径的符号而言，使凸面朝向放大侧的面形状为正，使凸面朝向缩小侧的面形状为负。基本透镜数据中也包含玻璃块2在内示出。对非球面的面编号附加*号，在非球面的曲率半径一栏中记述近轴的曲率半径的数值。
表2中示出实施例1的各非球面的非球面系数。表2的非球面系数的数值的“E-n”(n：整数)意思是“×10-n”。非球面系数中由下式表示的非球面式的各系数KA、Am(m是3以上的整数，根据各非球面而有所不同)的值。下式中的∑意思是关于m一项的和。
Zd＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑Am·hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂到非球面顶点相切的且与光轴垂直的平面的垂线的长度)
h：高度(从光轴到透镜面的距离)
C：近轴曲率
KA、Am：非球面系数
表1的Di一栏中记述的DD[i]，意思是第i号面和第i+1号面的间隔是可变面间隔。表1的DD[6]、DD[8]、DD[10]、DD[14]、DD[17]、DD[28]，分别对应着第一透镜群G1与第2A透镜群G2A的间隔、第2A透镜群G2A与第2B透镜群G2B的间隔、第2B透镜群G2B与第三透镜群G3的间隔、第三透镜群G3与第四透镜群G4的间隔、第四透镜群G4与第五透镜群G5的间隔、第五透镜群G5与第六透镜群G6的间隔。
在表3中示出，变倍状态为广角端、望远端时，投影距离为无限远、1300、480时的变焦倍率，全系的焦距f、F数FNo.、全视场角2ω(单位为度)、上述各可变面间隔的值。表3所示的值是关于d线的值。投影距离是从投影用透镜的最靠放大侧的透镜面至放大侧共轭点(屏幕)的光轴上的距离。在表3的框外下方，示出上述的合成光学系统(第二透镜群G2)的共轭长度。就该共轭长度的符号而言，在图2所示的点P比点P’更靠放大侧时为正、而处于缩小侧时为负。实施例1的合成光学系统的共轭长度，在校正群Gc进行像面弯曲的校正的前后一定。
【表1】
实施例1基本透镜数据
【表2】
实施例1非球面系数
【表3】
实施例1诸要素和可变面间隔
合成光学系统的共轭长度：-17.016
另外，表4中示出图3(A)～(E)的各状态下的各种数值的值。表4的Pr位置是图3的缩小侧共轭面Pr的位置。就Pr位置而言，在广角端投影距离是无限远时的位置设为基准性的0，相对于此为缩小侧的由正符号表示、为放大侧由负符号表示。上述的Δ对应于表4的0.1965。
【表4】
实施例1
图16(A)～图16(H)、图17(A)～图17(H)、图18(A)～图18(H)中示出实施例1的投影用透镜的各像差图。如图16的上段左上所记述的，图16(A)～图16(D)是在广角端状态下投影距离为无限远时的情况；如图16的下段左上所记述的，图16(E)～图16(H)是在望远端状态下投影距离为无限远时的情况。同样，图17(A)～图17(D)是在广角端状态下投影距离为1300时的情况，图17(E)～图17(H)是在望远端状态下投影距离为1300时的情况，图18(A)～图18(D)是在广角端状态下投影距离为480时的情况，图18(E)～图18(H)是在望远端状态下投影距离为480时的情况。
在图16(A)～图16(H)、图17(A)～图17(H)、图18(A)～图18(H)各图中，(A)、(E)表示球面像差图，(B)、(F)表示像散图，(C)、(G)表示畸变(distortion)图，(D)、(H)表示倍率色像差(倍率的色像差)图。这些像差图以d线为基准，但在球面像差图中，也示出关于F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)的像差；在倍率色像差图中，表示关于F线、C线的像差。另外，在像散图中，以实线、虚线表示分别关于弧矢方向、子午方向的像差，线种的说明中分别填写有(S)、(T)这样的标记。球面像差图的FNo.意思是F数，其他的像差图的ω意思是半视场角。另外，此各像差图是以使投影距离为无限远时的在广角端的全系的焦距为10的方式而进行了标准化时的情况。
上述的实施例1的说明所述的各种数据的标记、意思，记载方法、各数据是以投影距离为无限远时的在广角端的全系的焦距为10而标准化时的情况的点等，除非特别指出，否则在以下的实施例中也一样。
<实施例2>
在图6和图7中表示实施例2的投影用透镜的剖面图和光线轨迹。在图6中，在广角端而投影距离分别为无限远、480时的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。在图7中，投影距离为无限远时在广角端、望远端各自的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。实施例2的投影用透镜的概略构成与上述的实施例1大致相同，但透镜L4是双凸透镜，透镜L5是使凸面朝向放大侧的负弯月透镜，这一点有所不同。此外，实施例1的透镜L4、L5均是球面透镜，相对于此，实施例2的透镜L5是非球面透镜，这一点也有所不同。在实施例2的投影用透镜中，该透镜L5的非球面对像面弯曲的校正有效地发挥作用。表5、表6、表7中分别示出实施例2的投影用透镜的基本透镜数据、非球面系数、关于d线的诸要素和可变面间隔。图19(A)～图19(H)、图20(A)～图20(H)、图21(A)～图21(H)中示出实施例2的投影用透镜的各像差图。
【表5】
实施例2基本透镜数据
【表6】
实施例2非球面系数
【表7】
实施例2诸要素和可变面间隔
合成光学系统的共轭长度：-7.244
<实施例3>
图8和图9中示出实施例3的投影用透镜的剖面图和光线轨迹。在图8中，在广角端而投影距离分别为无限远、480时的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。在图9中，投影距离为无限远时的在广角端、望远端各自的各透镜群的配置和构成示出在上段、下段。
实施例3的投影用透镜的概略构成以下阐述。实施例3的投影用透镜，从放大侧顺次排列有透镜L1～L17的17片透镜而成，是从放大侧顺次具有第一透镜群G1～第五透镜群G5这5个透镜群构成的变焦透镜。第一透镜群G1具有负光焦度。第二透镜群G2从放大侧顺次排列有1片透镜L4所构成的第2A透镜群G2A、1片透镜L5所构成的第2B透镜群G2B这2个透镜群而成，第二透镜群G2相当于校正群Gc。变倍时，一边使第三透镜群G3、第四透镜群G4这2个透镜群彼此的间隔变化，一边沿光轴方向移动。合焦时，第一透镜群G1沿光轴方向移动。透镜L4是使凸面朝向放大侧的负弯月透镜，透镜L5是使凸面朝向放大侧的正弯月透镜。
在表8、表9、表10中分别示出实施例3的投影用透镜的基本透镜数据、非球面系数、关于d线的诸要素和可变面间隔。实施例3的投影用透镜其缩小侧为非远心的，在表10的框外下方记述缩小侧的光瞳位置。就该光瞳位置的符号而言，在光瞳位置相对于缩小侧共轭点而处于放大侧时为负。图22(A)～图22(H)、图23(A)～图23(H)、图24(A)～图24(H)中示出实施例3的投影用透镜的各像差图。
【表8】
实施例3基本透镜数据
【表9】
实施例3非球面系数
【表10】
实施例3诸要素和可变面间隔
合成光学系统的共轭长度：1.885
缩小侧的光瞳位置：距缩小侧共轭点-54.0195(空气换算距离)
<实施例4>
在图10和图11中示出实施例4的投影用透镜的剖面图和光线轨迹。在图10中，在广角端而投影距离分别为无限远、480时的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。在图11中，投影距离为无限远时的在广角端、望远端各自的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。实施例4的投影用透镜的概略构成与实施例1的大致相同。表11、表12、表13中分别示出实施例4的投影用透镜的基本透镜数据、非球面系数、关于d线的诸要素和可变面间隔。图25(A)～图25(H)、图26(A)～图26(H)、图27(A)～图27(H)中示出实施例4的投影用透镜的各像差图。
【表11】
实施例4基本透镜数据
【表12】
实施例4非球面系数
【表13】
实施例4诸要素和可变面间隔
合成光学系统的共轭长度：-17.512
<实施例5>
图12和图13中示出实施例5的投影用透镜的剖面图和光线轨迹。在图12中，在广角端而投影距离分别为无限远、480时的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。在图13中，投影距离为无限远时的在广角端、望远端各自的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。实施例5的投影用透镜的概略构成与实施例1的大致相同，但全系统排列有透镜L1～L15这15片透镜而成这一点，第2A透镜群G2A由透镜L5构成这一点，第2B透镜群G2B由透镜L6构成这一点，透镜L5是使凸面朝向缩小侧的负弯月透镜这一点，透镜L6是使凸面朝向缩小侧的正弯月透镜这一点与实施例1不同。在表14、表15中分别示出实施例5的投影用透镜的基本透镜数据、关于d线的诸要素和可变面间隔。图28(A)～图28(H)、图29(A)～图29(H)、图30(A)～图30(H)中示出实施例5的投影用透镜的各像差图。
【表14】
实施例5基本透镜数据
【表15】
实施例5诸要素和可变面间隔
合成光学系统的共轭长度：-2.575
<实施例6>
在图14和图15中示出实施例6的投影用透镜的剖面图和光线轨迹。在图14中，在广角端而投影距离分别为无限远、480时的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。在图15中，投影距离为无限远时的在广角端、望远端各自的各透镜群的配置与构成示出在上段、下段。
实施例6的投影用透镜是实施例1的变形例，除合焦方式以外均与实施例1的投影用透镜大致相同。实施例6的投影用透镜，在合焦时第一透镜群G1与第二透镜群G2一体地沿光轴方向移动。即，在实施例6的投影用透镜中，作为校正群Gc的第二透镜群G2，构成在合焦时移动的透镜群的一部分。在表16、表17、表18中分别示出实施例6的投影用透镜的基本透镜数据、非球面系数、关于d线的诸要素和可变面间隔。图31(A)～图31(H)、图32(A)～图32(H)、图33(A)～图33(H)中示出实施例6的投影用透镜的各像差图。
【表16】
实施例6基本透镜数据
【表17】
实施例6非球面系数
【表18】
实施例6诸要素和可变面间隔
合成光学系统的共轭长度(投影距离＝∞)：-17.016
合成光学系统的共轭长度(投影距离＝1300)：-16.886
合成光学系统的共轭长度(投影距离＝480)：-16.684
在实施例6中，因为采用上述合焦方式，所以在校正群Gc进行的像面弯曲的校正的前后，合成光学系统的共轭长度并不固定，而是大致一定，在像面弯曲的校正后将进行微小量的调焦动作。表19中例示实施例6的聚焦群(第一透镜群G1和第二透镜群G2)的移动量。就聚焦群的移动量的符号而言，从放大侧向缩小侧的方向为正，反方向为负。
如表19所示，在实施例6的投影用透镜中，投影距离从无限远向1300变化时，若驱动调焦机构，则聚焦群移动0.2276。然后，若由校正群Gc校正像面弯曲，则因为合成光学系统的共轭长度大致一定，所以该校正导致有一些离焦发生，为了调整该离焦，使聚焦群移动-0.001。同样，在实施例6的投影用透镜中，投影距离从无限远向480变化时，聚焦群移动0.5933，之后，若由校正群Gc校正像面弯曲，则有一些离焦发生，为了调整该离焦，使聚焦群移动-0.008。
由表19可知，投影距离变化时为了调整用于校正像面弯曲的校正群Gc的移动而产生的离焦的聚焦群的移动量，相比在等量的投影距离的变化时不伴随像面弯曲的校正下用于调焦的聚焦群的移动量，是非常小的。即，由放大侧共轭位置变化(投影距离变化)而发生的像面弯曲的变动通过校正群Gc的移动来校正时，因合成光学系统的共轭长度变化而发生的缩小侧共轭点的变化量，比由放大侧共轭位置变化而发生的缩小侧共轭点的变化量小，且为1/10以下。
【表19】
聚焦群移动量(投影距离＝∞→1300) 0.2276
像面弯曲校正后的聚焦群移动量(投影距离＝1300) -0.001
聚焦群移动量(投影距离＝∞→480) 0.5933
像面弯曲校正后的聚焦群移动量(投影距离＝480) -0.008
在表20中示出上述实施例1～6的上述条件式(1)～(3)的对应值和与之关联的值。表20所示的值是关于d线的。表20的最下一栏中记述投影距离为480时的在投影用透镜的合成光学系统的倍率β，根据其与表20的最上一栏的投影距离为无限远时的在投影用透镜的合成光学系统的倍率β的值，可知上述β的变化在全部实施例1～6中均为±3％以内。由此，在实施例1～6中，即使将像面弯曲校正功能用于对制造误差等而发生的变倍时的像面弯曲的变动进行微调整时，也能够将投影尺寸的变化抑制得很微小。
【表20】
接下来，对于本发明的实施方式的投影型显示装置进行说明。图34中示出本发明的一实施方式的投影型显示装置的概略构成图。图34所示的投影型显示装置100具备如下：光源101；照明光学系统102；作为光阀的DMD103；本发明的实施方式的投影用透镜104。还有，在图34中，概略地图示各构成要素。由光源101出射的光束，经过未图示的色轮，在时序上选择变换为三原色光(R、G、B)各光，通过照明光学系统102，实现与光束的光轴Z1垂直的截面中的光量分布的均一化之后，入射到DMD103。在DMD103中，根据入射光的色的切换，进行面向该色光用的调制切换。由DMD103进行了光调制的光，入射到投影用透镜104。通过投影用透镜104，该经过光调制的光所形成的光学像被投影到屏幕105上。
图35中示出本发明另一实施方式的投影型显示装置的概略构成图。图35所示的投影型显示装置200具有如下：本发明的实施方式的投影用透镜10；光源20；作为对应各色光的光阀的透射型显示元件11a～11c；用于分色的分色镜12、13；用于色合成的十字分色棱镜14；聚光透镜16a～16c；用于偏转光路的全反射镜18a～18c。还有，在图35中，投影用透镜10概略性地图示。另外，在光源20与分色镜12之间配置有积分器，但在图35中省略其图示。
来自光源20的白色光，被分色镜12、13分解成三色光光束(G光、B光、R光)后，分别经由聚光透镜16a～16c入射到与各色光光束各自对应的透射型显示元件11a～11c中进行光调制，由十字分色棱镜14进行色合成后，入射到投影用透镜10。投影用透镜10，将经过透射型显示元件11a～11c进行了光调制的光所形成的光学像投影到未图示的屏幕上。
以上，列举实施方式和实施例说明了本发明，但作为本发明的投影用透镜，不限于上述实施例，而是可以进行各种方式的变更，例如可以适宜变更各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数。
另外，本发明的投影型显示装置，不限于上述构成，例如，所使用的光阀、和用于光束分离或光束合成的光学构件不限定为上述构成，而是可以进行各种方式的变更。

Claims (15)

1.一种投影用透镜，其全系统具有正光焦度，其中，
具备多个透镜群所构成的校正群，所述多个透镜群通过光轴方向的移动使彼此的间隔变化而校正像面弯曲，
从构成所述校正群的最靠放大侧的透镜群至构成所述校正群的最靠缩小侧的透镜群所合成的合成光学系统的在所述投影用透镜的共轭长度，在所述校正群的用于校正像面弯曲的移动的前后一定，
所述投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍或可合焦时，所述校正群的用于校正像面弯曲的移动，能够与用于无论变倍还是合焦的移动相对独立。
2.根据权利要求1所述的投影用透镜，其中，
满足下述条件式(1)：
0.50＜β＜3.00…(1)
其中，
β：所述合成光学系统的在所述投影用透镜的倍率，是所述投影用透镜可合焦时使放大侧共轭位置处于无限远的状态下的倍率。
3.根据权利要求1或2所述的投影用透镜，其中，
构成所述校正群的透镜群被全部连续地配置。
4.根据权利要求1或2所述的投影用透镜，其中，
在最靠放大侧配置具有负光焦度且与所述校正群不同的第一透镜群，在该第一透镜群的缩小侧邻接地配置有构成所述校正群的透镜群。
5.根据权利要求4所述的投影用透镜，其中，
满足下述条件式(2)：
-3.00＜fG1/f＜-0.50…(2)
其中，
fG1：所述第一透镜群的焦距，
f：全系的焦距，且该f是在所述投影用透镜为可变倍时在广角端状态下的全系的焦距、是在所述投影用透镜为可合焦时使放大侧共轭位置处于无限远的状态下的全系的焦距。
6.根据权利要求4所述的投影用透镜，其中，
使所述第一透镜群沿光轴方向移动而进行合焦。
7.根据权利要求1或2所述的投影用透镜，其中，
所述投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍或可合焦时，所述校正群无论在变倍还是合焦时均被固定。
8.根据权利要求1或2所述的投影用透镜，其中，
所述投影用透镜使至少一部分透镜群移动而可变倍或可合焦时，最靠缩小侧的透镜群无论在变倍还是合焦时均被固定。
9.根据权利要求1或2所述的投影用透镜，其中，
满足下述条件式(3)：
0.70＜y/f...(3)
其中，
y：以缩小侧为像侧时的最大像高，
f：全系的焦距，且该f是在所述投影用透镜为可变倍时在广角端状态下的全系的焦距、是在所述投影用透镜为可合焦时使放大侧共轭位置处于无限远的状态下的全系的焦距。
10.根据权利要求1或2所述的投影用透镜，其中，
所述投影用透镜是变焦透镜。
11.根据权利要求2所述的投影用透镜，其中，
满足下述条件式(1’)：
0.50＜β＜2.50…(1’)。
12.根据权利要求11所述的投影用透镜，其中，
满足下述条件式(1”)：
0.70＜β＜2.00…(1”)。
13.根据权利要求5所述的投影用透镜，其中，
满足下述条件式(2’)：
-2.00＜fG1/f＜-0.90…(2’)。
14.根据权利要求9所述的投影用透镜，其中，
满足下述条件式(3’)：
0.75＜y/f…(3’)。
15.一种投影型显示装置，其中，具备：
光源；来自该光源的光入射的光阀；权利要求1至14中任一项所述的投影用透镜，其作为将由该光阀进行了光调制的光所形成的光学像投影到屏幕上的投影用透镜。
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