DE102019101836B4

DE102019101836B4 - Projektionslinse und Projektionsanzeigevorrichtung unter Verwendung davon

Info

Publication number: DE102019101836B4
Application number: DE102019101836.6A
Authority: DE
Inventors: Shin Kuwashiro
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2021-04-22
Anticipated expiration: 2039-01-26
Also published as: CN110095926B; DE102019101836A1; US20190235197A1; GB2572048B; US20220373773A1; JP2019133120A; GB2572048A; CN110095926A; US11513307B2; JP6469284B1; GB201901034D0; FR3077394A1

Abstract

Projektionslinse (300) mit:einer Mehrzahl von Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7); undeiner Blende (SP),dadurch gekennzeichnet, dassdie Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass sich Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) während eines Zoomens oder Fokussierens ändern, wobeiin einem Fall, in dem eine Linseneinheit (L2, L3), die sich während des Fokussierens in einer Richtung einer optischen Achse der Projektionslinse (300) bewegt, unter der Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) als eine Fokuslinseneinheit dient, zumindest eine Linse (FC), die in einer Linseneinheit (L4, L7) vorhanden ist, die unter der Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L4, L5, L6, L7) unterschiedlich von der Fokuslinseneinheit ist, und die weiter an einer reduzierend konjugierten Seite als die Blende (SP) vorgesehen ist, konfiguriert ist, sich in Richtung der optischen Achse zu bewegen, wenn eine Größe einer Feldwölbung angepasst wird, um auf eine gekrümmte Projektionsoberfläche zu fokussieren, undwenn die Größe der Feldwölbung angepasst wird, sowohl die zumindest eine Linse (FC) wie auch die Fokuslinseneinheit konfiguriert sind, sich in der Richtung der optischen Achse zu bewegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Projektionslinsensystem und eine Projektionsanzeigevorrichtung unter Verwendung des Projektionslinsensystems.
In zurückliegenden Jahren gab es einen Bedarf für einen Projektor, der in der Lage ist, ein Bild ohne Verschleierung und nicht nur auf einem flachen Schirm, sondern auch auf einem gekrümmten Schirm zu projizieren. Um ein Bild mit weniger Verschleierung auf einem flachen Schirm und einem gekrümmten Schirm zu projizieren, muss eine Projektionslinse eine Funktion zum Anpassen einer Größe einer Feldwölbung (Bildfeldwölbung) aufweisen.
Als eine Projektionslinse, in der eine Größe einer Feldwölbung anpassbar ist, ist eine Projektionslinse bekannt, die in der Druckschrift JP 2015 - 49 340 A behandelt ist. Um die Feldwölbung der Projektionslinse zu korrigieren, die durch eine Temperaturvariation verursacht wird, ist die in der Druckschrift JP 2015 - 49 340 A behandelte Projektionslinse konfiguriert, einen Teil der Linsen (Korrekturlinse) in der Linseneinheit, die auf der Seite des Flüssigkristallpanels in der Richtung der optischen Achse der Projektionslinse vorgesehen ist, zu bewegen. Während eine Größe der Feldwölbung in der Projektionslinse, die in der Druckschrift JP 2015 - 49 340 A behandelt ist, anpassbar ist, dient eine derartige Konfiguration nicht dem Zweck, ein Bild mit weniger Verschleierung auf den voranstehend beschriebenen gekrümmten Schirm zu projizieren.
Die Feldwölbung, die auftritt, wenn die voranstehend beschriebene Korrekturlinse bewegt wird, wird durch eine Linse vergrößert, die eine Linse unter den weiter zu der anterioren Seite (vergrößernd konjugierte Seite) als die Korrekturlinse vorgesehen ist und eine Vergrößerungswirkung aufweist. Falls viele Linsen, die eine Vergrößerungswirkung aufweisen, weiter zu der anterioren Seite als die Korrekturlinse vorgesehen sind, verringert sich somit die Bewegungsgröße der Korrekturlinse zum Erlangen einer bestimmten Größe einer Feldwölbung. Dies ermöglicht ein Verringern der Größe der gesamten Projektionslinse.
Jedoch ist in der in der Druckschrift JP 2015 - 49 340 A behandelten Projektionslinse die Korrekturlinse weiter zu der anterioren Seite als eine Blende positioniert, das heißt nahe der Mitte der gesamten Projektionslinse. Deswegen besteht im Vergleich mit einem Fall, in dem die Korrekturlinse weiter zu der posterioren Seite (reduzierend konjugierte Seite) als die Blende positioniert ist, eine kleine Anzahl von Linsen, die eine Diffusionswirkung aufweisen und weiter zu der anterioren Seite als die Korrekturlinse vorgesehen sind. Dies erhöht die Bewegungsgröße der Korrekturlinse.
Noch genauer, wenn ein Benutzer versucht, ein Bild mit weniger Verschleierung auf einem gekrümmten Schirm unter Verwendung der in der Druckschrift JP 2015 - 49 340 A behandelten Projektionslinse zu projizieren, ist es notwendig, die Bewegungsgröße der Korrekturlinse zu erhöhen. Dies kann eine Vergrößerung der Größe der gesamten Projektionslinse ergeben.
Die Druckschriften US 2017 / 0 059 972 A1 und WO 2017 / 195 857 A1 offenbaren jeweils gattungsgemäße Projektionslinsen mit einer Linse oder Linsengruppe, die durch Bewegung entlang der optischen Achse die Größe einer Feldwölbung anpassen.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Projektionslinse bereitzustellen, in der eine Größe einer Feldwölbung anpassbar ist, und die eine kleinere Größe als bekannte Projektionslinsen aufweisen, und auf eine Projektionsanzeigevorrichtung, die die Projektionslinse verwendet.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Projektionslinse gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Projektionslinse eine Mehrzahl Linseneinheiten, und eine Blende, wobei die Mehrzahl der Linseneinheiten in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass sich Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten während des Zoomens oder Fokussierens ändern, wobei in einem Fall, in dem eine Linseneinheit, die sich in einer Richtung einer optischen Achse der Projektionslinse während des Fokussierens bewegt, als eine Fokuslinseneinheit unter der Mehrzahl der Linseneinheiten dient, und zumindest eine Linse, die in einer Linseneinheit vorhanden ist, die unterschiedlich von der Fokuslinseneinheit unter der Mehrzahl der Linseneinheiten ist, und die weiter zu einer reduzierten konjugierten Seite hin als die Blende vorgesehen ist, konfiguriert ist, sich in der Richtung der optischen Achse zu bewegen, wenn eine Größe einer Feldwölbung angepasst ist, auf eine gekrümmte Projektionsoberfläche zu fokussieren, und wobei, wenn die Größe der Feldwölbung angepasst ist, sowohl die zumindest eine Linse wie auch die Fokuslinseneinheit sich in der Richtung der optischen Achse bewegen.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen deutlich werden.
Figurenliste

Die 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Projektionslinse gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform darstellt.
Die 2 ist eine Skizze, die einen Zustand darstellt, in dem ein Bild auf einen konkaven gekrümmten Schirm unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform projiziert ist.
Die 3 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein Bild auf den konkaven gekrümmten Schirm unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform projiziert wird.
Die 4 ist eine Skizze, die einen Astigmatismus in einem Fall darstellt, in dem ein Bild auf den konkaven gekrümmten Schirm unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform projiziert ist.
Die 5 ist eine Skizze, die einen Zustand darstellt, in dem ein Bild auf einen konvexen gekrümmten Schirm unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform projiziert ist.
Die 6 ist seine Skizze, die einen Astigmatismus in einem Fall darstellt, in dem ein Bild auf den konvexen gekrümmten Schirm unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform projiziert ist.
Die 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Projektionslinse gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform darstellt.
Die 8 ist eine Skizze, die einen Zustand darstellt, in dem ein Bild auf den konkaven gekrümmten Schirm unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform projiziert ist.
Die 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem ein Bild auf den konkaven gekrümmten Schirm unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform projiziert ist.
Die 10 ist seine Skizze, die einen Astigmatismus in einem Fall darstellt, in dem ein Bild unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform auf den konkaven gekrümmten Schirm projiziert ist.
Die 11 ist eine Skizze, die einen Zustand darstellt, in dem ein Bild unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform auf den konvexen gekrümmten Schirm projiziert ist.
Die 12 ist eine Skizze, die einen Astigmatismus in einem Fall darstellt, in dem ein Bild auf den konvexen gekrümmten Schirm unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform projiziert ist.
Die 13 ist seine Skizze, die eine Konfiguration einer Projektionsanzeigevorrichtung darstellt, auf die die Projektionslinse gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform montiert ist.
Die 14A und 14B sind Skizzen, die graphische Benutzerschnittstellen (GUIs) zum Anpassen der Feldwölbung darstellen.

Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
Konfiguration der Projektionsanzeigevorrichtung
Ein Projektor 100 (Projektionsanzeigevorrichtung), auf dem Projektionslinse 300 als ein optisches Bildausbildungssystem gemäß einer ersten oder zweiten beispielhaften Ausführungsform montiert ist, wird im Folgenden mit Bezug auf die 13 beschrieben. Wie in der 13 dargestellt ist, hat der Projektor 100 eine Lichtquelleneinheit (LSU), ein optisches Beleuchtungssystem (IOS), ein Farbtrennsystem (CSS) und ein Farbkombinationssystem 200. Der Projektor 100 hat außerdem ein Rotlichtmodulationselement R, ein Grünlichtmodulationselement G, ein Blaulichtmodulationselement B und die Projektionslinse 300. Die Projektionslinse 300 ist mit einer Betriebseinheit 13 zum Bewegen einer Fokuslinseneinheit und einer Zoomlinseneinheit (im Folgenden beschrieben) in der Richtung der optischen Achse der Projektionslinse 300 bereitgestellt.
Die LSU, genauer eine Hochspannungsquecksilberlampe, kann weißes Licht abgeben. Die LSU kann Laserdioden zum Abgeben von rotem Licht, grünem Licht und blauem Licht haben. Die LSU kann auch eine Laserdiode zum Abgeben von blauem Licht und einen Phosphor zum Abgeben von gelbem Licht haben. Das weiße Licht von der LSU dringt in das IOS ein. Das IOS hat ein optisches Integratorsystem, ein Polarisationsumwandlungselement und eine Kondensatorlinseneinheit. Das optische Integratorsystem betrifft einen Stangenintegrator, oder zwei Fliegenaugenlinsenfelder. Das Polarisationskonversionselement kann die Polarisationsrichtung des weißen Lichts von der LSU zu einer vorbestimmten Polarisationsrichtung anpassen. Die Kondensatorlinseneinheit betrifft eine positive Linse oder einen Satz einer Mehrzahl von Linsen, die als Gesamtes eine positive Brechungskraft aufweisen.
Das Licht von der LSU wird in ein Licht mit einer gleichförmigen Beleuchtungsverteilung durch das IOS ausgebildet und dann durch das CSS in ein rotes Licht, ein grünes Licht und ein blaues Licht geteilt. Unterschiedliche Farbstrahlen von Licht, die durch das CSS geteilt wurden, dringen in die drei Lichtmodulationselemente für entsprechende Farbstrahlen des Lichts ein. Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, während alle aus dem Rotlichtmodulationselement R, dem Grünlichtmodulationselement G und dem Blaulichtmodulationselement B transmissive Flüssigkristallpanele sind, können diese Elemente reflektive Flüssigkristallpanele oder Mikrospiegelfelder sein.
Unterschiedliche Farbstrahlen von Licht von dem Lichtmodulationselement für entsprechende Farbstrahlen von Licht werden durch das Farbkombinationssystem 200 kombiniert und dann zu einem Schirm 600 über die Projektionslinse 300 geführt.
Ein Gehäuse zum Lagern der voranstehend beschriebenen Bauteile ist mit einer Halteeinheit 400 bereitgestellt, die die Projektionslinse 300 halten kann. Die Projektionslinse 300 kann oder kann nicht von der Halteeinheit 400 abnehmbar sein.
Das IOS, das CSS und das Farbkombinationssystem 200 werden kollektiv als ein optisches Lichtführungssystem zum Führen des Lichts von der LSU zu den Lichtmodulationselementen und Führen des Lichts von den Lichtmodulationselementen zu der Projektionslinse 300 berücksichtigt.
Die Projektionslinse 300 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform wird im Folgenden mit Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben.
Allgemeine Konfiguration der Projektionslinse
Die 1 stellt eine Linsenkonfiguration einer Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform dar. Mit Bezug auf die 1 und die 7 (im Folgenden beschrieben) ist die linke Seite des Papiers die vergrößernd konjugierte Seite und die rechte Seite des Papiers ist die reduzierend konjugierte Seite.
In der Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, die eine Projektionslinse mit fester Brennweite ist, die ein Zoomen nicht durchführt, bewegen sich eine zweite Linseneinheit L2 und eine dritte Linseneinheit L3, die in der 1 dargestellt sind, während des Fokussierens in der Richtung der optischen Achse der Projektionslinse. Noch genauer, führt die Projektionslinse während des Fokussierens von unendlich zu einem nahen Abstand ein schwebendes Fokussieren durch, in dem die zweite Linseneinheit L2 und die dritte Linseneinheit L3 sich in der Richtung der optischen Achse der Projektionslinse zu den reduktions- beziehungsweise vergrößernd konjugierten Seiten entlang von Orten bewegen, die unterschiedlich zueinander sind. Dieses schwebende Fokussieren ermöglicht es, die Feldwölbung bevorzugt zu korrigieren, die durch eine Änderung eines Projektionsabstands verursacht ist.
Eine erste Linseneinheit L1 und eine vierte Linseneinheit L4 bewegen sich zum Fokussieren nicht. Wie voranstehend beschrieben wurde, sind die zweite Linseneinheit L2 und die dritte Linseneinheit L3 Fokuslinseneinheiten, die sich während des Fokussierens in der Richtung der optischen Achse bewegen.
Wie voranstehend beschrieben wurde, hat die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die erste Linseneinheit L1 bis zu der vierten Linseneinheit L4 als eine Mehrzahl von Linseneinheiten, die in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass sich die Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten ändern. Die Änderung der Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten bedeutet nicht, dass beide angrenzenden Linseneinheiten sich in der Richtung der optischen Achse bewegen. Da die Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten nicht nur geändert werden müssen, schließt der voranstehend beschriebene Ausdruck eine Konfiguration ein, in der eine beliebige der Linseneinheiten sich nicht bewegt, und die andere beweglich ist, wie die erste Linseneinheit L1 und die zweite Linseneinheit L2. Grenzen zwischen einer Mehrzahl von Linseneinheiten können als die Abstände zwischen den Linsen definiert werden, die sich während des Fokussierens ändern.
Eine Linseneinheit hat eine Linse, ein Paar Linsen und einen Satz einer Mehrzahl von Linsen. Ein Paar Linsen betrifft eine verklebte Linse, das heißt, ein Paar von 2 Linsen in marginalem Kontakt miteinander.
Konfiguration von jeder Linseneinheit
Die erste Linseneinheit L1 hat acht Linsen. In der Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist die auf der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehene Linse eine sphärische Linse, und die zweite Linse von der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite ist eine asphärische Linse. Die auf der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite Linse weist einen großen Außendurchmesser auf. Das Ausbilden einer asphärischen Linse, die einen großen Außendurchmesser aufweist, erhöht eine Herstellungsschwierigkeit und Herstellungskosten.
Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform werden durch das Verwenden einer asphärischen als der zweiten Linse von der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite die Herstellungsschwierigkeit und die Herstellungskosten reduziert, während die Feldwölbung und die Distortion korrigiert sind. Die dritten und die vierten Linsen von der vergrößernd konjugierten Seiten bilden eine zementieret Linse aus. Die fünften, die sechsten und die siebenten von der vergrößernd konjugierten Seite bilden eine verklebte Linse aus. Diese Konfiguration korrigiert bevorzugt die axiale chromatische Abberation.
Die zweite Linseneinheit L2 hat drei Linsen. Die zweiten und dritten Linsen von der vergrößernd konjugierten Seite sind asphärische Linsen. Diese Konfiguration korrigiert bevorzugt die Feldwölbung. Die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist in einer derartigen Weise konfiguriert, dass der Zwischenbildausbildungspunkt zwischen den ersten und zweiten Linsen der Linseneinheit L2 positioniert ist. Diese Konfiguration erlangt sowohl einen Weitblickwinkel wie auch einen kleinen vorderen Linsendurchmesser.
Die dritte Linseneinheit L3 hat eine Linse.
Die vierte Linseneinheit L4 hat acht Linsen. Die axiale chromatische Aberration ist bevorzugt durch das Ausbilden einer verklebten Linse mit den ersten und zweiten Linsen, eine verklebte Linse mit den dritten und vierten Linsen, und einer verklebten Linse mit den fünften und sechsten Linsen von der vergrößernd konjugierten Seite korrigiert. Die vierte Linseneinheit hat eine Blende SP und eine Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC, die auf der reduzierend konjugierten Seite mit Bezug auf die Blende SP vorgesehen sind. Ein in der 1 und der 7 (im Folgenden beschrieben) dargestelltes Element GB hat zum Beispiel ein Prisma, das zwischen den Lichtmodulationselementen und der Projektionslinse vorgesehen ist.
Konfiguration zum Anpassen einer Größe der Feldwölbung
Eine Beschreibung einer Konfiguration wird gegeben, in der eine negative Linse, die an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen ist, in der Richtung der optischen Achse bewegt wird, als eine Konfiguration zum Anpassen der Größe der Feldwölbung. Die Konfiguration ist unterschiedlich von der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform. In einer Projektionslinse, die einen weiten Betrachtungswinkel aufweist (Weitwinkellinse), ist eine negative Linse, die eine hohe Brechungskraft aufweist, an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite oder einer Position nahe der vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen. Das Vorsehen einer negativen Linse auf der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite macht es einfacher, sowohl einen weiten Betrachtungswinkel wie auch einen kleinen vorderen Linsendurchmesser zu erlangen, als in einem Fall, in dem eine positive Linse an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen ist.
Wenn die Position einer negativen Linse, die an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen ist, sich in der Richtung der optischen Achse ändert, ändert sich die Position auf der Linsenoberfläche der negativen Linse, durch die ein von der Achse entfernter Strahl durchgeht, und entsprechend ändert sich ebenfalls die Größe der Feldwölbung. Noch genauer kann durch das Bewegen der negativen Linse, die an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen ist, oder einer negativen Linse nahe der vergrößernd konjugierten Seite in der Richtung der optischen Achse die Größe der Feldwölbung angepasst werden, wodurch ein Bild mit weniger Verschleierung auf einen gekrümmten Schirm projiziert werden kann.
Ein von der Achse entfernter Strahl, der durch die negative Linse durchgeht, die an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen ist, weist mit Bezug auf die optische Achse einen großen Winkel und eine große Strahlungslichthöhe auf, und stellt deswegen eine große Wirkung bereit, die Feldwölbung durch Verwendung der negativen Linse zu korrigieren. Mit anderen Worten ist es möglich, die Größe der Bewegung der negativen Linse zum Anpassen der Feldwölbung um eine vorbestimmte Größe in der Richtung der optischen Achse zu reduzieren. Jedoch erhöht der Anstieg des Betrachtungswinkels die negative Brechungskraft der negativen Linse an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite oder einer negativen Linse nahe der vergrößernd konjugierten Seite. Mit dem Anstieg der negativen Brechungskraft steigt die Größe des Auftretens einer Aberration hoher Ordnung der Feldwölbung, und die nicht-lineare Charakteristik der Größe des Auftretens der Feldwölbung mit Bezug auf die Bildhöhe wird bemerkenswerter, wenn die negative Linse in der Richtung der optischen Achse bewegt wird. Als Ergebnis steigt die Größe des Auftretens der Feldwölbung des Lichts mit einer großen Bildhöhe übermäßig an, was es schwierig macht, die Größe der Feldwölbung durch Bewegung der negativen Linse anzupassen, wie an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite in der Richtung der optischen Achse vorgesehen ist. Noch genauer wird es schwierig, ein Bild mit weniger Verschleierung auf einen gekrümmten Schirm zu projizieren.
Da außerdem sowohl die Größe des Auftretens der Feldwölbung wie auch der Astigmatismus übermäßig ansteigen, wird es schwierig, auf den gesamten gekrümmten Schirm zu fokussieren. Da zusätzlich der Anstieg des Betrachtungswinkels den Durchmesser der negativen Linse erhöht, wie an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen ist, wird die Größe des gesamten optischen Bildausbildungssystems erhöht.
Mit der Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform (die unten beschrieben ist), wird die Größe der Feldwölbung durch das Bewegen einer Linse unterschiedlich von der negativen Linse, die an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen ist, in der optischen Achse angepasst. Noch genauer wird mit der Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform (die unten beschrieben ist) die Größe der Feldwölbung durch das Bewegen der positiven Linse, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite in der Richtung der optischen Achse vorgesehen ist, angepasst, um den Backfokus zu ändern.
Eine der Gründe warum die voranstehend beschriebene Konfiguration der Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform (unten beschrieben) eingesetzt ist, ist, dass die Größe der Feldwölbung sich ändert, wenn sich der Backfokus ändert.
Als ein Merkmal einer Weitwinkellinse gibt es eine Tendenz, dass eine große Größe der Feldwölbung auftritt, wenn der Backfokus von dem Entwurfswert durch den Einfluss eines Herstellungsfehlers verschoben wird. Falls ein Bild auf einem flachen Schirm projiziert wird, und der Backfokus von dem Entwurfswert verschoben ist, tritt eine Verschiebung zwischen der Position eines Bildanzeigeelements (Lichtmodulationselement) und der Bildausbildungsposition der Linse auf. Mit anderen Worten tritt die Feldwölbung auf, wenn sich der Backfokus ändert. Als Ergebnis gerät der Randabschnitt aus dem Brennpunkt, sogar falls jede Fokuslinseneinheit auf ein Bild auf der Mitte des Schirms fokussiert. Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform (unten beschrieben), wird die Anpassung der Feldwölbung durch Ändern des Backfokus der Projektionslinse durch Verwendung dieses Merkmals durchgeführt. Dies macht es möglich, wenn ein Bild auf einen gekrümmten Schirm projiziert wird, ein Bild zu projizieren, das auf dem gesamten Schirm im Brennpunkt ist.
Eine Beschreibung des Grundes wird gegeben, warum sich die Größe der Feldwölbung ändert, wenn sich der Backfokus ändert. Wenn der Backfokus sich ändert, ändert sich die Position, an der das Licht von dem Lichtmodulationselement in die Linsenoberfläche der positiven Linse eintritt, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite vorgesehen ist. Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist die Position des Bildanzeigeelements mit Bezug auf die Projektionslinse in der Richtung der optischen Achse fest. Falls die einfallende Position auf der Linsenoberfläche der positiven Linse, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite vorgesehen ist, sich ändert, ändert sich auch die einfallende Position auf der Linsenoberfläche der Linse, die weiter zu der vergrö-ßernd konjugierten Seite hin vorgesehen ist, als die positive Linse. Folglich ändert sich die einfallende Position auf der Linsenoberfläche der negativen Linse, die an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen ist.
Bevor sich der Backfokus ändert, wurde der am stärksten von der Achse entfernte Strahl in die Position X eingebracht, wo die Feldwölbung der Größe A auf der Linsenoberfläche der negativen Linse erzeugt wird, die an der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite vorgesehen ist. Wenn sich in diesem Fall der Backfokus ändert, dringt der am meisten von der Achse entfernte Strahl nicht in die Position X ein, sondern dringt in die Position Y ein, wo die Feldwölbung der Größe B erzeugt ist. Wie voranstehend beschrieben wurde, kann noch genauer die Größe der Feldwölbung durch das Anpassen des Backfokus angepasst werden.
Grund, warum das optische Bildausbildungssystem erlangt werden kann, das kleiner als bekannte Systeme ist
Die Größe der Feldwölbung kann ebenfalls durch Ändern des Backfokus in einer derartigen Weise angepasst werden, dass eine andere Linse als die positive Linse, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite vorgesehen ist, in der Richtung der optischen Achse bewegt wird.
Eine Beschreibung von einer Konfiguration wird gegeben, in der die Größe der Feldwölbung durch das Anpassen des Backfokus in einer derartigen Weise angepasst werden kann, dass eine Linse mit hoher Empfindlichkeit zu dem Backfokus in der Richtung der optischen Achse bewegt wird. Mit dieser Konfiguration kann der Backfokus um eine gewünschte Größe durch das Bewegen der Linse um eine kleine Größe in der Richtung der optischen Achse geändert werden, und die Größe der Feldwölbung kann ebenfalls wie gewünscht angepasst werden. Diese Konfiguration ermöglicht es, ein optisches Bildausbildungssystem zu erlangen, das in der Lage ist, die Größe der Feldwölbung anzupassen, und das kleiner als bekannte Systeme ist.
Allgemein tendiert unter den Linsen, die auf der reduzierend konjugierten Seite mit Bezug auf die Blende vorgesehen sind, die Linse, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite vorgesehen ist, dazu, die größte Empfindlichkeit hinsichtlich des Backfokus zu ergeben. Um eine kleine Projektionslinse zu erlangen, ist es somit erwünscht, die Größe der Feldwölbung durch Bewegen der Linse anzupassen, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite in der Richtung der optischen Achse vorgesehen ist. Alternativ kann die Größe der Feldwölbung durch das Bewegen einer unterschiedlichen Linse in der Richtung der optischen Achse angepasst werden.
Noch genauer wird die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite vorgesehene Linseneinheit unter den mehreren Linseneinheiten (die erste Linseneinheit L1 bis zur der vierten Linseneinheit L4) als die finale Linseneinheit bezeichnet, und gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform entspricht die vierte Linseneinheit L4 der finalen Linseneinheit. Die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC als zumindest eine Linse, die in der finalen Linseneinheit vorhanden ist und auf der reduzierend konjugierten Seite mit Bezug auf die Blende vorgesehen ist, muss sich in der Richtung der optischen Achse bewegen, wenn die Größe der Feldwölbung angepasst wird.
Während gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC eine positive Linse ist, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite vorgesehen ist, ist die Konfiguration der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC nicht darauf begrenzt. Alternativ können zum Beispiel die auf der reduzierend konjugierten Seite vorgesehene positive Linse und die Linse angrenzend an die positive Linse zusammen in der Richtung der optischen Achse bewegt werden, um die Größe der Feldwölbung anzupassen. Die Größe der Feldwölbung kann durch das Bewegen in der Richtung der optischen Achse von lediglich der Linse angrenzend an die positive Linse, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite vorgesehen ist, angepasst werden. Noch genauer kann die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zumindest entweder eine der Linsen, die auf der am stärksten reduzierend konjugierten Seite vorgesehen sind, und der Linse angrenzend an diese Linse haben.
Die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC muss zumindest eine im Folgenden beschriebene Linse sein. Noch genauer ist die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zumindest eine einer Mehrzahl von Linsen, die in einer Linseneinheit vorhanden sind, die unterschiedlich von den Fokuslinseneinheiten ist, unter den mehreren der Linseneinheiten, die in dem optischen Bildausbildungssystem vorhanden sind, und mit Bezug auf die Blende auf der reduzierend konjugierten Seite vorgesehen ist. Zumindest die eine Linse muss sich in der Richtung der optischen Achse des optischen Bildausbildungssystems während der Feldwölbungsanpassung bewegen. Noch genauer kann die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC eine Linse sein, die gleichwertig zu der zumindest einen einer Mehrzahl von Linsen ist, die in einer Linseneinheit vorhanden sind, die nicht die finale Linseneinheit ist. Gemäß jeder beispielhaften Ausführungsform kann die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC mit zumindest der einen Linsen ersetzt werden. Die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC kann als eine Feldwölbungsanpassungseinheit FC bezeichnet werden.
Je näher die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC an der reduzierend konjugierten Seite liegt, desto größer ist die Anzahl der Linsen, die eine Wirkung aufweisen, die Feldwölbung zu vergrößern, die auftritt, wenn die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC sich in der Richtung der optischen Achse bewegt. Je größer die Anzahl der Linsen ist, die diese Vergrößerungswirkung aufweisen, desto kleiner ist die Größe der Feldwölbung, die in der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC auftritt, und desto kleiner die Bewegungsgröße der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC in der Richtung der optischen Achse. Als ein Ergebnis kann die Größe des gesamten optischen Bildausbildungssystems reduziert werden. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist es somit erwünscht, dass die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zumeist entweder eine der Linsen hat, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite vorgesehen sind, und die Linse, die an diese Linse angrenzend liegt.
Wünschenswertere Konfiguration
Eine wünschenswertere Konfiguration gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform werden im Folgenden beschrieben.
Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform verschiebt das Bewegen der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC in der Richtung der optischen Achse den Brennpunkt nahe der optischen Achse. Die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC und die Fokuslinseneinheiten werden somit gleichzeitig während der Feldwölbungsanpassung bewegt. Wie voranstehend beschrieben wurde, sind gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die zweite Linseneinheit L2 und die dritte Linseneinheit L3 Fokuslinseneinheiten. Mit dieser Konfiguration kann die Größe der Feldwölbung angepasst werden, während eine Brennpunktvariation nahe der optischen Achse reduziert ist.
In der Feldwölbungsanpassung können die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC und die Fokuslinseneinheit abwechselnd in der Richtung der optischen Achse bewegt werden, anstatt gleichzeitig bewegt zu werden. In diesem Fall ist es erwünscht, die Linseneinheiten abwechselnd um eine kleine Größe zu bewegen. Mit einer derartigen Konfiguration wird nahe der optischen Achse die Größe der Brennpunktvariation, die entsteht, wenn sich die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC und die Fokuslinseneinheiten in der Richtung der optischen Achse bewegen, mit Bezug auf die Tiefe des Felds der Projektionslinse klein genug. Durch das Bewegen dieser Linseneinheiten auf diese Weise kann die Größe der Feldwölbung angepasst werden, während eine Brennpunktvariation nahe der optischen Achse zu einem solchen Ausmaß reduziert ist, dass die Brennpunktänderung innerhalb des Betrachtungsbereichs vernachlässigbar ist.
Es ist erwünscht, dass die Projektionslinse den folgenden Konditionalausdruck (1) erfüllt: $4,0 \leq fc/f \leq 10,0$
wenn die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC eine Brennweite fc aufweist, und das gesamte Projektionslinsensystem eine Brennweite f aufweist.
Obwohl die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine Linse fester Brennweite ist, ist die Projektionslinse gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform (weiter unten beschrieben) eine Zoomlinse. In einem Fall, in dem die Projektionslinse eine Zoomlinse ist, wird die Brennweite f des gesamten Projektionslinsensystems in dem Konditionalausdruck (1) mit einer Brennweite fw des gesamten Projektionslinsensystems an dem Weitwinkelende ersetzt.
Der Konditionalausdruck (1) definiert die Brennweite der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC. Falls die Brennweite der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zu kurz ist, und die untere Grenze des Konditionalausdrucks (1) überschreitet, das heißt, falls die Brechungskraft der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zu hoch ist, steigt eine Brennpunktvariation nahe der optischen Achse während der Anpassung der Feldwölbung übermäßig an. Als ein Ergebnis steigt die Größe der Bewegung der Fokuslinseneinheiten für die Brennpunktkorrektur übermäßig an. Dies verursacht, dass sich die gesamte Linsenlänge der Projektionslinse ausdehnt, was nicht erwünscht ist. Außerdem steigt die Empfindlichkeit der Feldwölbungsanpassung übermäßig an. Dies verringert die Anpassungsgenauigkeit, was nicht erwünscht ist. Falls die Brennweite der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC übermäßig ansteigt, und die obere Grenze des Konditionalausdrucks (1) überschreitet, das heißt, falls die Brechungskraft der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zu niedrig ist, steigt die Bewegungsgröße für die Feldwölbungsanpassung an. Dies verursacht, dass die gesamte Linsenlänge der Projektionslinse ausgedehnt werden muss, was nicht erwünscht ist.
Es ist mehr wünschenswert, dass die Projektionslinse den folgenden Konditionalausdruck (1a) erfüllt: $4,5 \leq fc/f \leq 9,6$
Wenn die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC eine Brennweite fc aufweist, und die Fokuslinseneinheiten eine Brennweite ff aufweisen, ist es erwünscht, dass die Projektionslinse den folgenden Konditionalausdruck (2) erfüllt: $1,0 \leq | ff/fc | \leq 12,0$
Wenn zwei oder mehr Linseneinheiten Fokuslinseneinheiten sind, wie es in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der Fall ist, wird die Brennweite ff der Fokuslinseneinheiten, die durch den Konditionalausdruck (2) dargestellt ist, als kombinierte Brennweite der Mehrzahl der Linseneinheiten verwendet. Entsprechend der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform (im Folgenden beschrieben), bezeichnet die Brennweite ff der Fokuslinseneinheiten die Brennweite, wenn das Fokussieren in einem Zustand durchgeführt wird, in dem ein 70-Zoll-Projektionsbild auf den Schirm projiziert wird. Noch genauer bezeichnet gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Brennweite ff die Brennweite der Fokuslinseneinheiten, wenn das Fokussieren in einem Zustand durchgeführt wird, in dem ein Schirm und ein Projektor in einer derartigen Weise angeordnet sind, dass das Projektionsbild 70 Zoll in der Größe beträgt. Gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform (im Folgenden beschrieben), bezeichnet die Brennweite ff die Brennweite der Fokuslinseneinheiten, wenn das Fokussieren in einem Zustand durchgeführt wird, in dem das Zoomen an einem Weitwinkelende eingestellt ist, und ein Schirm und ein Projektor in einer derartigen Weise vorgesehen sind, dass sich das Projektionsbild in einer Größe von 70 Zoll befindet.
Der Konditionalausdruck (2) definiert das Gleichgewicht zwischen der Brennweite der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC und der Brennweite der Fokuslinseneinheiten. Falls die Brennweite ff der Fokuslinseneinheiten zu kurz ist, und die untere Grenze des Konditionalausdrucks (2) überschreitet, das heißt, falls die Brechungskraft der Fokuslinseneinheit zu hoch ist, steigt die Empfindlichkeit für das reguläre Fokussieren übermäßig an. Als ein Ergebnis wird die Genauigkeit des regulären Fokussierens verschlechtert, was nicht erwünscht ist. Außerdem steigt die Empfindlichkeit der Außer-Fokus- Korrektur nahe der optischen Achse während der Anpassung der Feldwölbung ebenfalls übermäßig an. Dies verschlechtert die Genauigkeit der Außer-Fokus-Korrektur, was nicht erwünscht ist. Falls die Brennweite der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zu lang ist, und die untere Grenze des Konditionalausdrucks (2) überschreitet, das heißt, falls die Brechungskraft der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zu niedrig ist, steigt die Bewegungsgröße für die Feldwölbungsanpassung ebenfalls an, wie voranstehend beschrieben wurde.
Falls die Brennweite ff der Fokuslinseneinheit zu lang ist, und die obere Grenze des Konditionalausdrucks (2) überschreitet, das heißt, falls die Brechungskraft der Fokuslinseneinheit zu niedrig ist, steigt die Bewegungsgröße der Fokuslinseneinheiten während des regulären Fokussierens an. Als ein Ergebnis wird die Gesamtlänge der Projektionslinse ausgedehnt, was nicht erwünscht ist. Außerdem steigt die Bewegungsgröße der Fokuslinseneinheiten ebenfalls an, wenn ein Brennpunkt-Zustand nahe der optischen Achse während der Feldwölbungsanpassung korrigiert wird. Als ein Ergebnis wird die gesamte Länge der Projektionslinse ausgedehnt, was nicht erwünscht ist. Falls die gesamte Länge der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zu kurz ist und die obere Grenze des Konditionalausdrucks (2) überschreitet, das heißt, falls die Brechungskraft der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC zu hoch ist, steigt die Brennpunktvariation nahe der optischen Achse übermäßig während der Feldwölbungsanpassung an, wie voranstehend beschrieben wurde. Es ist wünschenswerter, dass die Projektionslinse den folgenden Konditionalausdruck (2a) erfüllt: $1,3 \leq | ff/fc | \leq 10,0$
Es ist erwünscht, dass die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC eine Linse oder ein Paar Linsen ist. Das Konfigurieren der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC auf diese Weise ermöglicht es, die Struktur eines Objektivs zum Bewegen der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC in der Richtung der optischen Achse zu vereinfachen und das Gewicht des Objektivs zu sparen. Als ein Ergebnis wird es möglich, einen Motor kleiner Größe, der eine kleine Antriebskraft aufweist, als einen Motor zum Bewegen der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC in der Richtung der optischen Achse zu verwenden. Dies ermöglicht es, die Größe der mechanischen Strukturen um die Projektionslinse zu reduzieren, und somit die Größe des gesamten Projektors zu reduzieren. Das voranstehend beschriebene Paar Linsen bezieht sich auf eine verklebte Linse, die aus einer Mehrzahl von Linsen aufgebaut ist, und auf eine Mehrzahl von Linsen, die sich in marginalem Kontakt miteinander befinden. Es ist erwünscht, dass die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC eine Linse oder ein Paar Linsen ist, die an der am stärksten reduzierend konjugierten Seite unter der Mehrzahl der Linsen vorgesehen ist, die in der Projektionslinse vorhanden sind. Diese Konfiguration ermöglicht das Reduzieren der Größe der Projektionslinse, wie voranstehend beschrieben wurde.
Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform (weiter unten beschrieben), ist es erwünscht, dass die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC eine positive Brechungskraft aufweist. Das Konfigurieren der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC auf diese Weise ermöglicht ist, die Größe der finalen Linseneinheit zu reduzieren.
Die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist eine ein Zwischenbild ausbildende (Re-Image-Forming) Projektionslinse. Noch genauer ist die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform in einer derartigen Weise konfiguriert, dass die vergrößert korrigierte Oberfläche und die das Zwischenbild ausbildende Oberfläche, die innerhalb der Projektionslinse vorgesehen sind, konjugiert sind, und die das Zwischenbild ausbildende Oberfläche und die reduzierend konjugierte Oberfläche konjugiert sind.
In einer Projektionslinse für einen Projektor unter Verwendung eines reflektierenden Flüssigkristallpanels oder eines Mikrospiegelfelds als Bildanzeigeelement ist ein großer Backfokus erforderlich, um ein Prisma zwischen der Projektionslinse und dem Bildanzeigeelement vorzusehen. In einer Projektionslinse einer Art, die kein Zwischenbild ausbildet, erfordert das Erlangen von sowohl einem langen Backfokus und einem weiten Betrachtungswinkel einen großen Durchmesser der Linse auf der am stärksten vergrößernd konjugierten Seite (ein großer vorderer Linsendurchmesser). Jedoch können in einer Projektionslinse einer ein Zwischenbild ausbildenden Art mit einem optischen System mit einem kurzen Backfokus zu dem das Zwischenbild ausbildenden Punkt und einem optischen Relaissystem mit einem langen Backfokus von dem das Zwischenbild ausbildenden Punkt zu dem ein Nebenbild ausbildenden Punkt sowohl ein kleiner vorderer Linsendurchmesser und ein weiter Betrachtungswinkel erlangt werden.
Wie aus der 3 ersichtlich ist, ist in der Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, eine ein Zwischenbild ausbildende Oberfläche IM in der zweiten Linseneinheit L2 positioniert, und die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC ist auf der reduzierend konjugierten Seite mit Bezug auf die das Zwischenbild ausbildende Oberfläche IM vorgesehen. Obwohl in der 3 die das Zwischenbild ausbildende Oberfläche IM durch eine gerade Linie aus Gründen der Einfachheit gezeichnet ist, ist die das Zwischenbild ausbildende Oberfläche IM tatsächlich verzogen. Die 3 ist eine vergrößerte Ansicht, die Licht aus jedem Feldwinkel und die in der 2 dargestellte Projektionslinse in einem Fall zeigt, in dem ein Bild auf einen gekrümmten Schirm konkav zu der Seite der Projektionslinse projiziert wird, der einen Krümmungsradius von drei Meter aufweist, in dem die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform verwendet wird, und ein Fokussieren und eine Feldwölbungsanpassung durchgeführt werden.
Mit Bezug auf die 1 und 7 ist die untere Seite des Papiers, die vergrößernd konjugierte Seite und die obere Seite des Papiers ist die reduzierend konjugierte Seite. Mit Bezug auf die 2 und 5 ist die rechte Seite des Papiers die vergrößernd konjugierte Seite, und die linke Seite des Papiers ist die reduzierend konjugierte Seite. Mit Bezug auf die 3 und 9 ist die obere Seite des Papiers die vergrößernd konjugierte Seite und die untere Seite des Papiers ist die reduzierend konjugierte Seite.
(Erste numerische Ausführungsform)
Die Linsendaten gemäß der ersten numerischen Ausführungsform entsprechend der Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, die voranstehend beschrieben wurde, werden dargestellt.
In jeder numerischen Ausführungsform bezeichnet i die Reihenfolge der optischen Oberflächen von der Seite des Gegenstands her, ri bezeichnet den Krümmungsradius der i-ten optischen Oberfläche (i- ten Oberfläche), di bezeichnet den Abstand zwischen den i-ten und den (i + 1)- ten Oberflächen, ndi und vdi bezeichnen den Brechungsindex beziehungsweise die Abbe-Zahl des Materials des i- ten optischen Elements in der d-Linie. Der Backfokus (BF) zeigt den Abstand von der finalen Linsenoberfläche zu der paaraxialen Bildebene an und ist durch die Luftumwandlungslänge dargestellt. Ein Stern (*) bedeutet eine asphärische Oberfläche.
Die Abbe-Zahl von optischen Materialien gemäß der vorliegenden numerischen Ausführungsform und der zweiten numerischen Ausführungsform (weiter unten beschrieben) wird beschrieben. Die Abbezahl vd wird durch die folgende Gleichung (3) gegeben: $vd = (nd - 1) / (nF - nC)$
wenn die Brechungsindizes in der F- Linie (486,1 nm), der d- Linie (587,6 nm), und der C- Linie (656,3 nm) der Frauenhofer Linien durch nF, nd beziehungsweise nC dargestellt sind.
Die asphärische Form ist dargestellt wie folgt: $x = (h^{2} /R) / [1 + {1 - (1 + k) {(h/R)}^{2}}^{1/2}] + {A4h}^{4} + {A6h}^{6} + {A8h}^{8} + {A10h}^{10}$
wo k die Exzentrizität bezeichnet, A4, A6, A8 und A10 asphärische Koeffizienten bezeichnen, und x die Verschiebung in der Richtung der optischen Achse an der Position mit einer Höhe h von der optischen Achse mit Bezug auf den Oberflächenscheitel darstellt, wo R den paraxialen Krümmungsradius darstellt.

Oberflächendateneinheit mm

Oberflächenzahl	r	d	nd	vd
1	56,355	4,00	1,67790	55,3
2	31,205	7,10
3*	78,564	3,50	1,58313	59,4
4*	13,443	24,20
5	-16,798	1,50	1,84666	23,8
6	71,641	5,00	1,59349	67,0
7	-13,736	0,50
8	66,110	6,50	1,59349	67,0
9	-18,666	1,40	1,84666	23,8
10	71,418	6,50	1,59349	67,0
11	-31,037	22,00
12	93,205	8,50	1,80810	22,8
13	-163,973	8,74
14*	36,283	10,00	1,90366	31,3
15	100,787	52,65
16*	77,693	3,00	1,58313	59,4
17*	14,178	16,60
18	-314,339	7,50	1,83481	42,7
19	-35,842	32,30
20	46,341	5,50	1,48749	70,2
21	-153,281	7,21
22	551,642	1,50	1,48749	70,2
23	27,360	4,80	1,80810	22,8
24	69,109	12,90
25( Blende)	∞	8,00
26	-218,122	1,50	1,84666	23,8
27	29,287	6,00	1,48749	70,2
28	-27,368	3,50
29	-18,484	1,50	1,90366	31,3
30	86,677	6,50	1,51633	64,1
31	-28,781	0,50
32	369,801	9,50	1,43875	94,7
33	-25,255	3,80
34	62,226	5,80	1,77250	49,6
35	∞	5,00
36	∞	37,00	1,51633	64,1
37	∞	4,00
38	∞	19,50	1,80518	25,4
39	∞	5,80
Bildebene	∞

Asphärische Oberflächendaten

Dritte Oberfläche

K = 0,00000e+000 A4 = 2,23482e-005 A6 = -2,84117e-008 A8 = 3,84260e-011 A10 = -2,47414e-014

Vierte Oberfläche

K = -5,84328e-001 A4 = -4,57376e-005 A6 = 1,85652e-007 A8 = -6,68736e-010 A10 = 2,49098e-013

Vierzehnte Oberfläche

K = 0,00000e+000 A4 = -2,80744e-006 A6 = -3,10707e-010 A8 = -1,83015e-012 A10 = 1,45035e-015 A12 = -1,30506e-018

Sechszehnte Oberfläche

K = 0,00000e+000 A4 = -4,24838e-005 A6 = 7,20396e-008 A8 = -1,15539e-010 A10 = 1,40383e-013

Siebzehnte Oberfläche

K = -4,28203e-001 A4 = -8,67428e-005 A6 = 3,23464e-008 A8 = 1,17289e-010 A10 = -8,48144e-013
Verschiedene Daten

Brennweite 8,51

F- Zahl 2,40

Halber Feldwinkel 59,16

Bildhöhe 14,25

Gesamte Linsenlänge 349,85

BF 44,85
Linseneinheitsdaten

Einheit Anfanqsoberfläche Brennweite

1 1 25,59

2 14 104,61

3 20 73,44

4 22 60,29
Die 4 ist ein Diagramm, das einen Astigmatismus in dem Fall der 2 und 3 darstellt, und die 6 ist ein Diagramm, das einen Astigmatismus in dem Fall der 5 darstellt. Die 5 ist ein Diagramm, das Licht von jedem Feldwinkel und die Projektionslinse in einem Fall darstellt, in dem ein Bild auf einen gekrümmten Schirm konvex zu der Seite der Projektionslinse projiziert wird, der einen Krümmungsradius von acht Metern aufweist, unter Verwendung der Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, und ein Fokussieren und eine Feldwölbungsanpassung durchgeführt werden. Mit Bezug auf die 4 und 6 zeigen die durchgehenden Linien einen Astigmatismus eines Lichts mit einer Wellenlänge von 550 nm auf einer sagittalen Bildebene an, und die gepunkteten Linien stellen einen Astigmatismus eines Lichts mit einer Wellenlänge von 550 nm auf einer meridionalen Bildebene an. Der halbe Feldwinkel ist durch ω bezeichnet, und ω beträgt in den 4 und 6 59 Grad. Wie in den 4 und 6 dargestellt ist, kann die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform einen Astigmatismus im Vergleich zwischen vor und nach der Feldwölbungsanpassung verbessern.
Eine Projektionslinse (optisches Bildausbildungssystem) gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform wird im Folgenden in Bezug auf die 7 bis 12 beschrieben.
Allgemeine Konfiguration der Projektionslinse
Die 7 stellt eine Linsenkonfiguration der Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform dar. Die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist eine Zoomlinse, die eine erste Linseneinheit L1 bis zu einer siebenten Linseneinheit L7 als Mehrzahl von Linseneinheiten und eine Blende SP hat. Die Blende SP ist näher zu der vergrößert korrigierten Seite als die siebente Linseneinheit L7 vorgesehen. Noch genauer ist die Blende SP zwischen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 vorgesehen.
Die erste Linseneinheit L1 bis zu der siebenten Linseneinheit L7 sind in einer derartigen Weise vorgesehen, dass sich Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten während des Zoomens ändern. Noch genauer bewegen sich die erste Linseneinheit L1 und die siebente Linseneinheit L7 während des Zoomens nicht. Während des Zoomens von der Weitwinkelseite zu dem Telefotoende bewegen sich die zweite Linseneinheit L2 zu der sechsten Linseneinheit L6 und die Blende SP zu der vergrößernd konjugierten Seite in der Richtung der optischen Achse der Projektionslinse entlang von Bewegungsbahnen, die sich voneinander unterscheiden. Grenzen zwischen einer Mehrzahl von Linseneinheiten können ebenfalls als die Abstände zwischen Linsen definiert werden, die sich während des Zoomens ändern.
Die erste Linseneinheit L1 hat eine Mehrzahl Unterlinseneinheiten, die in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass die Abstände zwischen angrenzenden Unterlinseneinheiten sich während des Fokussierens ändern. Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform hat die Mehrzahl der Unterlinseneinheiten die erste Unterlinseneinheit SL1, die zweite Unterlinseneinheit SL2 und die dritte Unterlinseneinheit SL3. Während des Fokussierens bewegen sich die zweite Unterlinseneinheit SL2 und die dritte Unterlinseneinheit SL3 in der Richtung der optischen Achse der Projektionslinse. Noch genauer bewegt sich die erste Unterlinseneinheit SL1 während des Fokussierens nicht. In dem Fokussieren von Unendlich zu einem nahen Abstand bewegen sich die zweite Unterlinseneinheit SL2 und die dritte Unterlinseneinheit SL3 zu der reduzierend konjugierten Seite entlang von Bewegungsbahnen, die sich voneinander unterscheiden. Mit dieser Konfiguration kann eine Variation der Feldwölbung während des Fokussierens reduziert werden. Die zweite Linseneinheit L2 zu der siebenten Linseneinheit L7 bewegen sich während des Fokussierens nicht.
Die siebente Linseneinheit L7 hat die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC.
Konfiguration von jeder Linseneinheit
Die erste Linseneinheit L1 hat vier Linsen und eine verklebte Linse. Noch genauer hat die erste Unterlinseneinheit SL1 drei Linsen, die zweite Unterlinseneinheit SL2 hat eine negative Linse, und die dritte Unterlinseneinheit SL3 hat eine verklebte Linse. Die ersten und zweiten Linsen von der vergrößernd konjugierten Seite unter den Linsen, die in der ersten Linseneinheit L1 vorhanden sind, sind asphärische Linsen. Diese asphärischen Linsen sind mit einer Wirkung bereitgestellt, die Feldwölbung und die Distortion zu korrigieren.
Jede aus der zweiten Linseneinheit L2 und der dritten Linseneinheit L3 hat eine Linse. Jede aus der vierten Linseneinheit L4 und der fünften Linseneinheit L5 hat eine geklebte Linse. Mit dieser Konfiguration kann die axiale chromatische Aberration in dem gesamten Zoombereich bevorzugt korrigiert werden.
Die sechste Linseneinheit L6 hat eine geklebte Linse und eine Linse. Die siebente Linseneinheit L7 hat eine Linse.
Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform bewegt sich die Blende SP in der Richtung der optischen Achse der Projektionslinse entlang einer Bewegungsbank, die unterschiedlich von der Bewegungsbahn der Linseneinheiten in den während des Zoomens ist. Der Öffnungsdurchmesser der Blende SP ist während des Zoomens konstant. Jedoch kann die Blende SP mit der dritten Linseneinheit L3 oder der vierten Linseneinheit L4 integriert sein. Außerdem können dadurch, dass der Öffnungsdurchmesser der Blende SP variabel gemacht wird, ein Geisterbild und Lichtreflexe durch unnötiges Licht beseitigt werden, um den Kontrast eines Projektionsbilds zu verbessern.
Konfiguration zur Anpassung der Größe der Feldwölbung
Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform hat ähnlich zu der voranstehend beschriebenen ersten beispielhaften Ausführungsform die finale Linseneinheit die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC, um die Größe der Feldwölbung und einer Konfiguration ähnlich zu der ersten beispielhaften Ausführungsform anzupassen. Gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist die finale Linseneinheit die siebente Linseneinheit L7. Deswegen kann gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eine ähnliche Wirkung erhalten werden, wie sie durch die erste beispielhafte Ausführungsform erhalten wird. Eine wünschenswertere Konfiguration, zum Beispiel eine Konfiguration unterschiedlich von der Projektionslinse gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, kann auf die vorliegende beispielhafte Ausführungsform angewendet werden.
Zweite numerische Ausführungsform
Die Linsendaten gemäß der zweiten numerischen Ausführungsform entsprechend der voranstehend beschriebenen Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind wie folgt.

Oberflächendateneinheit mm

Oberflächenzahl	r	d	nd	vd
1*	330,256	5,00	1,65160	58,5
2	55,262	27,84
3*	84,396	3,00	1,83481	42,7
4	36,392	15,53
5	-58,066	2,00	1,43875	94,7
6	49,389	14,43
7	-112,104	2,00	1,77250	49,6
8	554,177	4,00
9	95,914	2,30	1,92286	20,9
10	59,911	11,71	1,60342	38,0
11	-52,551	(Variabel)
12	71,750	2,75	1,58913	61,1
13	139,420	(Variabel)
14	82,451	2,78	1,80518	25,5
15	727,084	(Variabel)
16 (Blende)	∞	(Variabel)
17	97,753	3,33	1,51633	64,1
18	-56,305	1,30	1,90366	31,3
19	-110,664	(Variabel)
20	-161,174	1,20	1,90366	31,3
21	29,682	4,90	1,51633	64,1
22	-53,464	(Variabel)
23	-26,413	1,30	1,90366	31,3
24	86,880	4,70	1,51633	64,1
25	-40,873	1,00
26	195,670	9,13	1,49700	81,5
27	-31,111	(Variabel)
28	101,853	4,34	1,80810	22,8
29	-167,363	5,00
30	∞	37,00	1,51633	64,1
31	∞	4,00
32	∞	19,50	1,80518	25,4
33	∞	5,80
Bildebene	∞

Asphärische Oberflächendaten

Erste Oberfläche

K = 0,00000e+000 A4 = 2,45572e-006 A6 = -1,02519e-009 A8 = 5,16476e-013 A10 = -1,44875e-016 A12 = 2,07693e-020

Dritte Oberfläche

K = 0,00000e+000 A4 = -3,54628e-006 A6 = 1,89251e-009 A8 = -2,53514e-012 A10 = 2,52440e-015 A12 = -9,46913e-019

Verschiedene Daten

Zoomverhältnis	1.30
	Weitwinkel	Mittig	Telefoto
Brennweite	13,31	15,45	17,29
F- Zahl	2,57	2,60	2,60
Halber Feldwinkel	45,50	41,23	38,07
Bildhöhe	13,54	13,54	13,54
Gesamte Objektivlänge	298,43	298,41	298,40
BF	49,82	49,80	49,79
d11	79,56	60,00	42,94
d13	4,98	11,93	20,62
d15	19,11	25,81	32,01
d16	12,89	9,39	3,87
d19	2,50	2,54	4,57
d22	3,01	3,48	2,20
d27	2,00	10,91	17,84

Linseneinheitsdaten

Einheit Anfanqsoberfläche Brennweite

1 1 -41,93

2 12 246,33

3 14 114,33

4 17 152,49

5 20 -116,63

6 23 -1336,63

7 28 78,21
Nebenlinseneinheitsdaten

Einheitsdaten Anfanqsoberfläche Brennweite

1 1 -18,42

2 7 -120,03

3 9 64,95
Die 10 ist ein Diagramm, das einen Astigmatismus in dem Fall der 8 und 9 darstellt, und die 12 ist ein Diagramm das einen Astigmatismus in dem Fall der 11 darstellt. Die 8 stellt das Licht von jedem Feldwinkel und die Projektionslinse in einem Fall dar, in dem ein Bild auf einen gekrümmten Schirm konkav zu der Seite der Projektionslinse projiziert wird, der einen Krümmungsradius von drei Meter aufweist, in dem die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform verwendet wird, und ein Fokussieren und eine Feldwölbungsanpassung durchgeführt werden. Die 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Projektionslinse darstellt, die in der 8 dargestellt ist. Die 11 ist ein Diagramm, dass das Licht von jedem Feldwinkel und die Projektionslinse in einem Fall darstellt, in dem ein Bild auf einen gekrümmten Schirm konvex zu der Projektionslinsenseite projiziert wird, der einen Krümmungsradius von 8 Meter aufweist, in dem die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform verwendet wird, und ein Fokussieren und eine Feldwölbungsanpassung durchgeführt werden. Mit Bezug auf die 8 und 11 ist die Brennweite der Projektionslinse die Brennweite an dem Weitwinkelende.
Mit Bezug auf die 10 und 12 bezeichnet die durchgehende Linie einen Astigmatismus eines Lichts mit einer Wellenlänge von 550 nm auf einer sagittalen Bildebene, und die gepunkteten Linien bezeichnen einen Astigmatismus eines Lichts mit einer Wellenlänge von 550 nm auf einer meridionalen Bildebene. Der halbe Feldwinkel ist durch ω bezeichnet, und ω beträgt in den 10 und 12 45,3 Grad. Wie in den 10 und 12 dargestellt ist, kann die Projektionslinse gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform einen Astigmatismus im Vergleich zwischen vor und nach der Feldwölbungsanpassung verbessern.

Die Tabelle 1 stellt Berechnungsergebnisse durch die Konditionalausdrücke (1) und (2) gemäß den ersten und zweiten beispielhaften Ausführungsformen dar. Tabelle 1

	Erste beispielhafte Ausführungsform	Zweite beispielhafte Ausführungsform
Konditionalausdruck (1) fc/f	9,43	5,88
Konditionalausdruck (2) \|ff/fc\|	9,09	1,51
Brennweite des qesamten Systems (f)	8,51	13,31
Brennweite der Feldwölbungsanpassunqslinseneinheit FC (fc)	80,21	78,21
Brennweite der Fokussierlinseneinheit (f^f)	-728,85	118,13

Während die vorliegende Erfindung insbesondere ausgehend von den voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, sondern kann auf verschiedene Weisen innerhalb des Bereichs der anhängenden Ansprüche modifiziert werden.
Zum Beispiel wurden die beispielhaften Ausführungsformen als auf einer Konfiguration einer Projektionslinse als einem optischen Bildausbildungssystem gerichtet beschrieben, aber die Konfigurationen der beispielhaften Ausführungsformen können auf ein optisches Abbildungssystem für Kameras aus einem optischen Bildausbildungssytem angewendet werden.
Wenn die Größe der Feldwölbung angepasst wird, werden sowohl die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC wie auch die Fokuslinseneinheiten in der Richtung der optischen Achse des optischen Bildausbildungssystems bewegt. Noch genauer, wie voranstehend beschrieben wurde, wenn die Größe der Feldwölbung angepasst wird, können die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC und die Fokuslinseneinheiten sich gleichzeitig oder abwechselnd in der Richtung der optischen Achse bewegen. Wenn außerdem die Größe der Feldwölbung angepasst wird, können sich die Fokuslinseneinheiten in der Richtung der optischen Achse bewegen, nachdem die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC sich in der Richtung der optischen Achse bewegt hat.
In dem optischen Bildausbildungssystem sind die voranstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen auf die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC gerichtet, die weiter zu der reduzierend konjugierten Seite als die Blende vorgesehen ist. Jedoch kann sie auf die folgende Konfiguration aus den Konfigurationen der optischen Bildausbildungssysteme gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform gerichtet sein. Noch genauer wird in einem optischen Bildausbildungssystem der ein Zwischenbild ausbildenden Art die Größe der Feldwölbung durch das Bewegen in der Richtung der optischen Achse von zumindest einer aus einer Mehrzahl von Linsen angepasst, die in einer Linseneinheit vorhanden ist, die von der Fokuslinseneinheit unterschiedlich ist.
Eine Beschreibung hinsichtlich einer grafischen Benutzerschnittstelle (GUIs) wird gegeben, die auf einem Schirm angezeigt wird, um es dem Benutzer zu ermöglichen, eine Feldwölbungsanpassung auf dem in der 13 dargestellten Projektor durchzuführen, mit Bezug auf die 14A und 14B. Die 14A ist ein Diagramm zum Darstellen eines GUI, das angezeigt wird, wenn ein reguläres Fokussieren (ein Fokussiervorgang zum Fokussieren der Mitte des Schirms) durchgeführt wird.
Der Benutzer betätigt eine Betätigungseinheit wie zum Beispiel eine Kreuztaste, die auf einer Fernsteuerung oder dem Projektor (nicht dargestellt) vorgesehen ist, in der vertikalen (oder horizontalen) Richtung. Dann wird ein Stellglied in dem Projektor zum Bewegen der Fokussierlinseneinheiten in der Richtung der optischen Achse angetrieben. Als Ergebnis bewegen sich die Fokuslinseneinheiten in Zusammenwirkung mit einer Betätigung der Kreuztaste durch den Benutzer, und ein Fokussieren wird durchgeführt. In diesem Vorgang bewegt sich das obere Ende einer Gleitstange 500 auf dem Papier in dem GUI, das in der 14 dargestellt ist, in Zusammenhang mit der Betätigung der Kreuztaste durch den Benutzer vertikal.
Die in der 14B dargestellte GUI wird im Folgenden beschrieben. Wenn der Benutzer die Kreuztaste in der vertikalen (oder horizontalen) Richtung betätigt, wird das Stellglied in dem Projektor zum Bewegen der Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC in der Richtung der optischen Achse angetrieben. Als Ergebnis bewegt sich die Feldwölbungsanpassungslinseneinheit FC in Zusammenwirkung mit einer Betätigung der Kreuztaste durch den Benutzer, und die Anpassung der Größe der Feldwölbung wird durchgeführt. In diesem Fall bewegt sich ähnlich zu der GUI, die in der 14A dargestellt ist, das obere Ende der Gleitstange 500 auf dem Papier in der GUI, die in der 14B dargestellt ist, in Zusammenwirkung mit der Betätigung der Kreuztaste durch den Benutzer vertikal.
Anstelle einer auf einer Fernsteuerung oder einem Projektor vorgesehenen Kreuztaste kann eine elektronische Kreuztaste verwendet werden, die auf dem Schirm eines tragbaren Terminals wie zum Beispiel einem Smartphone angezeigt ist.

Claims

Projektionslinse (300) mit: einer Mehrzahl von Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7); und einer Blende (SP), dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass sich Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) während eines Zoomens oder Fokussierens ändern, wobei in einem Fall, in dem eine Linseneinheit (L2, L3), die sich während des Fokussierens in einer Richtung einer optischen Achse der Projektionslinse (300) bewegt, unter der Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) als eine Fokuslinseneinheit dient, zumindest eine Linse (FC), die in einer Linseneinheit (L4, L7) vorhanden ist, die unter der Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L4, L5, L6, L7) unterschiedlich von der Fokuslinseneinheit ist, und die weiter an einer reduzierend konjugierten Seite als die Blende (SP) vorgesehen ist, konfiguriert ist, sich in Richtung der optischen Achse zu bewegen, wenn eine Größe einer Feldwölbung angepasst wird, um auf eine gekrümmte Projektionsoberfläche zu fokussieren, und wenn die Größe der Feldwölbung angepasst wird, sowohl die zumindest eine Linse (FC) wie auch die Fokuslinseneinheit konfiguriert sind, sich in der Richtung der optischen Achse zu bewegen.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Größe der Feldwölbung angepasst wird, die zumindest eine Linse (FC) und die Fokuslinseneinheit konfiguriert sind, sich gleichzeitig in der Richtung der optischen Achse zu bewegen.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Größe der Feldwölbung angepasst wird, die Fokuslinseneinheit und die zumindest eine Linse (FC) derart konfiguriert sind, dass die Fokuslinseneinheit sich in der Richtung der optischen Achse bewegt, nachdem die zumindest eine Linse (FC) sich in der Richtung der optischen Achse bewegt hat.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Größe der Feldwölbung angepasst wird, die zumindest eine Linse (FC) und die Fokuslinseneinheit konfiguriert sind, sich abwechselnd in der Richtung der optischen Achse zu bewegen.
Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die folgende Gleichung erfüllt ist: $4,0 \leq fc/f \leq 10,0$
wenn die zumindest eine Linse (FC) eine Brennweite fc und die optische Bildausbildungseinheit eine Brennweite f aufweist.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die folgende Gleichung erfüllt ist: $4,5 \leq fc/f \leq 9,6.$
Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die folgende Gleichung erfüllt ist: $1,0 \leq | ff/fc | \leq 12,0$
wenn die zumindest eine Linse eine Brennweite fc aufweist und die Fokuslinseneinheit eine Brennweite ff aufweist.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die folgende Gleichung erfüllt ist: $1,3 \leq | ff/fc | \leq 10,0.$
Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) hat: eine erste Linseneinheit (L1); eine zweite Linseneinheit (L2); eine dritte Linseneinheit (L3); und eine vierte Linseneinheit (L4), die von einer vergrößernd konjugierten Seite zu der reduzierend konjugierten Seite angeordnet sind, die erste, die zweite, die dritte und die vierte Linseneinheit (L1, L2, L3, L4) in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4) sich während des Fokussierens ändern, die ersten und die vierten Linseneinheiten (L1, L4) sich während des Fokussierens nicht bewegen, die zweiten und die dritten Linseneinheiten (L2, L3) die Fokuslinseneinheiten sind, die sich während des Fokussierens in der Richtung der optischen Achse bewegen, und die Blende (SP) und die zumindest eine Linse (FC) in der vierten Linseneinheit (L4) vorhanden sind.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Fokussieren von Unendlich zu einem nahen Abstand durchgeführt wird, die zweite Linseneinheit (L2) sich zu der reduzierend konjugierten Seite bewegt, und die dritte Linseneinheit (L3) sich zu der vergrößernd konjugierten Seite bewegt.
Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) hat: eine erste Linseneinheit (L1); eine zweite Linseneinheit (L2); eine dritte Linseneinheit (L3); eine vierte Linseneinheit (L4); eine fünfte Linseneinheit (L5); eine sechste Linseneinheit (L6); und eine siebente Linseneinheit (L7), die von einer vergrößernd konjugierten Seite zu der reduzierend konjugierten Seite angeordnet sind, die erste, die zweite, die dritte, die vierte, die fünfte, die sechste und die siebente Linseneinheit (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) sich während des Zoomens ändern, die ersten und die siebenten Linseneinheiten (L1, L7) sich während des Zoomens nicht bewegen, die zweite, die dritte, die vierte, die fünfte und die sechste Linseneinheit (L2, L3, L4, L5, L6) sich während des Zoomens in der Richtung der optischen Achse bewegen, und die zumindest eine Linse (FC) in der siebenten Linseneinheit (L7) vorhanden ist.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (SP) weiter zu der vergrößernd konjugierten Seite als die siebente Linseneinheit (L7) vorgesehen ist.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zoomen von einem Weitwinkelende zu einem Telefotoende die zweite, die dritte, die vierte, die fünfte und die sechste Linseneinheit (L2, L3, L4, L5, L6) konfiguriert sind, sich zu der vergrößernd konjugierten Seite zu bewegen.
Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linseneinheit (L1) eine erste Unterlinseneinheit (SL1), eine zweite Unterlinseneinheit (SL2) und eine dritte Unterlinseneinheit (SL3) hat, die in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass Abstände zwischen angrenzenden Unterlinseneinheiten (SL1, SL2, SL3) sich während des Fokussierens ändern, und die zweite und die dritte Unterlinseneinheit (SL2, SL3) die Fokuslinseneinheiten sind, die sich während des Fokussierens in der Richtung der optischen Achse bewegen.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Unterlinseneinheit (SL1) konfiguriert ist, sich während des Fokussierens nicht zu bewegen, und während des Fokussierens von Unendlich zu einem nahen Abstand die zweiten und die dritten Unterlinseneinheiten (SL2, SL3) konfiguriert sind, sich zu der reduzierend konjugierten Seite zu bewegen.
Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Linse (FC) eine Linse oder ein Paar Linsen ist.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Mehrzahl der Linsen, die in dem optischen Bildausbildungssystem vorhanden sind, die zumindest eine Linse (FC) eine Linse oder ein Paar Linsen ist, die weiter zu der reduzierend konjugierten Seite hin vorgesehen sind.
Projektionslinse (300) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Linse (FC) eine positive Brechungskraft aufweist.
Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionslinse (300) in einer derartigen Weise konfiguriert ist, dass eine vergrößernd konjugierte Oberfläche und eine ein Zwischenbild ausbildende Oberfläche (IM), die innerhalb des optischen Bildausbildungssystems vorgesehen sind, konjugiert sind, und die das Zwischenbild ausbildende Oberfläche (IM) und eine reduzierend konjugierte Oberfläche konjugiert sind.
Projektionslinse (300) mit: einer Mehrzahl Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7), dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) sich während des Zoomens oder Fokussierens ändern, die Projektionslinse (300) in einer derartigen Weise konfiguriert ist, dass eine vergrößernd konjugierte Oberfläche und eine ein Zwischenbild ausbildende Oberfläche (IM), die innerhalb der Projektionslinse (300) vorgesehen ist, konjugiert sind, und die das Zwischenbild ausbildende Oberfläche und eine reduzierend konjugierte Oberfläche konjugiert sind, und in einem Fall, in dem eine Linseneinheit (L2, L3), die sich während des Fokussierens in einer Richtung einer optischen Achse der Projektionslinse (300) bewegt, unter der Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) als eine Fokuslinseneinheit dient, zumindest eine Linse (FC), die in einer Linseneinheit (L4, L7) unterschiedlich von der Fokuslinseneinheit unter der Mehrzahl der Linseneinheiten vorhanden ist, konfiguriert ist, sich in der Richtung der optischen Achse zu bewegen, wenn eine Größe der Feldwölbung angepasst wird, auf eine gekrümmte Projektionsoberfläche zu fokussieren.
Projektionslinse (300) mit: einer Mehrzahl Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7); und einer Blende (SP), dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) in einer derartigen Weise konfiguriert sind, dass sich Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) während des Zoomens oder Fokussierens ändern, in einem Fall, in dem eine Linseneinheit (L2, L3), die sich während des Fokussierens in einer Richtung einer optischen Achse der Projektionslinse (300) bewegt, die unter der Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) als eine Fokuslinseneinheit dient, zumindest eine Linse (FC), die in einer Linseneinheit (L4, L7) unter der Mehrzahl der Linseneinheiten vorhanden ist, die unterschiedlich von der Fokuslinseneinheit ist, und die weiter als die Blende (SP) zu einer reduzierend konjugierten Seite vorgesehen ist, konfiguriert ist, sich in der Richtung der optischen Achse zu bewegen, wenn eine Größe der Feldwölbung angepasst wird, auf eine gekrümmte Projektionsoberfläche zu fokussieren, und die folgende Gleichung erfüllt ist: $4,0 \leq fc/f \leq 10,0$
wenn die zumindest eine Linse (FC) eine Brennweite fc und die Projektionslinse (300) eine Brennweite f aufweist.
Projektionslinse (300) mit: einer Mehrzahl Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7); und einer Blende (SP), dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) in einer derartigen Weise konfiguriert sind, das sich Abstände zwischen angrenzenden Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) während eines Zoomens oder Fokussierens ändern, in einem Fall, in dem eine Linseneinheit (L2, L3), die sich während des Fokussierens in einer Richtung einer optischen Achse der Projektionslinse (300) bewegt, als eine Fokuslinseneinheit unter der Mehrzahl der Linseneinheiten (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7) dient, zumindest eine Linse (FC), die in einer Linseneinheit (L4, L7) unter der Mehrzahl der Linseneinheiten vorhanden ist, die unterschiedlich von der Fokuslinseneinheit ist, und weiter als die Blende (SP) zu einer reduzierend konjugierten Seite hin vorgesehen ist, konfiguriert ist, sich in der Richtung der optischen Achse zu bewegen, wenn eine Größe einer Feldwölbung angepasst wird, um auf eine gekrümmte Projektionsoberfläche zu fokussieren, und die folgende Gleichung erfüllt ist: $1,0 \leq | ff/fc | \leq 12,0$
wenn die zumindest eine Linse eine Brennweite fc und die Fokuslinseneinheit eine Brennweite ff aufweist.
Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Linse (FC) konfiguriert ist, sich während des Fokussierens nicht zu bewegen.
Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Linse (FC) konfiguriert ist, sich während des Zoomens nicht zu bewegen.
Projektionsanzeigevorrichtung mit: einer Lichtquelle (LSU); einem Lichtmodulationselement (R, G, B); einem optischen Lichtführungssystem (IOS, CSS, 200), das konfiguriert ist, das Licht von der Lichtquelle (LSU) zu dem Lichtmodulationselement (R, G, B) zu führen, und das Licht von dem Lichtmodulationselement (R, G, B) zu der Projektionslinse (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 24 zu führen; und einer Halteeinheit (400), die konfiguriert ist, die Projektionslinse (300) zu halten.
Projektionsanzeigevorrichtung mit: einer Lichtquelle (LSU); einem Lichtmodulationselement (R, G, B); der Projektionslinse (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 24; und einem optischen Lichtführungssystem (IOS, CSS, 200), das konfiguriert ist, das Licht von der Lichtquelle (LSU) zu dem Lichtmodulationselement (R, G, B) zu führen, und das Licht von dem Lichtmodulationselement (R, G, B) zu der Projektionslinse (300) zu führen.