KR100473258B1 - 프로젝션 줌 렌즈 - Google Patents

프로젝션 줌 렌즈 Download PDF

Info

Publication number
KR100473258B1
KR100473258B1 KR10-2002-0023248A KR20020023248A KR100473258B1 KR 100473258 B1 KR100473258 B1 KR 100473258B1 KR 20020023248 A KR20020023248 A KR 20020023248A KR 100473258 B1 KR100473258 B1 KR 100473258B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
group
projection zoom
positive
image
Prior art date
Application number
KR10-2002-0023248A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020083514A (ko
Inventor
나리마츠슈지
Original Assignee
세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세이코 엡슨 가부시키가이샤 filed Critical 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Publication of KR20020083514A publication Critical patent/KR20020083514A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100473258B1 publication Critical patent/KR100473258B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/22Telecentric objectives or lens systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1445Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative
    • G02B15/144511Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being negative arranged -+-+
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/16Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0006Arrays
    • G02B3/0037Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0062Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/0087Simple or compound lenses with index gradient
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/142Adjusting of projection optics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093Simple or compound lenses characterised by the shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

프로젝션 줌 렌즈는 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈 군과, 양의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈 군과, 음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈 군과, 양의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈 군을 포함하며, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 렌즈 군은 스크린측으로부터 상면(像面)측을 향해 광축을 따라 순차적으로 배열된다. 상기 제 1 및 제 4 렌즈 군은 고정상태로 유지되며, 상기 제 2 및 제 3 렌즈 군은 광축을 따라 이동되어 배율(power)를 리미트 광각 배율로부터 리미트 망원 배율로 변경시킨다. 상기 제 2 렌즈 군은, 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된, 제 2 군-제 1 정(正)렌즈, 상면측에 볼록면을 갖는 제 2 군-제 2 정렌즈와 스크린측에 오목면을 갖는 제 2 군-제 1 부(負)렌즈를 결합함으로써 형성된 제 2 군-제 1 복합 렌즈, 및 제 2 군-제 3 정렌즈를 구비한다. 상기 제 3 렌즈 군은, 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된, 상면측에 오목면을 갖는 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈, 대향하는 오목면을 갖는 제 3 군-제 1 부렌즈와 대향하는 볼록면을 갖는 제 3 군-제 1 정렌즈를 결합함으로써 형성된 제 3 군-제 1 복합 렌즈, 및 상면측에 볼록면을 갖는 제 3 군-제 2 메니스커스 렌즈를 구비한다. 상기 제 1 렌즈 군은 초점 거리(f1)를 가지며, 상기 제 2 군-제 1 정렌즈 및 제 2 군-제 1 복합 렌즈는 상기 초점 거리(f1)와 반대 부호의 합성 초점 거리(f2AB)를 가지며, 상기 초점 거리(f1)와 합성 초점 거리(f2AB)는 부등식: 0.5 <|f1/f2AB|< 2.0을 만족한다.

Description

프로젝션 줌 렌즈{PROJECTION ZOOM LENS}
본 발명은 필름, 슬라이드 또는 액정표시장치상에 형성된 상(image)을 스크린상에 확대된 영상으로 투사하기 위한 프로젝터에 사용되기 적합한 프로젝션 줌 렌즈에 관한 것이다.
필름, 슬라이드 또는 액정표시장치상에 형성된 상을 스크린상에 확대된 영상으로 투사하기 위한 대부분의 프로젝터는 텔레센트릭(telecentric) 줌 렌즈를 적용하는 프로젝션 광학 시스템을 갖는다.
일본 특허 공개 공보 제 2000-137165 호, 제 1998-186235 호, 제 2000-206409 호, 제 2000-19400 호, 제 1999-190821호, 제 1998-168193 호, 제 1997-243917 호 및 제 1999-231219 호에 개시된 것과 같은, 대부분의 종래의 텔레센트릭 줌 렌즈는 최대 각도의 시계(視界)에 대해 설정된 경우 약 25°의 하프 시계각을 갖는다.
예를 들면 일본 특허 공개 공보 제 2000-206409 호에 개시된 약 30°의 하프 시계각을 갖는 텔레센트릭 줌 렌즈는 시계각의 증가로 인해 발생되는 수차 특히 왜곡(distortion)을 감소시키기 위해 최초 렌즈 군 또는 최종 렌즈 군의 비교적 대형 렌즈로서 비구면 렌즈를 사용한다.
프로젝션 줌 렌즈는 예컨대 1.4 정도의 줌 비를 가지며, 대부분의 프로젝션 줌 렌즈는 2렌즈 군 형, 3렌즈 군형, 4렌즈 군형 또는 5렌즈 군형이다.
프로젝션 줌 렌즈에 있어서, 최초 렌즈 군은 넓은 시계각의 광선을 받아들이기 위해 높은 확대력을 가지며, 이에 따라 왜곡을 야기하는 경향이 있다.
광각(廣角) 텔레센트릭 줌 렌즈는 왜곡을 감소시키기 위해 비구면 렌즈를 적용한다. 비구면 렌즈는 스크린 측의 전방 렌즈나 또는 상면(像面: image plane)측의 후방 렌즈 부근에 배치되어 왜곡을 감소시킨다. 따라서, 종래의 광각 텔레센트릭 줌 렌즈는 왜곡을 감소시키기 위해 그 출구 또는 입구에 배치된 비구면 렌즈를 구비한다.
때때로, 비구면 렌즈는 왜곡을 감소시키는 기능뿐만 아니라 색수차 이외의 다른 수차를 감소시키는 기능을 수행한다.
그러나, 비구면 렌즈는 종래의 텔레센트릭 줌 렌즈의 출구측 또는 입구측에 배치되기 때문에, 텔레센트릭 줌 렌즈의 설계는 주로 왜곡의 감소만을 목적으로 하고 이에 따라 텔레센트릭 줌 렌즈는 다른 수차를 만족스럽게 감소시킬 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 프로젝션 줌 렌즈에서의 상기 문제들을 해결하여, 제한된 수의 렌즈를 구비하며 만족스럽게 수차를 감소시킬 수 있는 단순한 구조의 광각 프로젝션 렌즈를 제공하는 것과 고품질의 상을 갖는 프로젝터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈 군과, 양의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈 군과, 음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈 군과, 양의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈 군을 포함하며, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 렌즈 군은 스크린측으로부터 상면(像面)측을 향해 광축을 따라 순차적으로 배열되며, 상기 제 1 및 제 4 렌즈 군은 고정상태로 유지되며, 상기 제 2 및 제 3 렌즈 군은 광축을 따라 이동되어 리미트 광각 배율(limit wide angle power)로부터 리미트 망원 배율(limit telephoto power)로 배율을 변경시키고, 상기 제 2 렌즈 군은, 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된, 제 2 군-제 1 정(正)렌즈, 상면측에 볼록면을 갖는 제 2 군-제 2 정렌즈와 스크린측에 오목면을 갖는 제 2 군-제 1 부(負)렌즈를 결합함으로써 형성된 제 2 군-제 1 복합 렌즈, 및 제 2 군-제 3 정렌즈를 구비하고, 상기 제 3 렌즈 군은, 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된, 상면측에 오목면을 갖는 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈, 대향하는 오목면을 갖는 제 3 군-제 1 부렌즈와 대향하는 볼록면을 갖는 제 3 군-제 1 정렌즈를 결합함으로써 형성된 제 3 군-제 1 복합 렌즈, 및 상면측에 볼록면을 갖는 제 3 군-제 2 메니스커스 렌즈를 구비하며, 상기 제 1 렌즈 군은 초점 거리(f1)를 가지며, 상기 제 2 군-제 1 정렌즈 및 제 2 군-제 1 복합 렌즈는 상기 초점 거리(f1)와 반대 부호의 합성 초점 거리(f2AB)를 가지며, 상기 초점 거리(f1)와 합성 초점 거리(f2AB)는 부등식: 0.5 <|f1/f2AB|< 2.0을 만족하는 프로젝션 줌 렌즈를 제공한다.
본 발명에 따른 프로젝션 줌 렌즈에 있어서, 상기 제 2 군-제 3 정렌즈의 상면측 표면과 상기 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈의 스크린측 표면 사이의 거리(d)는 리미트 광각 배율에 대한 값(dW)과 리미트 망원 배율에 대한 값(dT) 사이에서 변하며, 상기 값(dW 및 dT)은 부등식: 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족한다.
본 발명에 따른 프로젝션 줌 렌즈에 있어서, 상기 제 2 군-제 3 정렌즈와 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈는 상면으로부터 출사되는 주 광선이 광축과 교차하는 개구 위치 부근의 위치에 배치된다.
본 발명에 따른 프로젝션 줌 렌즈에 있어서, 상기 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈는 비구면 렌즈이다.
본 발명에 따른 프로젝션 줌 렌즈에 있어서, 상기 렌즈는 모두 구면 렌즈이다.
본 발명에 따른 프로젝션 줌 렌즈에 있어서, 상기 제 2 렌즈 군은 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된 제 1 렌즈 하위군 및 제 2 렌즈 하위군을 포함하며, 상기 제 1 렌즈 하위군은 상기 제 2 군-제 1 정렌즈를 가지며, 상기 제 2 렌즈 하위군은 상기 제 2 군-제 2 정렌즈, 상기 제 2 군-제 1 복합 렌즈 및 상기 제 2 군-제 3 정렌즈를 갖는다.
본 발명에 따른 프로젝션 줌 렌즈에 있어서, 제 1 렌즈 군의 초점 거리(f1)와 제 2 군-제 1 정렌즈 및 제 2 군-제 1 복합 렌즈의 합성 초점 거리는 각각 반대 부호를 가지며, 부등식: 0.5 <|f1/f2AB|< 2.0을 만족하며, 제 2 렌즈 군의 스크린측 제 2 군 제 1 정렌즈와 제 2 군-제 1 복합 렌즈의 합성 배율은 제 1 렌즈 군의 것과 거의 동일하고 제 1 렌즈 군의 배율의 것과 반대되는 부호를 갖는다. 따라서, 제 1 렌즈 군이 큰 배율을 갖더라도 제 1 및 제 2 렌즈 군에 의해 발생되는 왜곡이 서로 상쇄된다. |f1/f2AB|이 2.0 이상이고 0.5 이하인 경우, 프로젝션 줌 렌즈가 광각 배율로 설정된 때 발생되기 쉬운 왜곡을 작은 값으로 제한하기 어려우며, 시계의 곡률반경 및 코마(coma) 수차와 같은 다른 수차가 증가한다.
제 2 렌즈 군-제 2 군-제 1 복합 렌즈는 배율의 색수차를 감소시키는 아크로매틱 렌즈(achromatic lens)로서 기능한다.
제 2 렌즈 군-제 2 군-제 3 정렌즈와 제 3 렌즈 군-제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈는 서로 독립적으로 이동하는 반면, 제 2 군-제 3 정렌즈의 상면측 표면과 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈는 비교적 서로 가깝고, 제 2 군-제 3 정렌즈의 상면측 표면과 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈간의 위치 관계는 부등식: 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족한다. dT/dW가 4.0 이상일 때, 제 2 렌즈 군의 합성 초점 거리는 길게 되고, 제 2 렌즈 군의 이동 거리는 증가하여, 프로젝션 줌 렌즈의 길이가 지나치게 길게 되며, dT/dW가 2.0 이하일 때 제 2 렌즈군의 합성 초점 거리는 짧게 되어 수차가 발생되기 쉽다.
제 2 군-제 3 정렌즈 및 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈는 상면으로부터 출사되는 주 광선이 광축과 교차하는 개구 위치 부근의 위치에 배치되기 때문에, 종래의 프로젝션 줌 렌즈에서 개구 조리개가 배치되는 위치에 렌즈를 배치할 필요없이 개구가 커질 때 발생하기 쉬운 플래어 스폿(flare spot)의 형성이 억제될 수 있다. 특히, 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때의 플래어 스폿의 형성이 효과적으로 억제될 수 있다. 용어 '개구 위치'는 상면으로부터 출사되는 주 광빔과 광축의 교차에 대응하여, 개구 조리개를 배치하기에 적합한 위치를 의미한다. 제 2 군-제 3 정렌즈 및 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈의 위치에서, 개구 위치는 다른 렌즈보다 가깝고 주 광선과 광축의 교차로부터 렌즈의 두께의 3배와 같은 렌즈의 두께의 수배와 동일한 거리내에 있다.
제 2 군-제 3 정렌즈의 상면측 표면과 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈의 스크린측 표면 사이의 거리(d)는 배율이 리미트 광각 배율로부터 리미트 망원 배율로 변경됨에 따라 증가하며, 제 2 군-제 3 정렌즈와 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈는 거리(dW 및 dT)가 요구 조건: 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족할 때 개구 위치 부근의 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 종래의 프로젝션 줌 렌즈에 있어서 개구 조리개가 배치되는 위치에 개구 조리개를 배치할 필요없이, 개구가 커질 때 형성되기 쉬운 플래어 스폿의 형성이 억제될 수 있다. 특히, 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때의 플래어 스폿의 형성이 효과적으로 억제될 수 있다.
수차는 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈로서 비구면 렌즈를 사용함으로써 보다 효과적으로 개선될 수 있다. 스크린에 가장 가까운 전방 렌즈 부근의 렌즈나 또는 상면에 가장 가까운 후방 렌즈 부근의 렌즈로서 비구면 렌즈를 사용하는 것에 비해, 비구면 렌즈의 사용 목적은 오직 왜곡을 감소시키는 데만 있지 않으며, 구면 렌즈의 사용 목적은 왜곡의 감소에 한정되는 것이 아니라 구면 수차 및 비점 수차를 포함하는 다른 수차를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 비구면 렌즈는 전방 및 후방 렌즈로서의 비구면 렌즈의 것에 비해 작은 직경을 가지며, 전방 및 후방 렌즈 부근의 렌즈는 저가의 재료로 형성될 수 있기 때문에, 프로젝션 렌즈가 저비용으로 제조될 수 있다.
제 2 렌즈 그룹이 서로에 대해 개별적으로 이동가능한 제 1 렌즈 하위군 및 제 2 렌즈 하위군을 포함하고, 제 1 렌즈 하위군은 제 2 군-제 1 정렌즈를 가지며 제 2 렌즈 하위군은 제 2 군-제 2 정렌즈, 제 2 군-제 1 복합 렌즈 및 제 2 군-제 3 정렌즈를 가지기 때문에, 부등식: 0.5 <|f1/f2AB|< 2.0이 어려움없이 만족될 수 있고, 제 2 군-제 3 정렌즈 및 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈가 어려움없이 개구 위치 부근의 위치에 배치될 수 있으며, 개구가 증가될 때 형성되기 쉬운 플래어 스폿의 형성이 억제될 수 있다.
청구항 7, 8, 9, 11 및 12에 있어서, "대략"에 의해 변형되는 값은 다음의 값들이다. 예를 들면, 청구항 7에서 "대략 0.94"는 약 0.93보다 크고 약 0.95보다 작은 값을 나타낸다. 마찬가지로, "대략 3.3"은 약 3.2보다 크고 약 3.4보다 작은 값을 나타내고, "대략 1.0"은 0.9보다 크고 1.1보다 작은 값을 나타내고, "대략 3.1"은 3.0보다 크고 3.2보다 작은 값을 나타내고, "대략 0.73"은 0.72보다 크고 0.74보다 작은 값을 나타내고, "대략 2.7"은 2.6보다 크고 2.8보다 작은 값을 나타내고, "대략 28㎜"는 27㎜보다 크고 29㎜보다 작은 길이를 나타내고, "대략 29°"는 28°보다 크고 30°보다 작은 각도를 나타낸다.
본 발명에 따르면, 화상을 형성하는 화상 형성 장치 및 화상을 투사하는 프로젝션 줌 렌즈를 구비하는 프로젝터가 제공될 수 있는 바, 프로젝션 줌 렌즈는 앞에서 언급된 프로젝션 줌 렌즈 중 임의의 하나에 의해 제공된다. 프로젝터는 고품질의 화상을 제공할 수 있다. 이러한 화상 형성 장치는 액정 표시 장치 또는 예컨대 마이크로 미러로 구성된 장치와 같은 광변조장치, 필름 또는 슬라이드일 수 있다.
도 1, 도 7 및 도 13은 각각 리미트 광각 배율(limit wide angle power)용 리미트 광각 세팅(a), 통상 배율용 통상 세팅(b) 및 리미트 망원 배율용 리미트 망원 세팅(c)에서의 제 1, 제 2 및 제 3 실시예의 프로젝션 줌 렌즈(2)를 도시한다.
도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌즈(2)는 4렌즈 군 즉, 스크린측(도 1에서의 좌측)으로부터 상면측(도 1에서의 우측)으로 순차적으로 배열된, 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈 군, 양의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈 군(20), 음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈 군(30) 및 양의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈 군(40)을 포함한다. 프로젝션 줌 렌즈(2)는 프로젝터에 배치된다. 프로젝터는 상 형성 장치를 포함한다. 상 형성 장치는 3개의 액정표시장치를 갖는다. 3개의 액정표시장치에 의해 형성된 상은 복합 프리즘(70)으로 구성된다. 복합 프리즘은 제 4 렌즈 군(40)의 상면측에 배치된다. 복합 프리즘(70)에 의해 구성된 상은 프로젝션 줌 렌즈(2)에 의해 스크린상에 투사된다. 3개의 액정표시장치는 줌 렌즈(2)의 상면 부근에 배치된다. 도 1의 우측은 물점(object point)측 대신에 상면측이라고 지칭되는데, 이는 필름, 슬라이드 또는 액정표시장치상에 형성된 상이 상면측에 놓이기 때문이다.
프로젝션 줌 렌즈(2)의 배율은, 제 1 렌즈 군(10) 및 제 4 렌즈 군(40)을 고정상태로 유지하면서 제 2 렌즈 군(20) 및 제 3 렌즈 군(30)을 프로젝션 줌 렌즈(2)의 광축을 따라 스크린측을 향해 이동시킴으로써, 리미트 광각 배율로부터 리미트 망원 배율로 변한다.
제 2 렌즈 군(20)은 제 2 군-제 1 정렌즈(21), 상면측을 향하는 볼록면을 갖는 제 2 군-제 2 정렌즈와 스크린측을 향하는 오목면을 갖는 제 2 군-제 1 부렌즈(23)를 결합함으로써 형성된 제 2 군-제 1 복합 렌즈(25), 및 제 2 군-제 3 정렌즈(24)를 포함하는바, 이들은 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된다. 본 발명에 따른 제 3 실시예의 프로젝션 렌즈(2)에 있어서, 제 2 렌즈 군(20)은 개별적으로 이동 가능한 제 1 렌즈 하위군(20a) 및 제 2 렌즈 하위군(20b)을 포함한다.
제 3 렌즈 군(30)은 상면측을 향하는 오목면을 갖는 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31), 대향하는 오목면을 갖는 제 3 군-제 1 부렌즈(32)와 대향하는 볼록면을 갖는 제 3 군-제 1 정렌즈(33)를 결합함으로써 형성된 제 3 군-제 1 복합 렌즈(35), 및 상면측을 향하는 볼록면을 갖는 제 3 군-제 2 메니스커스 렌즈(34)를 포함하는바, 이들은 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된다.
제 1 렌즈 군(10)은 정렌즈(11), 메니스커스 렌즈(12) 및 대향하는 오목면을 갖는 부렌즈(13)를 포함하는바, 이들은 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된다. 제 3 실시예에 있어서, 제 1 렌즈 군(10)은 또한 부렌즈의 상면측에 배치된 부렌즈(14)를 포함한다.
제 4 렌즈 군(40)은 단일의 정렌즈(41)를 갖는다.
제 1 렌즈 군(10)은 초점 거리(f1)를 가지며, 제 2 군-제 1 정렌즈(21) 및 제 2 군-제 1 복합 렌즈(25)는 초점 거리(f1)의 부호와 반대되는 부호의 합성 초점 거리(f2AB)를 갖는다. 초점 거리(f1) 및 합성 초점 거리(f2AB)는 부등식: 0.5 <|f1/f2AB| < 2.0을 만족한다.
제 2 군-제 3 정렌즈(24)의 상면측 표면과 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)의 스크린측 표면 사이의 거리(d)는 프로젝션 줌 렌즈(2)가 리미트 광각 배율용 리미트 광각 세팅으로 설정된 상태에서의 거리(dW)로부터 프로젝션 줌 렌즈(2)가 리미트 망원 배율용 리미트 망원 세팅으로 설정된 상태에서의 거리(dT)를 향해 증가한다. 거리(dW 및 dT)는 부등식: 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족한다.
제 2 군-제 3 정렌즈(24) 및 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)는 각각, 상면으로부터 나오는 주 광선이 프로젝션 줌 렌즈(2)의 광축과 교차하는 개구 위치(60)(도 19) 부근의 위치에 배치된다. 이러한 제 2 군-제 3 정렌즈(24) 및 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)의 각 위치간의 위치관계는 공통적으로 제 1, 제 2 및 제 3 실시예에 적용된다. 도 19는 예로서 제 3 실시예에서의 광선 경로를 도시한다.
제 2 군-제 3 정렌즈(24)의 상면측 표면과 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)의 스크린측 표면 사이의 거리(d)는 프로젝션 줌 렌즈(2)가 리미트 광각 배율용 리미트 광각 세팅으로 설정된 상태에서의 거리(dW)로부터 프로젝션 줌 렌즈(2)가 리미트 망원 배율용 리미트 망원 세팅으로 설정된 상태에서의 거리(dT)를 향하여 증가한다. 거리(dW 및 dT)는 부등식: 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족한다.
본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈(2)에 대해 설명한다.
도 1의 a, b 및 c는 각각 리미트 광각 배율용 리미트 광각 세팅, 통상 배율용 통상 세팅 및 리미트 망원 배율용 리미트 망원 세팅에서의 제 1 실시예의 프로젝션 줌 렌즈의 개략적 측면도이다. 제 1 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈(2)의 제 1 렌즈 군(10), 제 2 렌즈 군(20), 제 3 렌즈 군(30) 및 제 4 렌즈 군(40)의 모든 구성 렌즈는 구면 렌즈이다.
다음은 제 1 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈(2)에 대한 데이터이다.
초점 거리 f: 28.2 ㎜(리미트 광각 세팅) 내지 37.6 ㎜(리미트 망원 세팅), f 수 FNO: 1.7 내지 2.0, dT/dW: 3.29, |f1/f2AB|= 0.94
프로젝션 줌 렌즈(2)는 요구 조건: 0.5 <|f1/f2AB|< 2.0 및 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족한다.
도 2는 도 1에 도시된 프로젝션 줌 렌즈(2)에 관한 렌즈 데이터의 리스트로서 OBJ는 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 렌즈의 표면에 할당된 표면 번호를 나타내며, RDY는 곡률반경(㎜)을 나타내며, THI는 렌즈 두께 또는 각각의 인접한 표면 사이의 공간 두께를 나타낸다. GLA는 렌즈 재료의 D 라인 굴절률 및 아베수(Abbe's number)를 나타낸다. 예를 들면, GLA 1.70200-40.2는 렌즈 재료가 1.70200의 D 라인 굴절률 및 40.2의 아베수를 갖는다는 것을 의미한다.
도 2에 있어서, *1로 특정된 값은 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 세팅, 통상 세팅 및 리미트 망원 세팅으로 설정된 때 부렌즈(13)의 상면측 표면과 제 2 군-제 1 정렌즈(21)의 스크린측 표면간의 거리이며, *2로 특정된 값은 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 세팅, 통상 세팅 및 리미트 망원 세팅으로 설정된 때 제 2 군-제 1 부렌즈(23)의 상면측 표면과 제 2 군-제 3 정렌즈(24)의 스크린측 표면간의 거리이며, *3로 특정된 값은 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 세팅, 통상 세팅 및 리미트 망원 세팅으로 설정된 때 제 3 군-제 2 메니스커스 렌즈(41)의 상면측 표면과 정렌즈(41)의 스크린측 표면간의 거리이다.
리미트 광각 세팅으로 설정된 프로젝션 줌 렌즈(2)에 의해 야기된 수차는 도 3 및 도 5에 도시되어 있으며, 리미트 망원 세팅으로 설정된 프로젝션 줌 렌즈(2)에 의해 야기된 수차는 도 4 및 도 6에 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에 있어서, (A)는 구면 수차를 나타내며, (B)는 비점 수차(astigmatism)을 나타내며, (C)는 왜곡을 나타낸다. 도 3 및 도 4 중 (B)에 있어서, 곡선 S 및 T는 각각 서지탈 상 표면(sagittal image surface)과 접선 상 표면(tangential image surface)에 관한 수차를 나타낸다. 도 5 및 도 6에 있어서, (A), (B), (C), (D) 및 (E)는 각각 상대 시계 높이 1.00, 0.80, 0.60, 0.40 및 0.00인 때의 횡수차를 나타내는 그래프이다.
본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈(2)에 대해 설명한다.
도 7의 a, b 및 c는 각각 리미트 광각 배율용 리미트 광각 세팅, 통상 배율용 통상 세팅 및 리미트 망원 배율용 리미트 망원 세팅에서의 제 2 실시예의 프로젝션 줌 렌즈의 개략적 측면도이다. 제 2 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈(2)에 있어서, 제 3 렌즈 군(30)의 제 3 군-제 1 렌즈 메니스커스 렌즈(31)는 비구면 렌즈이고, 제 1 렌즈 군(10), 제 2 렌즈 군(20), 제 3 렌즈 군(30) 및 제 4 렌즈 군(40)의 나머지 렌즈는 모두 구면 렌즈이다.
비구면 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)는 스크린측의 비구형 표면과 상면측의 구형 표면을 갖는다. 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)의 비구형 표면은 수학식 1로 규정된다.
여기서, R은 표면 번호 14의 곡률반경(RDY)을 나타내며, 계수 K, A, B, C 및 D의 값은 도 8에 표시되어 있다.
다음은 제 2 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈(2)에 대한 데이터이다.
초점 거리 f: 28.1 ㎜(리미트 광각 세팅) 내지 37.3 ㎜(리미트 망원 세팅), f 수 FNO: 1.7 내지 2.0, dT/dW: 3.08, |f1/f2AB|= 1.0
프로젝션 줌 렌즈(2)는 요구 조건: 0.5 <|f1/f2AB|< 2.0 및 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족한다.
리미트 광각 세팅으로 설정된 프로젝션 줌 렌즈(2)에 의해 야기된 수차는 도 9 및 도 11에 도시되어 있으며, 리미트 망원 세팅으로 설정된 프로젝션 줌 렌즈(2)에 의해 야기된 수차는 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 도 9 및 도 10에 있어서, (A)는 구면 수차를 나타내며, (B)는 비점 수차(astigmatism)를 나타내며, 도 (C)는 왜곡을 나타낸다. 도 9 및 도 10 중 (B)에 있어서, 곡선 S 및 T는 각각 서지탈 상 표면과 접선 상 표면에 관한 수차를 나타낸다. 도 11 및 도 12에 있어서, (A), (B), (C), (D) 및 (E)는 각각 상대 시계 높이 1.00, 0.80, 0.60, 0.40 및 0.00인 때의 횡수차를 나타내는 그래프이다.
본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈(2)에 대해 설명한다.
도 13의 a, b 및 c는 각각 리미트 광각 배율용 리미트 광각 세팅, 통상 배율용 통상 세팅 및 리미트 망원 배율용 리미트 망원 세팅에서의 제 3 실시예의 프로젝션 줌 렌즈의 개략적 측면도이다. 제 3 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈(2)에 있어서, 제 2 렌즈 군(20)은 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된 제 1 렌즈 하위군(20a) 및 제 2 렌즈 하위군(20b)을 포함한다. 제 1 렌즈 하위군(20a)은 단일의 제 2 군-제 1 정렌즈(21)를 가지며, 제 2 렌즈 하위군(20b)은 제 2 군-제 2 정렌즈(22), 제 2 군-제 1 복합 렌즈(25) 및 제 2 군-제 3 정렌즈(24)를 갖는다.
제 1 렌즈 군(10)은 부렌즈의 상면측에 배치된 부렌즈(14)를 갖는다.
도 19에 도시된 바와 같이, 제 2 군-제 3 정렌즈(24) 및 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)는 각각 상면으로부터 나오는 주 광선이 프로젝션 줌 렌즈(2)의 광축과 교차하는 개구 위치(60) 부근의 위치에 배치된다. 따라서, 종래의 줌 렌즈에서 개구 조리개가 배치되는 개구 위치 부근의 위치에 렌즈를 배치하는 것은 개구가 큰 경우에 형성되기 쉬운 플래어 스폿(flare spot)의 형성을 억제한다. 특히, 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율에 대해 설정된 경우의 플래어 스폿의 형성이 효과적으로 억제될 수 있다.
다음은 제 3 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈(2)에 대한 데이터이다.
초점 거리 f: 28.3 ㎜(리미트 광각 세팅) 내지 37.6 ㎜(리미트 망원 세팅), f 수 FNO: 1.7 내지 2.0, dT/dW: 2.73, |f1/f2AB|= 0.73
프로젝션 줌 렌즈(2)는 요구 조건: 0.5 <|f1/f2AB|< 2.0 및 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족한다.
리미트 광각 세팅으로 설정된 프로젝션 줌 렌즈(2)에 의해 야기된 수차는 도 15 및 도 17에 도시되어 있으며, 리미트 망원 세팅으로 설정된 프로젝션 줌 렌즈(2)에 의해 야기된 수차는 도 16 및 도 18에 도시되어 있다. 도 15 및 도 16에 있어서, (A)는 구면 수차를 나타내며, (B)는 비점 수차(astigmatism)를 나타내며, (C)는 왜곡을 나타낸다. 도 15 및 도 16 중 (B)에 있어서, 곡선 S 및 T는 각각 서지탈 상 표면과 접선 상 표면에 관한 수차를 나타낸다. 도 17 및 도 18에 있어서, (A), (B), (C), (D) 및 (E)는 각각 상대 시계 높이 1.00, 0.80, 0.60, 0.40 및 0.00인 때의 횡수차를 나타내는 그래프이다.
전술한 본 발명에 따른 프로젝션 줌 렌즈에 있어서, 제 1 렌즈 군(10)의 초점 거리(f1) 및 제 2 군-제 1 정렌즈(21)와 제 2 군-제 1 복합 렌즈(25)의 합성 초점 거리(f2AB)는 각각 반대되는 부호를 가지며 부등식: 0.5 <|f1/f2AB| < 2.0을 만족하며, 제 2 렌즈 군의 스크린측의 제 2 군-제 1 정렌즈(21) 및 제 1 군-제 1 복합 렌즈(25)의 합성 배율은 제 1 렌즈 군(10)의 것과 거의 동일하며 제 1 렌즈 군(10)의 것과 반대인 부호를 갖는다. 따라서, 제 1 렌즈 군(10)이 큰 배율을 갖더라도 제 1 렌즈 군(10) 및 제 2 렌즈 군(20)에 의해 발생된 왜곡은 서로 상쇄된다. |f1/f2AB|이 2.0 이상이거나 또는 0.5 이하인 경우는, 프로젝션 줌 렌즈(2)가 광각 배율에 대해 설정된 경우 발생되기 쉬한 왜곡을 작은 값으로 제한하기 어려우며, 시계의 곡률 및 코마(coma) 수차와 같은 다른 수차가 증가한다.
제 2 렌즈 군(20)의 제 2 군-제 3 정렌즈(24)와 제 3 렌즈 군(30)의 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)는 서로 독립적으로 이동하는 반면, 제 2 군-제 3 정렌즈(24)의 상면측 표면과 제 3 군-제 1 메니스크스 렌즈(31)는 비교적 서로 가깝고, 제 2 군-제 3 정렌즈(24)의 상면측 표면과 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)간의 위치 관계는 부등식: 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족한다. dT/dW가 4.0 이상일 때, 제 2 렌즈 군(20)의 합성 초점 거리는 길게 되고, 제 2 렌즈 군(20)의 이동 거리는 증가하여, 프로젝션 줌 렌즈(2)의 길이가 지나치게 길게 되며, dT/dW가 2.0 이하일 때 제 2 렌즈 군(20)의 합성 초점 거리는 짧게 되어 수차가 발생되기 쉽다. 따라서, 프로젝션 줌 렌즈(2)가 요구 조건: 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족할 때 프로젝션 줌 렌즈의 전체 길이가 짧게 되고 수차의 생성이 억제될 수 있다.
제 2 군-제 3 정렌즈(24) 및 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)는 상면으로부터 출사되는 주 광선이 광축과 교차하는 개구 위치 부근의 위치에 배치되기 때문에, 개구 조리개가 배치되는 위치에 렌즈를 배치함으로 인한 개구의 증가에 수반하여 발생하기 쉬운 플래어 스폿의 형성이 억제될 수 있다. 특히, 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율에 대해 설정된 때의 플래어 스폿의 형성이 효과적으로 억제될 수 있다.
제 2 군-제 3 정렌즈(24)의 상면측 표면과 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)의 스크린측 표면 사이의 거리(d)는 배율이 리미트 광각 배율로부터 리미트 망원 배율을 향해 변경됨에 따라 증가하며, 제 2 군-제 3 정렌즈(24)와 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)는 거리(dW 및 dT)가 요구 조건: 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족할 때 개구 위치 부근의 위치에 배치된다. 따라서, 개구 조리개가 배치되는 위치에 렌즈를 배치함으로 인한 개구의 증가에 수반하여 발생하기 쉬운 플래어 스폿의 형성이 억제될 수 있다. 특히, 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율에 대해 설정된 때의 플래어 스폿의 형성이 효과적으로 억제될 수 있다.
수차는 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)로서 비구면 렌즈를 사용함으로써 보다 효과적으로 개선될 수 있다. 스크린에 가장 가까운 전방 렌즈 부근의 렌즈나 또는 상면에 가장 가까운 후방 렌즈 부근의 렌즈로서 비구면 렌즈를 사용하는 것에 비해, 비구면 렌즈의 사용 목적은 오직 왜곡을 감소시키는 데만 있지 않으며, 구면 렌즈의 사용 목적은 왜곡의 감소에 한정되는 것이 아니라 구면 수차 및 비점 수차를 포함하는 다른 수차를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 비구면 렌즈는 전방 및 후방 렌즈로서의 비구면 렌즈의 것에 비해 작은 직경을 가지며, 전방 및 후방 렌즈 부근의 렌즈는 저가의 재료로 형성될 수 있어, 프로젝션 렌즈가 저비용으로 제조될 수 있다.
제 2 렌즈 그룹(20)이 서로에 대해 개별적으로 이동가능한 제 1 렌즈 하위군(20a) 제 2 렌즈 하위군(20b)을 포함하고, 제 1 렌즈 하위군(20a)은 제 2 군-제 1 정렌즈(21)를 가지며 제 2 렌즈 하위군(20b)은 제 2 군-제 2 정렌즈(22), 제 2 군-제 1 복합 렌즈(25) 및 제 2 군-제 3 정렌즈(24)를 가지기 때문에, 요구 조건: 0.5 <|f1/f2AB|< 2.0이 어려움없이 만족될 수 있고, 제 2 군-제 3 정렌즈(24) 및 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈(31)가 어려움없이 개구 위치 부근의 위치에 배치될 수 있으며, 개구가 증가될 때 형성되기 쉬운 플래어 스폿의 형성이 억제될 수 있다.
전술된 제 1 내지 제 3 실시예는 화상 형성 장치를 포함하는 프로젝터의 줌 렌즈로서 적용될 수도 있다. 이러한 화상 형성 장치는 액정표시장치 또는 예컨대 마이크로 미러로 구성된 장치와 같은 광변조장치, 필름 또는 슬라이드일 수 있다.
본 발명이 그 양호한 실시예에서 특정한 정도의 상세한 구성을 갖는 것으로 기재되었지만, 본 발명의 범위 및 범위으로부터 일탈됨없이 그 내에서 다양한 변경 및 변형이 행해질 수 있다.
전술한 바로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로젝션 줌 렌즈는 12개 또는 13개의 렌즈와 같은 적은 수의 렌즈로 구성된 단순한 구조를 가지며, 수차를 만족스럽게 감소시킬 수 있으며, 약 29°의 큰 하프 시계각을 갖는다.
도 1의 a, b 및 c는 각각, 리미트 광각 배율용 리미트 광각 세팅, 통상 배율용 통상 세팅, 및 리미트 망원 배율용 리미트 망원 세팅에 있는, 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈의 개략적 측면도,
도 2는 도 1에 도시된 프로젝션 줌 렌드에 대한 렌즈 데이터의 리스트로서, OBJ는 표면 번호를 나타내고, RDY는 곡률반경(㎜)을 나타내며, THI는 렌즈 두께 또는 각각의 인접한 표면 사이의 공간의 두께를 나타내며, *1, *2 및 *3은 각각 도 1에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율, 통상 배율 및 리미트 망원 배율로 설정된 때 렌즈 군간의 거리를 나타내는 리스트,
도 3의 (A), (B) 및 (C)는 각각 도 1에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때 도 1에 도시된 프로젝션 줌 렌즈에 의해 야기된 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡을 나타내는 그래프,
도 4의 (A), (B) 및 (C)는 각각 도 1에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 망원 배율로 설정된 때 도 1에 도시된 프로젝션 줌 렌즈에 의해 야기된 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡을 나타내는 그래프,
도 5의 (A), (B), (C), (D) 및 (E)는 각각 도 1에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때 상대 시계 높이가 1.00, 0.80, 0.60, 0.40 및 0.00인 경우의 횡수차를 나타내는 그래프,
도 6의 (A), (B), (C), (D) 및 (E)는 각각 도 1에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 망원 배율로 설정된 때 상대 시계 높이가 1.00, 0.80, 0.60, 0.40 및 0.00인 경우의 횡수차를 나타내는 그래프,
도 7의 a, b 및 c는 각각, 리미트 광각 배율용 리미트 광각 세팅, 통상 배율용 통상 세팅, 및 리미트 망원 배율용 리미트 망원 세팅에 있는, 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈의 개략적 측면도,
도 8은 도 7에 도시된 프로젝션 줌 렌드에 대한 렌즈 데이터의 리스트로서, OBJ는 표면 번호를 나타내고, RDY는 곡률반경(㎜)을 나타내며, THI는 렌즈 두께 또는 각각의 인접한 표면 사이의 공간의 두께를 나타내며, *1, *2 및 *3은 각각 도 7에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율, 통상 배율 및 리미트 망원 배율로 설정된 때 렌즈 군간의 거리를 나타내는 리스트,
도 9의 (A), (B) 및 (C)는 각각 도 7에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때 도 7에 도시된 프로젝션 줌 렌즈에 의해 야기된 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡을 나타내는 그래프,
도 10의 (A), (B) 및 (C)는 각각 도 7에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 망원 배율로 설정된 때 도 7에 도시된 프로젝션 줌 렌즈에 의해 야기된 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡을 나타내는 그래프,
도 11의 (A), (B), (C), (D) 및 (E)는 각각 도 7에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때 상대 시계 높이가 1.00인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.80인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.60인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.40인 경우의 횡수차 및 상대 시계 높이가 0.00인 경우의 횡수차를 나타내는 그래프,
도 12의 (A), (B), (C), (D) 및 (E)는 각각 도 7에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때 상대 시계 높이가 1.00인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.80인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.60인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.40인 경우의 횡수차 및 상대 시계 높이가 0.00인 경우의 횡수차를 나타내는 그래프,
도 13의 a, b 및 c는 각각, 리미트 광각 배율용 리미트 광각 세팅, 통상 배율용 통상 세팅, 및 리미트 망원 배율용 리미트 망원 세팅에 있는, 본 발명에 따른 제 3 실시예에서의 프로젝션 줌 렌즈의 개략적 측면도,
도 14는 도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌드에 대한 렌즈 데이터의 리스트로서, OBJ는 표면 번호를 나타내고, RDY는 곡률반경(㎜)을 나타내며, THI는 렌즈 두께 또는 각각의 인접한 표면 사이의 공간의 두께를 나타내며, *1, *2 및 *3은 각각 도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율, 통상 배율 및 리미트 망원 배율로 설정된 때 렌즈 군간의 거리를 나타내는 리스트,
도 15의 (A), (B) 및 (C)는 각각 도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때 도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌즈에 의해 야기된 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡을 나타내는 그래프,
도 16의 (A), (B) 및 (C)는 각각 도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 망원 배율로 설정된 때 도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌즈에 의해 야기된 구면 수차, 비점 수차 및 왜곡을 나타내는 그래프,
도 17의 (A), (B), (C), (D) 및 (E)는 각각 도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때 상대 시계 높이가 1.00인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.80인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.60인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.40인 경우의 횡수차 및 상대 시계 높이가 0.00인 경우의 횡수차를 나타내는 그래프,
도 18의 (A), (B), (C), (D) 및 (E)는 각각 도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌즈가 리미트 광각 배율로 설정된 때 상대 시계 높이가 1.00인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.80인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.60인 경우의 횡수차, 상대 시계 높이가 0.40인 경우의 횡수차 및 상대 시계 높이가 0.00인 경우의 횡수차를 나타내는 그래프,
도 19는 도 13에 도시된 프로젝션 줌 렌즈내에 포함된 제 2 군-제 3 정렌즈 및 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈가 상면으로부터 출사되는 주 광선이 프로젝션 줌 렌즈의 광축과 교차하는 개구 위치 부근의 위치에 배치될 때의 광선 경로를 설명하는데 도움을 주는 개략적 측면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2 : 프로젝션 줌 렌즈 10 : 제 1 렌즈 군
11 : 정렌즈 12 : 메니스커스 렌즈
13, 14 : 부렌즈
20 : 제 2 렌즈 군 21 : 제 2 군-제 1 정렌즈
23 : 제 2 군-제 1 부렌즈 24 : 제 2 군-제 3 정렌즈
25 : 제 2 군-제 1 복합 렌즈 30 : 제 3 렌즈 군
31 : 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈
32 : 제 3 군-제 1 부렌즈 33 : 제 3 군-제 1 정렌즈
34 : 제 3 군-제 2 메니스커스 렌즈
35 : 제 3 군-제 1 복합 렌즈 40 : 제 4 렌즈 군
41 : 정렌즈
f1 : 초점 거리 f2AB : 합성 초점 거리

Claims (13)

  1. 음의 굴절력을 갖는 제 1 렌즈 군과, 양의 굴절력을 갖는 제 2 렌즈 군과, 음의 굴절력을 갖는 제 3 렌즈 군과, 양의 굴절력을 갖는 제 4 렌즈 군을 포함하며,
    상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 렌즈 군은 스크린측으로부터 상면(像面)측을 향해 광축을 따라 순차적으로 배열되며,
    상기 제 1 및 제 4 렌즈 군은 고정상태로 유지되며, 상기 제 2 및 제 3 렌즈 군은 광축을 따라 이동되어 리미트 광각 배율로부터 리미트 망원 배율로 배율을 변경시키고,
    상기 제 2 렌즈 군은, 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된, 제 2 군-제 1 정렌즈, 상면측에 볼록면을 갖는 제 2 군-제 2 정렌즈와 스크린측에 오목면을 갖는 제 2 군-제 1 부렌즈를 결합함으로써 형성된 제 2 군-제 1 복합 렌즈, 및 제 2 군-제 3 정렌즈를 구비하고,
    상기 제 3 렌즈 군은, 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된, 상면측에 오목면을 갖는 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈와, 2개의 면을 갖는 제 3 군-제 1 부렌즈와 2개의 면을 갖는 제 3 군-제 1 정렌즈를 결합함으로써 형성된 제 3 군-제 1 복합 렌즈와, 상면측에 볼록면을 갖는 제 3 군-제 2 메니스커스 렌즈를 구비하고, 상기 제 3 군-제 1 부렌즈의 표면 각각은 오목하고, 상기 제 3 군-제 1 정렌즈의 표면 각각은 볼록하며,
    상기 제 1 렌즈 군은 초점 거리(f1)를 가지며, 상기 제 2 군-제 1 정렌즈 및 제 2 군-제 1 복합 렌즈는 상기 초점 거리(f1)와 반대 부호의 합성 초점 거리(f2AB)를 가지며, 상기 초점 거리(f1)와 합성 초점 거리(f2AB)는 부등식: 0.5 <|f1/f2AB|< 2.0을 만족하는
    프로젝션 줌 렌즈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 군-제 3 정렌즈의 상면측 표면과 상기 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈의 스크린측 표면 사이의 거리(d)는 리미트 광각 배율에 대한 값(dW)과 리미트 망원 배율에 대한 값(dT) 사이에서 변하며, 상기 값(dW 및 dT)은 부등식: 2.0 < dT/dW < 4.0을 만족하는
    프로젝션 줌 렌즈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 군-제 3 정렌즈와 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈는 상면으로부터 출사되는 주 광선이 광축과 교차하는 개구 위치 부근의 위치에 배치되는
    프로젝션 줌 렌즈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 군-제 1 메니스커스 렌즈는 비구면 렌즈인
    프로젝션 줌 렌즈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈는 모두 구면 렌즈인
    프로젝션 줌 렌즈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈 군은 스크린측으로부터 상면측을 향해 순차적으로 배열된 제 1 렌즈 하위군 및 제 2 렌즈 하위군을 포함하며, 상기 제 1 렌즈 하위군은 상기 제 2 군-제 1 정렌즈를 가지며, 상기 제 1 렌즈 하위군과 상기 제 2 렌즈 하위군은 각기 이동가능하고, 상기 제 2 렌즈 하위군은 상기 제 2 군-제 2 정렌즈와, 상기 제 2 군-제 2 정렌즈와 상기 제 2 군-제 1 부렌즈를 결합함으로써 형성된 상기 제 2 군-제 1 복합 렌즈와, 상기 제 2 군-제 3 정렌즈를 가지는
    프로젝션 줌 렌즈.
  7. 제 2 항에 있어서,
    |f1/f2AB|는 0.93 이상 0.95 이하이고, dT/dW는 3.2 이상 3.4 이하인
    프로젝션 줌 렌즈.
  8. 제 2 항에 있어서,
    |f1/f2AB|는 0.9 이상 1.1 이하이고, dT/dW는 3.0 이상 3.2 이하인
    프로젝션 줌 렌즈.
  9. 제 2 항에 있어서,
    |f1/f2AB|는 0.72 이상 0.74 이하이고, dT/dW는 2.6 이상 2.8 이하인
    프로젝션 줌 렌즈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    전체 초점 거리는 리미트 광각 배율에 대해 27㎜ 이상 29㎜ 이하에서 가변적이고, 리미트 망원 배율에 대해 37㎜ 내지 38㎜의 값 사이에서 가변적인
    프로젝션 줌 렌즈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    렌즈의 개수는 12 또는 13인
    프로젝션 렌즈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    하프 시계각은 28°이상 30°이하인
    프로젝션 줌 렌즈.
  13. 화상을 형성하는 화상 형성 장치와,
    화상을 투사하는 프로젝션 줌 렌즈를 포함하며,
    상기 프로젝션 줌 렌즈는 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 프로젝션 줌 렌즈인
    프로젝터.
KR10-2002-0023248A 2001-04-27 2002-04-27 프로젝션 줌 렌즈 KR100473258B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2001-00132168 2001-04-27
JP2001132168 2001-04-27
JP2002119863A JP3503631B2 (ja) 2001-04-27 2002-04-22 投映用ズームレンズ及びこれを備えたプロジェクター
JPJP-P-2002-00119863 2002-04-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020083514A KR20020083514A (ko) 2002-11-02
KR100473258B1 true KR100473258B1 (ko) 2005-03-08

Family

ID=26614455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0023248A KR100473258B1 (ko) 2001-04-27 2002-04-27 프로젝션 줌 렌즈

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6590716B2 (ko)
EP (1) EP1255145B1 (ko)
JP (1) JP3503631B2 (ko)
KR (1) KR100473258B1 (ko)
CN (1) CN1220090C (ko)
DE (1) DE60200226T2 (ko)
TW (1) TW579433B (ko)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10244586B4 (de) * 2002-09-20 2016-09-08 Carl Zeiss Jena Gmbh Projektionsobjektiv
JP4508525B2 (ja) * 2002-12-25 2010-07-21 オリンパス株式会社 光路折り曲げズーム光学系
JP2004325975A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Sony Corp ズームレンズおよび撮像装置
KR100625970B1 (ko) * 2003-06-20 2006-09-20 삼성에스디아이 주식회사 수소이온 전도성 복합막
JP2005266175A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置
JP4526845B2 (ja) * 2004-03-29 2010-08-18 フジノン株式会社 ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置
CN1969230B (zh) * 2004-04-15 2010-05-05 富可视公司 广角投影透镜
JP4703996B2 (ja) * 2004-09-24 2011-06-15 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよびこれを用いた投写型表示装置
JP4857576B2 (ja) * 2005-03-23 2012-01-18 株式会社ニコン ズームレンズ
TWI288290B (en) 2005-05-12 2007-10-11 Asia Optical Co Inc Variable focus projection lens
CN100376914C (zh) * 2005-07-08 2008-03-26 亚洲光学股份有限公司 变焦投影镜头
TWI274895B (en) * 2005-08-18 2007-03-01 Asia Optical Co Inc A convertible lens
TWI263074B (en) * 2005-08-24 2006-10-01 Asia Optical Co Inc Zoom lens
EP2045639A4 (en) * 2006-07-21 2012-06-13 Nikon Corp VARIABLE POWER OPTICAL SYSTEM, IMAGING DEVICE, VARIABLE ENLARGEMENT METHOD OF OPTICAL SYSTEM WITH VARIABLE POWER
CN100590474C (zh) * 2007-08-13 2010-02-17 亚洲光学股份有限公司 变焦投影镜头
TWI408489B (zh) * 2008-03-14 2013-09-11 Compal Communications Inc 投影系統及投影方法
JP5244498B2 (ja) * 2008-08-14 2013-07-24 富士フイルム株式会社 投写型可変焦点レンズおよび投写型表示装置
JP5416982B2 (ja) * 2009-01-30 2014-02-12 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム
TW201037352A (en) * 2009-04-10 2010-10-16 Young Optics Inc Fixed-focus lens
US8144401B2 (en) 2010-02-10 2012-03-27 Young Optics Inc. Zoom lens
WO2012027064A2 (en) 2010-08-27 2012-03-01 3M Innovative Properties Company Wide-angle projection lens for projection display systems
EP2609740A2 (en) * 2010-08-27 2013-07-03 3M Innovative Properties Company Projection lens for projection display systems
KR101761814B1 (ko) * 2010-09-07 2017-07-26 삼성전자주식회사 소형 줌 렌즈
CN102540419B (zh) * 2010-12-31 2014-01-22 上海微电子装备有限公司 一种大视场投影光刻物镜
CN103091937B (zh) * 2012-10-11 2015-09-16 中山市众盈光学有限公司 投影镜头
WO2014141348A1 (ja) * 2013-03-14 2014-09-18 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP5607223B1 (ja) * 2013-08-29 2014-10-15 サーテック インターナショナル (スツォウ) カンパニー リミテッド 広角レンズ
US9429688B2 (en) * 2013-09-04 2016-08-30 Himax Technologies Limited Image capturing device having lens with low lens sag
JP6253437B2 (ja) * 2014-02-14 2017-12-27 キヤノン株式会社 結像光学系及びそれを有する画像投射装置
JP6289219B2 (ja) * 2014-04-01 2018-03-07 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US10527829B2 (en) * 2015-01-30 2020-01-07 Nikon Corporation Variable magnification optical system, optical apparatus, and method for manufacturing variable magnification optical system
JP6669169B2 (ja) * 2015-05-29 2020-03-18 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置
TWI556006B (zh) 2015-09-04 2016-11-01 中強光電股份有限公司 投影裝置以及投影鏡頭
JP7140136B2 (ja) * 2017-10-17 2022-09-21 ソニーグループ株式会社 可変焦点距離レンズ系および撮像装置
JP7094731B2 (ja) * 2018-03-12 2022-07-04 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システム
TWI805585B (zh) * 2018-05-31 2023-06-21 揚明光學股份有限公司 變焦鏡頭
CN110471243A (zh) * 2019-08-21 2019-11-19 宁波锦辉光学科技有限公司 一种高亮度高分辨率大距离汽车logo投影光学系统
US20220358619A1 (en) * 2021-05-10 2022-11-10 Mediatek Inc. Automatic dolly zoom image processing device
CN114137710A (zh) * 2021-12-06 2022-03-04 辽宁中蓝光电科技有限公司 一种光学变焦镜头

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05297276A (ja) * 1992-04-21 1993-11-12 Elmo Co Ltd ワイドズームレンズ
JPH09243917A (ja) * 1996-03-04 1997-09-19 Fuji Photo Optical Co Ltd ワイドズームレンズ
JPH1020192A (ja) * 1996-07-09 1998-01-23 Ricoh Opt Ind Co Ltd プロジェクタ用ズームレンズ
JPH1195098A (ja) * 1997-09-16 1999-04-09 Nitto Kogaku Kk 投写用ズームレンズおよびプロジェクタ装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5895315A (ja) 1981-11-30 1983-06-06 Minolta Camera Co Ltd 広角域を含む高変倍率ズ−ムレンズ系
JPS6087312A (ja) 1983-10-20 1985-05-17 Ricoh Co Ltd 超広角高変倍ズ−ムレンズ
JPH10186235A (ja) 1996-10-24 1998-07-14 Koshina:Kk 投映用ズームレンズ
US5914820A (en) * 1996-10-30 1999-06-22 Minolta Co., Ltd. Zoom lens system
JP3690019B2 (ja) 1996-12-17 2005-08-31 東レ株式会社 芳香族ポリスルホン重合体およびその製造方法
JP4208293B2 (ja) 1998-06-29 2009-01-14 キヤノン株式会社 ズームレンズ
US5963377A (en) 1997-10-02 1999-10-05 Minolta Co., Ltd. Taking optical system for video shooting
JP4006073B2 (ja) 1997-12-25 2007-11-14 キヤノン株式会社 ズームレンズ
JP2000206409A (ja) 1999-01-08 2000-07-28 Canon Inc ズ―ムレンズ及びそれを有するプロジェクション装置
US6285509B1 (en) * 1997-12-25 2001-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and display apparatus having the same
JP4083856B2 (ja) 1998-02-18 2008-04-30 リコー光学株式会社 投射用ズームレンズ
JP3954736B2 (ja) 1998-11-02 2007-08-08 株式会社コシナ 投映用ズームレンズ
JP4658275B2 (ja) * 1999-04-08 2011-03-23 富士フイルム株式会社 ズームレンズ
US6137638A (en) * 1999-07-28 2000-10-24 Nittoh Kogaku K.K. Projection zoom lens system and projector apparatus
US6633436B2 (en) * 2000-02-23 2003-10-14 Canon Kabushiki Kaisha Optical system, projection optical system, image projection apparatus having it, and image pickup apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05297276A (ja) * 1992-04-21 1993-11-12 Elmo Co Ltd ワイドズームレンズ
JPH09243917A (ja) * 1996-03-04 1997-09-19 Fuji Photo Optical Co Ltd ワイドズームレンズ
JPH1020192A (ja) * 1996-07-09 1998-01-23 Ricoh Opt Ind Co Ltd プロジェクタ用ズームレンズ
JPH1195098A (ja) * 1997-09-16 1999-04-09 Nitto Kogaku Kk 投写用ズームレンズおよびプロジェクタ装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1255145A1 (en) 2002-11-06
DE60200226T2 (de) 2004-12-02
KR20020083514A (ko) 2002-11-02
JP3503631B2 (ja) 2004-03-08
EP1255145B1 (en) 2004-02-25
US20020171942A1 (en) 2002-11-21
DE60200226D1 (de) 2004-04-01
CN1220090C (zh) 2005-09-21
JP2003015036A (ja) 2003-01-15
TW579433B (en) 2004-03-11
US6590716B2 (en) 2003-07-08
CN1384383A (zh) 2002-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100473258B1 (ko) 프로젝션 줌 렌즈
US7715111B2 (en) Projection zoom lens system and projection type display apparatus
JP4855024B2 (ja) 2群ズーム投影レンズおよび投写型表示装置
EP2196837A1 (en) Zoom lens and optical apparatus including zoom lens
JP2006084829A (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017191160A (ja) 光学系及びそれを有する撮像装置
JP2011013469A (ja) 光学系及びそれを有する光学機器
JP2009157223A (ja) 斜め投射光学系
US7038857B1 (en) Projection zoom lens
US6985302B2 (en) Projection zoom lens and optical projector provided with the same
US10701251B2 (en) Imaging optical system, image projection apparatus, and camera system
KR20050052397A (ko) 투영렌즈
EP1115020A2 (en) Front tele-converter, and front tele-converter having vibration-reduction function
JP4114515B2 (ja) 投映用ズームレンズ及びこれを備えたプロジェクター
KR100473243B1 (ko) 투사 렌즈 및 이것을 구비한 프로젝터
EP0385698B1 (en) Projection lens and projection television system using the same
JP2017219649A (ja) 撮像光学系およびそれを有する光学機器
JP3695612B2 (ja) ズームレンズ
JP4851146B2 (ja) 2群ズーム投影レンズおよび投写型表示装置
US7075622B2 (en) Projection lens and optical projector provided with the same
JP4143170B2 (ja) ズームレンズ及びそれを用いた投影装置
JPH1172700A (ja) 投影光学系及びそれを用いた投影装置
JPH0569209B2 (ko)
JPH0392809A (ja) 反射屈折式光学系
JP2004109897A (ja) 投映用ズームレンズ及びこれを備えたプロジェクター

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130118

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140117

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150120

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180202

Year of fee payment: 14

LAPS Lapse due to unpaid annual fee