KR20020083785A - Wide-angle projection lens - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A wide angle projection lens is provided to lengthen a rear focal distance, form a wide screen angle, correct easily aberration, reduce manufacturing costs and an overall size by improving a structure of a wide angle projection lens for LCD(Liquid Crystal Display). CONSTITUTION: The first lens group has a negative refractive index. The second lens group has a positive refractive index. A mirror(A) is located between the first lens group and the second lens group. The mirror(A) performs a function for converting a path of light emitted from the first lens group. The first lens group is formed with the first to the fourth lenses(1-4). The first to the third lenses(1-3) are meniscus convex lenses having the positive refractive index respectively. The fourth lens(4) is a convex meniscus lens having the negative refractive index. The second lens group is formed with the fifth to the eighth lenses(5-8) and optical components(9-11). The fifth lens(5) has the positive refractive index. The sixth lens(6) has the negative refractive index. The seventh lens(7) has the positive refractive index. The eighth lens(7) has the positive refractive index.

Description

광각 투사 렌즈{WIDE-ANGLE PROJECTION LENS}Wide-angle projection lens {WIDE-ANGLE PROJECTION LENS}

본 발명은 투사 렌즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, LCD(liquid crystal device)용 광각 투사 렌즈에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a projection lens, and more particularly, to a wide-angle projection lens for a liquid crystal device (LCD).

기존의 카메라용 렌즈나 전자 화상용 결상 광학계는 대부분 기하 광학적인범주내에서 설계되고 제품화 되어 왔다. 최근에 대두되고 있는 프로젝션 (projection) 시스템이나 모니터 등에 사용되는 결상 렌즈도 마찬가지이다. 특히, 프로젝션 시스템에서는 LCD 표시 장치상에 디스플레이되는 영상을 화면상에 투사시키는 투사 렌즈가 결상해야 할 화면의 크기가 점차로 커짐에 따라 요구되는 해상도도 갈수록 높아지고 있기 때문에, 투사 렌즈는 대구경화 및 광각화 되어 가고 있다.Conventional camera lenses or imaging optical systems for electronic images have been designed and commercialized in most geometric optical categories. The same is true of imaging lenses used in projection systems and monitors that are emerging. In particular, in a projection system, a projection lens for projecting an image displayed on an LCD display on a screen is increasingly required because the size of a screen to be imaged is gradually increased, so that a projection lens has a large diameter and a wide angle. Is going.

이외에도 화면에 투사되는 광의 효율을 향상시키기 위하여, 투사 렌즈의 후면부와 LCD 사이에 다양한 광학 부품의 삽입이 요구되기 때문에, 투사 렌즈의 후초점 거리를 보다 길게 하는 것이 요구되고 있으며, 이와 동시에 투사 렌즈 전체의 사이즈를 소형화하는 것도 요구되고 있다.In addition, in order to improve the efficiency of the light projected on the screen, it is required to insert a variety of optical components between the rear portion of the projection lens and the LCD, it is required to make the postfocal distance of the projection lens longer, and at the same time It is also required to downsize the size of.

이러한 요구를 만족하기 위해서는 투사 렌즈 광학계를 리트로포커스 (retrofocus) 형태의 광학계로 구성한다. 리트로포커스 광학계는 일반적으로 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군과 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군으로 구성되며, 특히, 광각과 긴 후초점 거리가 요구되는 경우에는 제1 렌즈군의 부의 굴절력을 보다 강하게 하여야 한다. 그러나 부의 굴절력 강화에 따라 왜곡과 배율 색수차가 증가되며, 이러한 수차를 보정하는 것은 용이하지가 않다.In order to satisfy this requirement, the projection lens optical system is configured as a retrofocus-type optical system. The retrofocus optical system generally includes a first lens group having a negative refractive power and a second lens group having a positive refractive power. In particular, when the wide angle and the long back focal length are required, the negative refractive power of the first lens group is stronger. shall. However, distortion and magnification chromatic aberration increase with negative refractive power, and it is not easy to correct this aberration.

종래에는 이와 같이 발생되는 수차를 보정하기 위하여, 제1 렌즈군의 렌즈 매수를 증가시키면서 제1 렌즈군에 정의 굴절력을 가지는 볼록 렌즈를 배치시켜 제1 렌즈군 자체에서 왜곡과 배율 색수차를 어느 정도 보정하도록 하는 방법을 사용하였다. 이외에도, 제1 렌즈군에 비구면 렌즈를 사용하여 렌즈 매수의 증가를 최소화시키면서 왜곡 수차를 보정하는 방법을 사용하였다.Conventionally, in order to correct the aberration generated in this way, a convex lens having positive refractive power is arranged in the first lens group while increasing the number of lenses of the first lens group, thereby correcting the distortion and the chromatic aberration to some extent in the first lens group itself. The method was used. In addition, a method of correcting distortion aberration while minimizing an increase in the number of lenses by using an aspherical lens in the first lens group was used.

그러나, 이러한 방법들은 긴 후초점 거리와 넓은 화각을 확보하기 위하여 렌즈 매수 증가 및 렌즈의 비구면화가 발생되기 때문에, 광학계의 크기가 커지게 되고, 중량 또한 증가하게 되며, 중량 및 구경의 증가에 따라 제조 코스트 또한 증가하게 된다.However, since these methods increase the number of lenses and aspheric lens to secure a long post focal length and a wide field of view, the size of the optical system is increased, the weight is also increased, and the weight and aperture are manufactured. The cost will also increase.

또한, 렌즈의 매수를 증가시키는데에는 한계가 있기 때문에 수차가 적절하게 보정되지 않는 경우가 발생하며, 비구면 렌즈를 사용하는 경우에는 왜곡 수차의 보정이 용이하게 이루어지지만 색수차의 보정은 여전히 용이하지 않은 문제점이 있다. 특히, 색수차중 축상 색수차는 어느 정도 보정이 되는 반면에, 배율 색수차의 보정이 상당히 어렵게 되며, 그 중에서도 단파장 영역(g-line)의 배율 색수차의 보정이 어렵게 된다.In addition, aberration is not properly corrected because there is a limit to increasing the number of lenses, and when using an aspherical lens, distortion of aberration is easily corrected, but chromatic aberration is still difficult to correct. There is this. In particular, on-axis chromatic aberration of chromatic aberration is corrected to some extent, while correction of magnification chromatic aberration is quite difficult, and among these, correction of chromatic aberration of short-wavelength region (g-line) is difficult.

그러므로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 긴 후초점 거리와 넓은 화각을 확보하면서 수차 보정이 용이하고, 저코스트 및 소형화가 용이한 LCD용 광각 투사 렌즈를 제공하고자 하는데 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a wide-angle projection lens for LCD that is easy to aberration correction, low cost and small size while ensuring a long post focal length and a wide field of view.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조를 나타낸 도이다.1 is a diagram showing the structure of a wide-angle projection lens according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차도이다.2 are spherical, boiling point, and distortion aberration diagrams of the wide-angle projection lens according to the first embodiment of the present invention, respectively.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 색수차도이다.3 is a chromatic aberration diagram of the wide-angle projection lens according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조를 나타낸 도이다.4 is a diagram showing the structure of a wide-angle projection lens according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차도이다.5 are spherical, boiling point, and distortion aberration diagrams of the wide-angle projection lens according to the second embodiment of the present invention, respectively.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 색수차도이다.6 is a chromatic aberration diagram of the wide-angle projection lens according to the second embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조를 나타낸 도이다.7 is a diagram showing the structure of a wide-angle projection lens according to a third embodiment of the present invention.

도 8은 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차도이다.8 are spherical, boiling point, and distortion aberration diagrams of the wide-angle projection lens according to the third embodiment of the present invention, respectively.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 색수차도이다.9 is a chromatic aberration diagram of the wide-angle projection lens according to the third embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조를 나타낸 도이다.10 is a diagram showing the structure of a wide-angle projection lens according to a fourth embodiment of the present invention.

도 11은 각각 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차도이다.11 are spherical, boiling point, and distortion aberration diagrams of the wide-angle projection lens according to the fourth embodiment of the present invention, respectively.

도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 색수차도이다.12 is a chromatic aberration diagram of the wide-angle projection lens according to the fourth embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조를 나타낸 도이다.13 is a diagram showing the structure of a wide-angle projection lens according to a fifth embodiment of the present invention.

도 14는 각각 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차도이다.14 are spherical, boiling point, and distortion aberration diagrams of the wide-angle projection lens according to the fifth embodiment of the present invention, respectively.

도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 색수차도이다.15 is a chromatic aberration diagram of the wide-angle projection lens according to the fifth embodiment of the present invention.

도 16은 본 발명의 제6 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조를 나타낸 도이다.16 is a diagram showing the structure of a wide-angle projection lens according to the sixth embodiment of the present invention.

도 17은 각각 본 발명의 제6 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차도이다.17 are spherical, boiling point, and distortion aberration diagrams of the wide-angle projection lens according to the sixth embodiment of the present invention, respectively.

도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 색수차도이다.18 is a chromatic aberration diagram of the wide-angle projection lens according to the sixth embodiment of the present invention.

이러한 발명의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 광각 투사 렌즈는, 물체측으로부터 순서대로, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군; 및 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군을 포함하고, 적어도 1면에 회절 소자를 포함하며, fb > 2f, -0.02 < φdoe/φ < 0.02의 조건을 만족한다.In order to achieve the technical problem of the present invention, a wide-angle projection lens according to a feature of the present invention, the first lens group having a negative refractive power in order from the object side; And a second lens group having positive refractive power, including a diffractive element on at least one surface, and satisfying the conditions of fb> 2f and −0.02 <φdoe / φ <0.02.

이외에도, 10 < L/f < 30, 35° < ｜ω｜ < 45°의 조건을 더 만족하며, 상기 제1 렌즈군과 제2 렌즈군 사이에 광로를 변환하는 미러가 위치된다. 또한, 상기 제1 렌즈군에서 물체측으로부터 첫번째 위치하는 렌즈의 상측면에 회절 소자가 포함되거나, 상기 제2 렌즈군에서 물체측으로부터 첫번째 위치하는 렌즈의 물체측면에 회절 소자가 포함될 수 있다.In addition, a mirror that satisfies the condition of 10 < L / f < 30, 35 [deg.] &Lt; 45 [deg.] And converts the optical path between the first lens group and the second lens group is located. In addition, a diffraction element may be included in an image side surface of the first lens from the object side in the first lens group, or a diffraction element may be included in the object side surface of the lens first located from the object side in the second lens group.

또한, 본 발명의 특징에 따른 광각 투사 렌즈는, 1.45 < n_doe < 1.55의 조건을 더 포함한다. 이러한 특징을 가지는 광각 투사 렌즈는, 제1 렌즈군이 3매의 글래스 렌즈로 이루어질 수 있으며, 이 경우에, 4.5 < hmx/f < 10의 조건을 더 만족한다.In addition, the wide-angle projection lens according to the feature of the present invention further includes a condition of 1.45 <n_doe <1.55. In the wide-angle projection lens having such a feature, the first lens group may be composed of three glass lenses, and in this case, the condition of 4.5 <hmx / f <10 is further satisfied.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1, 도 4, 도 8, 도 12 및 도 16에 본 발명의 각 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조가 줌위치별로 도시되어 있다.1, 4, 8, 12, and 16 illustrate the structure of the wide-angle projection lens according to each embodiment of the present invention for each zoom position.

첨부한 도 1, 도 4, 도 8, 도 12 및 도 16에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 광각 투사 렌즈는, 물체측으로부터 순서대로 위치되는 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군(Ⅰ), 및 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군(Ⅱ)으로 이루어진다. 제1 렌즈군(Ⅰ)과 제2 렌즈군(Ⅱ) 사이에 미러(A)가 위치되어 있다. 미러(A)는 제1 렌즈군(Ⅰ)에서 출사되는 광의 광로를 변환하는 기능을 수행한다.1, 4, 8, 12, and 16, the wide-angle projection lens according to the embodiment of the present invention includes a first lens group (I) having negative refractive power located in order from the object side. And the second lens group II having positive refractive power. The mirror A is located between the first lens group I and the second lens group II. The mirror A performs a function of converting an optical path of light emitted from the first lens group I.

각 렌즈군을 구성하는 렌즈의 매수 및 그 형상은 실시예별로 다르며, 구체적인 렌즈군의 구성에 대한 설명은 이하에서 실시예별로 기술한다. 한편, 본 발명에서 물체측이라는 것은 투사 렌즈를 통하여 투사되는 화상이 표시되는 화면측을 나타낸다.The number of lenses constituting each lens group and the shape thereof are different for each embodiment, and a detailed description of the configuration of the lens group will be described for each embodiment below. On the other hand, the object side in the present invention refers to the screen side on which the image projected through the projection lens is displayed.

다음에는 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 작용에 대하여 설명한다.Next, the operation of the wide-angle projection lens according to the embodiment of the present invention having such a structure will be described.

일반적으로 리트로포커스 형태의 광학계에서 가장 큰 문제는 광학계 구성의 비대칭성에 따라 발생되는 색수차와 왜곡 수차이다. 왜곡 수차는 비구면을 사용하여 어느 정도 보정될 수 있지만 색수차는 쉽게 보정되지 않는다. 기하 광학적인 개념으로 색수차를 보정하려고 하는 경우에는 부의 굴절력이 강한 제1 렌즈군에 분산값이 큰 저분산 소재의 볼록 렌즈를 배치하여야 한다. 그러나 이러한 경우에는 제1 렌즈군의 부의 굴절력이 약해져서 그에 따라 후초점 거리가 짧아지거나 넓은 화각을 확보하는 것이 어려워지게 된다. 또한, 제1 렌즈군에 추가되는 렌즈는 대구경이 되기 때문에 중량이 급격하게 커지게 된다.In general, the biggest problem in retrofocus type optical systems is chromatic aberration and distortion aberration caused by the asymmetry of the optical system configuration. Distortion aberration can be corrected to some extent using aspherical surfaces, but chromatic aberration is not easily corrected. When attempting to correct chromatic aberration with a geometrical optical concept, a convex lens of a low dispersion material having a large dispersion value should be disposed in a first lens group having a strong negative refractive power. However, in this case, the negative refractive power of the first lens group is weakened, so that the postfocal distance is shortened or it is difficult to secure a wide angle of view. In addition, since the lens added to the first lens group is large in diameter, the weight is drastically increased.

본 발명에서는 이러한 것을 해결하기 위하여 색수차 보정 성능이 탁월한 회절 광학 소자를 사용하여 리트로포커스 형태의 광학계에서 발생되는 수차를 보정하였다.In the present invention, in order to solve this problem, the aberration generated in the retrofocus type optical system is corrected using a diffractive optical element having excellent chromatic aberration correction performance.

회절 광학 소자를 일반 굴절 렌즈면에 포함시켜 사용하는 경우에는 단지 비구면 렌즈의 한면을 회절 렌즈로 사용하기만 하면 된다. 초기의 회절 광학 소자는 다중 레벨 마스크를 이용하였으나, 최근에는 다이아몬드 튜닝 머신(diamond turning machine)을 이용하여 금형을 제작하고 인젝션 몰딩(injection molding)하는 방식으로 회절 광학 소자 구현이 가능하게 되어, 비구면과 회절면을 동시에 구현할 수 있게 되었다.When the diffractive optical element is included in the normal refractive lens surface, only one surface of the aspherical lens is used as the diffractive lens. Early diffractive optical devices used a multi-level mask, but recently, a diffractive optical device can be realized by fabricating a mold using a diamond turning machine and injection molding. The diffraction surface can be realized simultaneously.

회절 광학 소자면을 결정하기 위해서는 단수히 광학적인 설계 성능 이외에 제조 성능도 반드시 고려하여야 하며, 회절 소자의 세그 피치(seg pitch)량이 서브마이크로(submicro)에서 수 마이크로 수준이므로 금형 코아의 가공성 및 사출성을 고려한 배치가 이루어져야 한다.In order to determine the diffractive optical element surface, in addition to the optical design performance, the manufacturing performance must also be considered. Since the segment pitch of the diffractive element is submicro several microns, the processability and the injection property of the mold core Consideration should be given to deployment.

본 발명에 따른 광각 투사 렌즈는 리트로포커스 형태이며, 리어 프로젝션 시스템 등에 사용된다. 리어 프로젝션 시스템에 사용되는 투사 광학계는 큰 결상 배율을 가지면서도 작은 크기를 가지도록 요구된다.The wide-angle projection lens according to the present invention has a retrofocus type and is used for a rear projection system and the like. The projection optics used in the rear projection system are required to have a small size while having a large imaging magnification.

그러나, 큰 결상 배율을 가지기 위해서는 기본적으로 어느 정도 이상의 물상 거리가 필요한다. 이를 위하여, 본 발명에서는 광학계의 내부에 미러(mirror)를 이용하여 광로를 꺽어주고 투사 광학계와 화면 사이에 다시 미러를 추가하여 필요한 물상 거리를 확보하였다.However, in order to have a large image formation magnification, a certain distance or more is required. To this end, in the present invention, the optical path is broken inside the optical system by using a mirror, and a mirror is added again between the projection optical system and the screen to secure a necessary object distance.

한편, 리트로포커스 형태의 광학계에서는 부의 굴절력에 의하여 발생한 수차를 보정하기 위하여 정의 굴절력을 가지는 렌즈가 뒤에 배치되기 때문에 색수차 및 왜곡 수차의 보정이 휠씬 어렵게 된다.On the other hand, in the optical system of the retro focus type, chromatic aberration and distortion aberration are much harder because a lens having positive refractive power is disposed behind to correct aberration caused by negative refractive power.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군에 회절면을 삽입하여 제1 렌즈군 자체에서 색수차 보정이 가능하도록 하였다. 그리고, 제1 렌즈군에 렌즈 매수를 증가시키지 않고 비구면을 이용하여 왜곡 수차를 보정하였으며, 또 다른 실시예에서는 제2 렌즈군에 회절면을 삽입하여 제1 렌즈군에서 발생하는 큰 배율 색수차가 보정되도록 하였다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the diffraction surface is inserted into the first lens group having negative refractive power, so that the chromatic aberration correction can be performed in the first lens group itself. The aspherical surface is used to correct the distortion aberration without increasing the number of lenses in the first lens group, and in another embodiment, a large magnification chromatic aberration generated in the first lens group is corrected by inserting a diffraction surface into the second lens group. It was made.

이러한 특징을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 광각 투사 렌즈는 다음의 조건을 만족한다.The wide-angle projection lens according to the embodiment of the present invention having this feature satisfies the following conditions.

(조건식1)(Condition 1)

fb > 2ffb> 2f

(조건식2)Conditional Expression 2

-0.02 < φdoe/φ < 0.02-0.02 <φdoe / φ <0.02

여기서, f는 전체 광학계의 초점 거리를 나타내며, fb는 제2 렌즈군의 곡률이 평면이 아닌 마지막 렌즈면에서부터 상면까지의 거리를 나타내고, φdoe는 회절면의 굴절력을 나타내며, φ는 전체 광학계의 굴절력을 나타낸다.Here, f denotes the focal length of the entire optical system, fb denotes the distance from the last lens surface to the image surface where the curvature of the second lens group is not flat, φdoe denotes the refractive power of the diffractive surface, and φ denotes the refractive power of the entire optical system Indicates.

조건식1은 투사 광학계에서 LCD 패널과 투사 렌즈 사이에 별도의 광학 부품들을 삽입할 공간을 확보하기 위한 조건이며, 조건식2는 배율 색수차를 보정하기 위하여 요구되는 회절면의 굴절력과 이 회절면을 포함하는 렌즈군의 굴절력에 대한 관계를 규정한 것이다.Condition 1 is a condition for securing a space for inserting separate optical components between the LCD panel and the projection lens in the projection optical system, Condition 2 is a refractive power of the diffractive surface required to correct magnification chromatic aberration and includes the diffractive surface The relationship between the refractive power of the lens group is defined.

한편, 위에 기술된 특징을 가지는 광학계에서는 제1 렌즈군의 두께나 외경이 광학계의 구성 설계에 중요한 변수가 된다. 제1 렌즈군의 두께가 클수록 기구 구성상의 간섭이 일어날 가능성이 증가되며, 이러한 간섭을 피하기 위하여 제품의 크기가 커져야 되는 경우가 발생하고, 제1 렌즈군을 구성하는 렌즈의 외경이 큰 렌즈의 매수가 증가될수록 광학계의 중량이 급격하게 증가하게 되며, 이러한 대형 글래스 렌즈로 인하여 제조 코스트도 상승하게 된다.On the other hand, in the optical system having the features described above, the thickness and the outer diameter of the first lens group become important variables in the structural design of the optical system. The larger the thickness of the first lens group is, the more likely the interference occurs in the mechanism configuration. In order to avoid such interference, the size of the product needs to be increased, and the number of lenses having a large outer diameter of the lens constituting the first lens group is increased. As is increased, the weight of the optical system is rapidly increased, and the manufacturing cost is also increased due to the large glass lens.

따라서 본 발명의 실시예에서는 중량과 코스트 증가를 고려하여 회절 광학 소자를 사용하였으며, 회절 광학 소자를 사용하면서도 광학계의 전체적인 중량과 제조 코스트를 보다 감소시키기 위하여 다음과 같은 조건을 만족한다.Therefore, in the embodiment of the present invention, a diffractive optical device was used in consideration of an increase in weight and cost, and satisfies the following conditions in order to further reduce the overall weight and manufacturing cost of the optical system while using the diffractive optical device.

(조건식3)(Condition 3)

10 < L/f < 3010 <L / f <30

(조건식4)(Condition 4)

4.5 < hmx/f < 104.5 <hmx / f <10

여기서, L은 제1 렌즈군의 물체측에서부터 첫번째에 해당하는 렌즈면에서부터 상면까지의 거리를 나타내며, hmx는 렌즈의 유효경을 나타낸다.Here, L represents the distance from the object side of the first lens group to the image surface corresponding to the first, and hmx represents the effective diameter of the lens.

마스크를 이용한 다중 스텝이나 레이저빔이나 이온빔을 이용한 직접 식각 방식에서 금형 제작을 통한 인젝션 몰딩 방식에 의한 회절 광학 소자의 제조가 가능해짐에 따라 대량 생산이 가능하게 되었으며, 본 발명의 실시예에서는 대량 생산성을 고려하여 상대적으로 렌즈의 외경이 작은 제2 렌즈군에 회절면을 배치하거나 다음과 같은 조건을 만족하는 좋은 소재를 가지는 회절면을 제1 렌즈군에 배치한다. (조건식5)Production of diffraction optical elements by injection molding through injection molding through the manufacture of molds in a multi-step using a mask or direct etching using a laser beam or an ion beam allows mass production, and in the embodiment of the present invention, mass productivity In consideration of this, the diffraction surface is arranged in the second lens group having a relatively small outer diameter of the lens, or the diffraction surface having a good material satisfying the following conditions is arranged in the first lens group. (Condition 5)

1.45 < n_doe < 1.551.45 <n_doe <1.55

n_doe는 회절면이 사용된 렌즈의 굴절률이다.n_doe is the refractive index of the lens in which the diffractive surface is used.

일반적으로 투사 렌즈가 리어(rear) 형태 즉, 투사 렌즈가 화면의 뒤쪽에 위치되어 화면쪽으로 화상을 투사하는 형태인 경우에는 구현해야 하는 화면의 크기가 대형화되어 가고 있고, 시스템 전체의 크기는 작아지도록 요구되고 있기 때문에,결국 투사 렌즈는 광각화되어야 한다. 본 발명의 실시예에서는 40인치 이상 50인치 정도되는 화면 크기를 구현할 수 있으면서 보다 작은 크기를 가지는 광학계를 구현하기 위하여, 대형 광각 투사 렌즈를 구현하였다. 그러나 광각 렌즈로 갈수록 광학계의 비대칭성으로 인한 왜곡이 커지게 되고 배율 색수차 또한 급격하게 증가하게 된다. 크기가 작은 시스템에서는 상대적으로 렌즈 구경도 작아지고 화각 또한 작아지기 때문에, 일반적으로 굴절 렌즈를 몇장 추가하여도 시스템에 미치는 여러가지 영향이 작다. 그러나 대구경 광각화가 될수록 그 영향은 커지게 되어, 렌즈의 추가적인 삽입이나 비구면 등의 채용을 통하여 얻을 수 있는 효과가 상대적으로 적어지게 된다.In general, when the projection lens is rear, that is, the projection lens is positioned behind the screen to project an image toward the screen, the size of the screen to be implemented is becoming larger and the size of the entire system is reduced. As is required, eventually the projection lens must be wide-angled. In the exemplary embodiment of the present invention, a large wide-angle projection lens may be implemented to implement an optical system having a smaller size while realizing a screen size of about 40 inches or more and 50 inches. However, toward the wide-angle lens, the distortion due to the asymmetry of the optical system increases, and the chromatic aberration of magnification also increases rapidly. In smaller systems, the lens aperture is smaller and the angle of view is also relatively small, so adding a few refractive lenses generally has a small effect on the system. However, the larger the wider the wider the angle, the greater the effect, and the smaller the effect that can be obtained through the additional insertion of the lens or aspherical surface.

그러므로 본 발명과 같은 대구경 광학 투사 렌즈의 경우에는 왜곡이나 배율 색수차를 중점으로 하는 광학 성능과, 광학계의 중량, 제조 비용 등을 고려하여, 다음과 같은 조건을 만족한다.Therefore, in the case of the large-diameter optical projection lens of the present invention, the following conditions are satisfied in consideration of optical performance focusing on distortion and magnification chromatic aberration, weight of the optical system, manufacturing cost, and the like.

(조건식6)(Condition 6)

20 < L/f < 2520 <L / f <25

(조건식7)(Condition 7)

35° < ｜ω｜ < 45°35 ° <| ω | <45 °

여기서, L은 제1 렌즈군의 물체측에 가장 가까운 제1렌즈면에서부터 상면까지의 거리를 나타내며, ω는 광학계에 입사하는 빛의 최대 각도(반화각)을 나타낸다.Here, L represents the distance from the first lens surface closest to the object side of the first lens group to the image surface, and ω represents the maximum angle (half angle of view) of light incident on the optical system.

조건식6의 상한값을 초과하는 경우에는 광학계의 크기가 증가되어 소형화가어려워진다. 한편, 조건식7의 상한값을 초과하는 경우에는 배율 색수차가 증가되고 화면의 밝기가 떨어지게 되며, 이와는 달리 조건식7의 하한값을 초과하는 경우에는 화면 배율이 작아지게 된다.When the upper limit of Conditional Expression 6 is exceeded, the size of the optical system is increased, making it difficult to miniaturize. On the other hand, when the upper limit value of Conditional Expression 7 is exceeded, the chromatic aberration of magnification is increased and the brightness of the screen is decreased.

이러한 다수의 조건들(조건식1∼조건식7)을 만족하는 본 발명의 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 실시예값은 다음과 같다.Embodiment values of the wide-angle projection lens according to the embodiment of the present invention satisfying such a plurality of conditions (Conditions 1 to 7) are as follows.

다음의 f는 초점 거리를 나타내며, ri(i=1∼26)는 굴절면의 곡률 반경, di(i=1∼26)는 렌즈의 두께 또는 렌즈간의 거리를 나타내며, nd.vd는 굴절률.분산치를 나타낸다. 길이를 나타내는 값의 단위는 mm이다.F represents the focal length, ri (i = 1 to 26) represents the radius of curvature of the refractive surface, di (i = 1 to 26) represents the thickness of the lens or the distance between the lenses, and nd.vd represents the refractive index. Indicates. The unit of the value representing length is mm.

본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 F 넘버(Fno)는 3이며, 초점 거리(f)는 10.3mm이며, 화각(2ω)은 85.6°이다.The F number Fno of the wide-angle projection lens according to the first embodiment of the present invention is 3, the focal length f is 10.3 mm, and the angle of view 2ω is 85.6 °.

도 1에 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조가 도시되어 있다.1 shows a structure of a wide-angle projection lens according to the first embodiment of the present invention.

첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 투사 렌즈에서, 제1 렌즈군(I)은 각각 부의 굴절력을 가지며 물체측면이 볼록한 매니스커스 렌즈인 제1 렌즈(1), 제2 렌즈(2) 및 제3 렌즈(3)와, 정의 굴절력을 가지며 물체측면이 볼록한 제4 렌즈(4)로 이루어진다. 그리고 제2 렌즈군(Ⅱ)은 상측면이 볼록한 정의 굴절력을 가지는 제5 렌즈(5), 부의 굴절력을 가지며 양면이 오목한 제6 렌즈(6), 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록하고 제6 렌즈(6)와 접합되어 있는 제7 렌즈(7), 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 제8 렌즈(8)를 포함하며, 이외에도 광학 부품(9, 10,11)를 더 포함한다. 여기서는 광학 부품(9,10,11)이 제2 렌즈군(Ⅱ)에 포함된 것으로 도시되었지만, 제2 렌즈군(Ⅱ)에 포함되지 않을 수도 있다.As shown in FIG. 1, in the wide-angle projection lens according to the first embodiment of the present invention, the first lens group I is a meniscus lens having negative refractive power and a convex object side surface, respectively. ), A second lens 2 and a third lens 3, and a fourth lens 4 having a positive refractive power and a convex object side surface. The second lens group II includes a fifth lens 5 having a positive refractive power in which an image side is convex, a sixth lens 6 having negative refractive power and a concave both sides, a positive lens having positive refractive power, and both surfaces are convex and a sixth lens ( And a seventh lens 7 bonded to 6), an eighth lens 8 having positive refractive power and both convex surfaces, and further including optical components 9, 10, and 11. Although the optical components 9, 10, and 11 are shown as being included in the second lens group II, they may not be included in the second lens group II.

본 실시예에서 광학 부품들은 편광 프리즘(polarizer), 편광 빔 스플리터(PBS:polarization beam splitter), 광 증폭기(lighting doubling), 커버 글래스(cover glass), LCD(liquid crystal device) 등이 선택적으로 포함되며, 반드시 이러한 것에 한정되지는 않는다.In the present embodiment, the optical components may optionally include a polarizer, a polarization beam splitter (PBS), a light doubling, a cover glass, a liquid crystal device (LCD), and the like. However, it is not necessarily limited to these.

본 발명의 제1 실시예에서는 제1 렌즈(1)의 물체측면이 비구면이며, 제1 렌즈(1)의 상측면이 회절면이다.In the first embodiment of the present invention, the object side surface of the first lens 1 is an aspherical surface, and the image side surface of the first lens 1 is a diffraction surface.

표 1에 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 투사 렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 1 describes the embodiment values of each lens constituting the wide-angle projection lens according to the first embodiment of the present invention having such a structure.

면번호Face number 곡률반경(r)Radius of curvature (r) 두께,거리(d)Thickness, distance (d) nd.Vdnd.Vd * 1* One 220.09961220.09961 4.5247554.524755 492000.571000492000.571000 * 2* 2 46.2499046.24990 12.46517312.465173 33 112.57785112.57785 4.4833364.483336 516798.641983516798.641983 44 36.1750036.17500 7.5463087.546308 55 97.2559697.25596 4.7592994.759299 516798.641983516798.641983 66 30.3219930.32199 8.6702598.670259 77 ∞∞ 80.00000080.000000 88 43.4804743.48047 4.5588394.558839 755198.275302755198.275302 99 150.78686150.78686 12.27918812.279188 1010 ∞∞ 16.91145416.911454 1111 133.89777133.89777 5.2606135.260613 658435.508546658435.508546 1212 -42.81315-42.81315 0.6799660.679966 1313 -29.11464-29.11464 7.8019787.801978 755198.275302755198.275302 1414 38.9380138.93801 8.5000008.500000 516798.641983516798.641983 1515 -38.93800-38.93800 6.5140336.514033 1616 43.3460243.34602 7.0947997.094799 670027.471965670027.471965 1717 -138.78083-138.78083 4.2000004.200000 1818 ∞∞ 1.0000001.000000 516800.641673516800.641673 1919 ∞∞ 2.0000002.000000 2020 ∞∞ 32.00000032.000000 717359.295128717359.295128 2121 ∞∞ 4.5000004.500000 2222 ∞∞ 2.1750002.175000 574000.550000574000.550000 2323 ∞∞ 0.2500000.250000 2424 ∞∞ 0.7250000.725000 574000.550000574000.550000 2525 ∞∞ 0.1147800.114780 2626 상면Top 0.0000000.000000

*는 비구면을 나타내며, 비구면 계수를 위한 식은 다음과 같다.* Denotes aspherical surface, and the formula for aspherical surface coefficient is as follows.

x : 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리x: distance from lens vertex to optical axis direction

y : 광축에 수직 방향으로의 거리y: distance in the direction perpendicular to the optical axis

c : 렌즈의 정점에서의 곡률 반경의 역수(1/R)c: Inverse of the radius of curvature at the vertex of the lens (1 / R)

K : 코닉(Conic) 상수K: Conic constant

A, B, C, D : 비구면 계수A, B, C, D: Aspheric coefficient

이러한 수학식1에 따라 산출되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비구면의 계수는 다음 표 2와 같다.Aspherical coefficients according to the first embodiment of the present invention calculated according to Equation 1 are shown in Table 2 below.

제1면의 비구면계수Aspheric coefficient of the first side KK 0.0000000.000000 AA 0.544775E-050.544775E-05 BB -0.229732E-08-0.229732E-08 CC 0.889880E-120.889880E-12 DD -0.150563E-15-0.150563E-15

그리고 본 발명의 제1 실시예에 따른 회절면의 회절 계수 및 비구면 계수는 다음 표 3과 같다. 여기서, C1∼C3는 회절 계수를 나타낸다.The diffraction coefficients and aspheric coefficients of the diffractive surface according to the first embodiment of the present invention are shown in Table 3 below. Here, C1-C3 represent a diffraction coefficient.

제2면의 회절 계수 및 비구면계수Diffraction coefficient and aspheric coefficient of the second surface C1C1 2.6197E-042.6197E-04 C2C2 1.1995E-081.1995E-08 C3C3 1.3158E-121.3158E-12 KK 0.0000E+000.0000E + 00 AA 3.1755E-063.1755E-06 BB 8.9365E-108.9365E-10 CC -8.7428E-13-8.7428E-13 DD -5.5684E-16-5.5684E-16

도 2에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 3에 색수차 특성이 도시되어 있다.Fig. 2 shows spherical, boiling point and distortion aberration characteristics of the wide-angle projection lens according to the first embodiment of the present invention made up of such embodiment values, and chromatic aberration characteristics are shown in Fig. 3.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 F 넘버(Fno)는 2.994이며, 초점 거리(f)는 10.3198mm의 값을 가지고, 화각(2ω)은 84.35°의 값을 가진다.In addition, the F number Fno of the wide-angle projection lens according to the second embodiment of the present invention is 2.994, the focal length f has a value of 10.3198 mm, and the angle of view 2ω has a value of 84.35 °.

도 4에 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조가 도시되어 잇으며, 첨부한 도 4에 도시되어 있듯이, 제2 실시예에 따른 광각 투사 렌즈에서, 제1 렌즈군(Ⅰ)은 제1 실시예와 동일한 구성으로 이루어지며, 제2 렌즈군(Ⅱ)은 제1 실시예와는 달리, 부의 굴절력을 가지면 양면이 오목한 제5 렌즈(5), 제5 렌즈(5)와 접합되어 있으며 정의 굴절력을 가지고 양면이 볼록한 제6 렌즈(6), 및 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 제7 렌즈(7)와, 광학 부품(8,9)을 포함한다. 본 발명의 제2 실시에에서, 제1 렌즈(1)의 물체측면이 비구면이며, 제1 렌즈(1)의 상측면이 회절면이다.4 illustrates the structure of the wide-angle projection lens according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in the wide-angle projection lens according to the second embodiment, the first lens group I is illustrated. Has the same configuration as that of the first embodiment, and unlike the first embodiment, the second lens group II has a negative refractive power, and is bonded to the fifth lens 5 and the fifth lens 5 which are both concave. And a sixth lens 6 having positive refractive power and both convex surfaces, a seventh lens 7 having positive refractive power and two convex surfaces and an optical component 8 and 9. In the second embodiment of the present invention, the object side surface of the first lens 1 is an aspherical surface, and the image side surface of the first lens 1 is a diffraction surface.

표 4에 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 투사 렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 4 describes the embodiment values of each lens constituting the wide-angle projection lens according to the second embodiment of the present invention having such a structure.

면번호Face number 곡률반경(r)Radius of curvature (r) 두께,거리(d)Thickness, distance (d) nd.Vdnd.Vd 1 *One * 527.75280527.75280 4.0000004.000000 492000.571000492000.571000 2 *2 * 44.6303544.63035 9.2486229.248622 33 66.3401966.34019 2.8000002.800000 589128.612526589128.612526 44 33.2041133.20411 8.2468978.246897 55 72.5525472.55254 2.0000002.000000 589128.612526589128.612526 66 34.4402934.44029 20.78279820.782798 77 ∞∞ 86.25414686.254146 88 37.2059337.20593 6.2054266.205426 755198.275302755198.275302 99 -794.78078-794.78078 14.53844114.538441 1010 ∞∞ 0.7135710.713571 1111 -35.76823-35.76823 10.00000010.000000 755198.275302755198.275302 1212 19.5063819.50638 5.2798465.279846 589128.612526589128.612526 1313 -31.34805-31.34805 23.29124723.291247 1414 32.2168732.21687 5.8890075.889007 638542.554496638542.554496 1515 -186.73909-186.73909 5.0000005.000000 1616 ∞∞ 28.00000028.000000 846657.238263846657.238263 1717 ∞∞ 3.5000003.500000 1818 ∞∞ 2.1750002.175000 574000.550000574000.550000 1919 ∞∞ 0.2500000.250000 2020 ∞∞ 0.7250000.725000 574000.550000574000.550000 2121 ∞∞ 0.1339630.133963 2222 상면Top 0.0000000.000000

*는 비구면을 나타내며, 각 비구면의 계수는 다음 표 5와 같다.* Indicates an aspherical surface, and the coefficients of each aspherical surface are shown in Table 5 below.

제1면의 비구면계수Aspheric coefficient of the first side KK 0.0000000.000000 AA 0.796504E-050.796504E-05 BB -0.430384E-08-0.430384E-08 CC 0.198067E-110.198067E-11 DD -0.478267E-15-0.478267E-15

그리고 본 발명의 제2 실시예에 따른 회절면의 회절 계수 및 비구면 계수는다음 표 6과 같다. 여기서, C1∼C3는 회절 계수를 나타낸다.The diffraction coefficients and aspheric coefficients of the diffractive surface according to the second embodiment of the present invention are shown in Table 6 below. Here, C1-C3 represent a diffraction coefficient.

제2면의 회절 계수 및 비구면계수Diffraction coefficient and aspheric coefficient of the second surface C1C1 2.0671E-042.0671E-04 C2C2 7.2219E-087.2219E-08 C3C3 -4.2704E-11-4.2704E-11 KK 5.3949E-065.3949E-06 AA 2.5841E-102.5841E-10 BB 1.1334E-121.1334E-12 CC -2.8004E-15-2.8004E-15

도 5에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 6에 색수차 특성이 도시되어 있다.FIG. 5 shows spherical, boiling point, and distortion aberration characteristics of the wide-angle projection lens according to the second embodiment of the present invention, which consists of these embodiment values, and chromatic aberration characteristics are shown in FIG.

또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 F 넘버(Fno)는 2.944이고, 초점 거리(f)는 10.35mm의 값을 가지며, 화각(2ω)은 83.72°값을 가진다.Further, the F number Fno of the wide-angle projection lens according to the third embodiment of the present invention is 2.944, the focal length f has a value of 10.35 mm, and the angle of view 2ω has a value of 83.72 °.

도 7에 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조가 도시되어 있다. 첨부한 도 7에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 투사 렌즈는 제2 실시예와 동일하게 이루어지며, 단지 광학 부품(8,9,10)의 구성만이 다르다. 본 발명의 제3 실시에에서, 제1 렌즈(1)의 물체측면이 비구면이며, 제1 렌즈(1)의 상측면이 회절면이다.7 shows the structure of a wide-angle projection lens according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the wide-angle projection lens according to the third embodiment of the present invention is made in the same manner as the second embodiment, and only the configuration of the optical components 8, 9 and 10 is different. In the third embodiment of the present invention, the object side surface of the first lens 1 is an aspherical surface, and the image side surface of the first lens 1 is a diffraction surface.

표 7에 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 투사 렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 7 shows exemplary values of each lens constituting the wide-angle projection lens according to the third embodiment of the present invention having such a structure.

면번호Face number 곡률반경(r)Radius of curvature (r) 두께,거리(d)Thickness, distance (d) nd.Vdnd.Vd * 1* One -47305.46688-47305.46688 4.0012434.001243 492000.571000492000.571000 * 2* 2 52.3160852.31608 8.5721258.572125 33 73.1817573.18175 2.9443452.944345 589128.612526589128.612526 44 33.3673233.36732 7.2814597.281459 55 62.6348962.63489 2.1025102.102510 589128.612526589128.612526 66 32.6228832.62288 22.75732622.757326 77 ∞∞ 86.95242886.952428 88 43.1768843.17688 4.6568484.656848 755000.276000755000.276000 99 -467.42038-467.42038 14.69368314.693683 1010 ∞∞ 4.2328674.232867 1111 -40.13482-40.13482 8.6869058.686905 754996.276040754996.276040 1212 20.0903920.09039 8.9661008.966100 567404.633845567404.633845 1313 -33.03082-33.03082 19.17504019.175040 1414 38.9111938.91119 6.4088716.408871 633545.577162633545.577162 1515 -93.61809-93.61809 3.5000003.500000 1616 ∞∞ 1.0000001.000000 516800.641673516800.641673 1717 ∞∞ 2.0000002.000000 1818 ∞∞ 32.00000032.000000 717359.295128717359.295128 1919 ∞∞ 3.5000003.500000 2020 ∞∞ 2.1750002.175000 574000.550000574000.550000 2121 ∞∞ 0.2500000.250000 2222 ∞∞ 0.7250000.725000 574000.550000574000.550000 2323 ∞∞ 0.1481610.148161 2424 상면Top 0.0000000.000000

*는 비구면을 나타내며, 각 비구면의 계수는 다음 표 8과 같다.* Represents an aspherical surface, and the coefficients of each aspherical surface are shown in Table 8 below.

제1면의 비구면계수Aspheric coefficient of the first side KK 0.0000000.000000 AA 0.800478E-050.800478E-05 BB -0.408826E-08-0.408826E-08 CC 0.204726E-110.204726E-11 DD -0.501671E-15-0.501671E-15

그리고 본 발명의 제3 실시예에 따른 회절면의 회절 계수 및 비구면 계수는다음 표 9와 같다. 여기서, C1∼C3는 회절 계수를 나타낸다.The diffraction coefficients and aspheric coefficients of the diffractive surface according to the third embodiment of the present invention are shown in Table 9 below. Here, C1-C3 represent a diffraction coefficient.

제2면의 회절 계수 및 비구면계수Diffraction coefficient and aspheric coefficient of the second surface C1C1 1.8414E-041.8414E-04 C2C2 9.7715E-089.7715E-08 C3C3 -5.5994E-11-5.5994E-11 KK 4.4297E-064.4297E-06 AA 1.2937E-091.2937E-09 BB 1.5352E-121.5352E-12 CC -2.6025E-15-2.6025E-15

도 8에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제3 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 9에 색수차 특성이 도시되어 있다.FIG. 8 shows spherical, boiling point, and distortion aberration characteristics of the wide-angle projection lens according to the third embodiment of the present invention having these example values, and chromatic aberration characteristics are shown in FIG.

또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 F 넘버(Fno)는 2.4의 값을 가지고, 초점 거리(f)는 10.296mm의 값을 가지며, 화각(2ω)은 85.3°의 값을 가진다.In addition, the F number Fno of the wide-angle projection lens according to the fourth embodiment of the present invention has a value of 2.4, the focal length f has a value of 10.296 mm, and the angle of view 2ω has a value of 85.3 °. Have

도 10에 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조가 도시되어 있으며, 첨부한 도 10에 도시되어 있듯이, 제4 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구성은 제1 실시예와 동일하게 이루어지며, 단지 제5 렌즈(5)가 정의 굴졀력을 가지며 물체측면이 볼록하고, 광각 부품(9,10)의 갯수가 다르다. 본 발명의 제4 실시에에서, 제1 렌즈(1)의 물체측면과 상측면이 비구면이며, 제2 렌즈군(Ⅱ)의 제5 렌즈(1)의 물체측면이 회절면이다.10 illustrates a structure of the wide-angle projection lens according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the configuration of the wide-angle projection lens according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment. Only the fifth lens 5 has a positive bending force, the object side surface is convex, and the number of the wide-angle components 9 and 10 is different. In the fourth embodiment of the present invention, the object side surface and the image side surface of the first lens 1 are aspherical surfaces, and the object side surface of the fifth lens 1 of the second lens group II is the diffractive surface.

표 10에 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 투사 렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 10 shows an example value of each lens constituting the wide-angle projection lens according to the fourth embodiment of the present invention having such a structure.

면번호Face number 곡률반경(r)Radius of curvature (r) 두께,거리(d)Thickness, distance (d) nd.Vdnd.Vd * 1* One 107.63651107.63651 6.0000006.000000 492000.571000492000.571000 * 2* 2 48.5278748.52787 15.14509815.145098 33 112.45789112.45789 5.0565115.056511 633037.586293633037.586293 44 34.2834234.28342 7.6452547.645254 55 134.53581134.53581 4.1565124.156512 487000.704000487000.704000 66 28.8340928.83409 8.2449278.244927 77 ∞∞ 80.00000080.000000 88 46.6347646.63476 4.6468324.646832 750022.343309750022.343309 99 -748.69411-748.69411 0.1000000.100000 1010 ∞∞ 29.27104629.271046 * 11* 11 969.69984969.69984 4.5324044.532404 492000.571000492000.571000 1212 -39.88800-39.88800 0.5957260.595726 1313 -31.02098-31.02098 1.7054041.705404 745708.280264745708.280264 1414 43.7619643.76196 7.6734737.673473 596227.615901596227.615901 1515 -53.70100-53.70100 0.1000000.100000 1616 199.65043199.65043 8.2445668.244566 616743.604677616743.604677 1717 -30.35216-30.35216 4.2000004.200000 1818 ∞∞ 32.00000032.000000 717359.295128717359.295128 1919 ∞∞ 3.5000003.500000 2020 ∞∞ 2.1750002.175000 574000.550000574000.550000 2121 ∞∞ 0.2500000.250000 2222 ∞∞ 0.7250000.725000 574000.550000574000.550000 2323 ∞∞ 0.0983730.098373 2424 상면Top 0.0000000.000000

*는 비구면을 나타내며, 각 비구면의 계수는 다음 표 11과 같다.* Represents an aspherical surface, and the coefficients of each aspherical surface are shown in Table 11 below.

제1면의 비구면계수Aspheric coefficient of the first side 제2면의 비구면 계수Aspheric coefficient of the second side KK 0.0000000.000000 0.0000000.000000 AA 0.627791E-050.627791E-05 0.741881E-050.741881E-05 BB -0.361340E-08-0.361340E-08 -0.617931E-08-0.617931E-08 CC 0.142793E-110.142793E-11 0.224464E-110.224464E-11 DD -0.183366E-15-0.183366E-15 -0.668350E-15-0.668350E-15

그리고 본 발명의 제4 실시예에 따른 회절면의 회절 계수 및 비구면 계수는다음 표 12와 같다. 여기서, C1∼C3는 회절 계수를 나타낸다.The diffraction coefficients and aspheric coefficients of the diffractive surface according to the fourth embodiment of the present invention are shown in Table 12 below. Here, C1-C3 represent a diffraction coefficient.

제11면의 회절 계수 및 비구면계수Diffraction and Aspheric Coefficients of the Eleventh Surface C1C1 -3.6768E-04-3.6768E-04 C2C2 -3.2877E-07-3.2877E-07 C3C3 6.8384E-106.8384E-10 KK -2.2133E-05-2.2133E-05 AA -1.3273E-08-1.3273E-08 BB -9.9904E-11-9.9904E-11 CC 3.7005E-143.7005E-14

도 11에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제4 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점, 왜곡 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 12에 색수차 특성이 도시되어 있다.FIG. 11 shows spherical, boiling point, and distortion aberration characteristics of the wide-angle projection lens according to the fourth embodiment of the present invention, which is composed of these embodiment values, and chromatic aberration characteristics are shown in FIG.

또한, 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 F 넘버(Fno)는 2.4의 값을 가지고, 초점 거리(f)는 10.27mm의 값을 가지며, 화각(2ω)은 85.84°의 값을 가진다.In addition, the F number Fno of the wide-angle projection lens according to the fifth embodiment of the present invention has a value of 2.4, the focal length f has a value of 10.27mm, and the angle of view 2ω has a value of 85.84 °. Have

도 13에 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조가 도시되어 있다. 첨부한 도 13에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 투사 렌즈에서, 제1 렌즈군(Ⅰ)은 부의 굴절력을 가지며 물체측면이 볼록한 매니스커스 렌즈인 제1 렌즈(1) 및 제2 렌즈(2), 정의 굴절력을 가지고 물체측면이 볼록한 제3 렌즈(4)를 포함한다. 제2 렌즈군(Ⅱ)은 물체측면이 오목한 부의 굴절력을 가지는 제4 렌즈(4), 부의 굴절력을 가지며 양면이 오목한 제5 렌즈(5), 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록하고 제5 렌즈(5)와 접합되어 있는 제6 렌즈(6), 정의 굴절력을 가지며 양면이 볼록한 제7 렌즈(7)를 포함하며, 이외에도 광학 부품(8, 9,10)을 더 포함한다. 본 발명의 제5 실시에에서, 제1 렌즈(1)의 물체측면 및 상측면이 비구면이며, 제4 렌즈(4)의 물체측면이 회절면이다.13 shows the structure of a wide-angle projection lens according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, in the wide-angle projection lens according to the fifth embodiment of the present invention, the first lens group I is a meniscus lens having negative refractive power and a convex object side surface. And a second lens 2, a third lens 4 having a positive refractive power and a convex object side surface. The second lens group II includes a fourth lens 4 having a negative refractive power in which an object side is concave, a fifth lens 5 having a negative refractive power and a concave on both sides, a positive refractive power and a convex on both sides, and a fifth lens 5. ) And a sixth lens (6) bonded to each other), a seventh lens (7) having positive refractive power and convex on both sides, and further includes optical components (8, 9, 10). In the fifth embodiment of the present invention, the object-side surface and the image-side surface of the first lens 1 are aspherical surfaces, and the object-side surface of the fourth lens 4 is a diffraction surface.

표 13에 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 투사 렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 13 shows an example value of each lens constituting the wide-angle projection lens according to the fifth embodiment of the present invention having such a structure.

면번호Face number 곡률반경(r)Radius of curvature (r) 두께,거리(d)Thickness, distance (d) nd.Vdnd.Vd * 1* One 267.36258267.36258 5.8943295.894329 492000.571000492000.571000 * 2* 2 45.2207145.22071 23.04431323.044313 33 -450.77428-450.77428 3.4786463.478646 634414.584622634414.584622 44 28.2723028.27230 8.0843348.084334 55 ∞∞ 80.00000080.000000 66 50.0620850.06208 7.5355487.535548 753198.296989753198.296989 77 -798.79214-798.79214 0.3000000.300000 88 ∞∞ 29.02570729.025707 * 9* 9 -206.98993-206.98993 4.5449714.544971 492000.571000492000.571000 1010 -34.83546-34.83546 0.2000000.200000 1111 -32.89152-32.89152 2.0034262.003426 755000.276000755000.276000 1212 42.9841942.98419 9.4139489.413948 613145.606562613145.606562 1313 -42.98418-42.98418 0.3000000.300000 1414 731.36805731.36805 9.1316649.131664 558380.640108558380.640108 1515 -30.52402-30.52402 4.2000004.200000 1616 ∞∞ 1.0000001.000000 516798.641983516798.641983 1717 ∞∞ 2.0000002.000000 1818 ∞∞ 32.00000032.000000 717359.295128717359.295128 1919 ∞∞ 4.5000004.500000 2020 ∞∞ 2.1750002.175000 574000.550000574000.550000 2121 ∞∞ 0.2500000.250000 2222 ∞∞ 0.7250000.725000 574000.550000574000.550000 2323 ∞∞ 0.3000240.300024 2424 상면Top 0.0000000.000000

*는 비구면을 나타내며, 각 비구면의 계수는 다음 표 14와 같다.* Indicates an aspherical surface, and the coefficients of each aspherical surface are shown in Table 14 below.

제1면의 비구면계수Aspheric coefficient of the first side 제2면의 비구면계수Aspheric coefficient of the second side KK 0.0000000.000000 0.0000000.000000 AA 0.604923E-050.604923E-05 0.421472E-050.421472E-05 BB -0.312789E-08-0.312789E-08 0.102295E-080.102295E-08 CC 0.110370E-110.110370E-11 -0.449288E-11-0.449288E-11 DD -0.156719E-15-0.156719E-15 0.971781E-150.971781E-15

그리고 본 발명의 제5 실시예에 따른 회절면의 회절 계수 및 비구면 계수는다음 표 15와 같다. 여기서, C1∼C3는 회절 계수를 나타낸다.The diffraction coefficients and aspheric coefficients of the diffractive surface according to the fifth embodiment of the present invention are shown in Table 15 below. Here, C1-C3 represent a diffraction coefficient.

제9면의 회절 계수 및 비구면계수Diffraction and Aspheric Coefficients of Ninth Side C1C1 -3.2870E-04-3.2870E-04 C2C2 -3.6093E-07-3.6093E-07 C3C3 1.7589E-091.7589E-09 KK -2.4002E-05-2.4002E-05 AA -6.4191E-09-6.4191E-09 BB -8.0538E-11-8.0538E-11 CC 1.9761E-141.9761E-14

도 14에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제5 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 15에 색수차 특성이 도시되어 있다.Fig. 14 shows spherical, boiling point and distortion aberration characteristics of the wide-angle projection lens according to the fifth embodiment of the present invention made up of these example values, and chromatic aberration characteristics are shown in Fig. 15.

또한, 본 발명의 제6 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 F 넘버(Fno)는 2.4의 값을 가지고, 초점 거리(f)는 10.296mm의 값을 가지며, 화각(2ω)은 84.76°의 값을 가진다.In addition, the F number Fno of the wide-angle projection lens according to the sixth embodiment of the present invention has a value of 2.4, the focal length f has a value of 10.296 mm, and the angle of view 2ω has a value of 84.76 °. Have

도 16에 본 발명의 제6 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조가 도시되어 있으며, 첨부한 도 16에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구조는 제5 실시예와 동일하게 이루어진다. 본 발명의 제6 실시에에서, 제1 렌즈(1)의 물체측면 및 상측면이 비구면이며, 제4 렌즈(4)의 물체측면이 회절면이다.16 illustrates a structure of the wide-angle projection lens according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16, the structure of the wide-angle projection lens according to the sixth embodiment of the present invention is the fifth embodiment. Is done the same as In the sixth embodiment of the present invention, the object side surface and the image side surface of the first lens 1 are aspherical surfaces, and the object side surface of the fourth lens 4 is the diffractive surface.

표 16에 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 제6 실시예에 따른 광각 투사 렌즈를 구성하는 각 렌즈의 실시예값이 기재되어 있다.Table 16 shows the example values of each lens constituting the wide-angle projection lens according to the sixth embodiment of the present invention having such a structure.

면번호Face number 곡률반경(r)Radius of curvature (r) 두께,거리(d)Thickness, distance (d) nd.Vdnd.Vd * 1* One 153.46068153.46068 4.7366344.736634 492000.571000492000.571000 * 2* 2 49.8571349.85713 23.84026423.840264 33 -172.75971-172.75971 3.2495723.249572 658435.508546658435.508546 44 28.2076028.20760 8.0658438.065843 55 ∞∞ 80.00000080.000000 66 45.8887745.88877 4.6922074.692207 755198.275302755198.275302 77 7258.319197258.31919 0.3000000.300000 88 ∞∞ 28.78781428.787814 * 9* 9 -111.95212-111.95212 4.2727604.272760 492000.571000492000.571000 1010 -29.95984-29.95984 0.2000000.200000 1111 -28.48688-28.48688 1.9531341.953134 755198.275302755198.275302 1212 37.2068537.20685 9.5932449.593244 638542.554496638542.554496 1313 -37.20685-37.20685 0.3000000.300000 1414 1374.515991374.51599 8.4957208.495720 516798.641983516798.641983 1515 -29.11393-29.11393 4.2000004.200000 1616 ∞∞ 1.0000001.000000 516798.641983516798.641983 1717 ∞∞ 2.0000002.000000 1818 ∞∞ 32.00000032.000000 717359.295128717359.295128 1919 ∞∞ 4.5000004.500000 2020 ∞∞ 2.1750002.175000 574000.550000574000.550000 2121 ∞∞ 0.2500000.250000 2222 ∞∞ 0.7250000.725000 574000.550000574000.550000 2323 ∞∞ 0.9998980.999898 2424 상면Top 0.0000000.000000

*는 비구면을 나타내며, 각 비구면의 계수는 다음 표 17과 같다.* Represents an aspherical surface, and the coefficients of each aspherical surface are shown in Table 17 below.

제1면의 비구면계수Aspheric coefficient of the first side 제2면의 비구면계수Aspheric coefficient of the second side KK 0.0000000.000000 0.0000000.000000 AA 0.548947E-050.548947E-05 0.359532E-050.359532E-05 BB -0.254303E-08-0.254303E-08 -0.472615E-09-0.472615E-09 CC 0.857320E-120.857320E-12 -0.341013E-11-0.341013E-11 DD -0.812718E-16-0.812718E-16 0.108650E-140.108650E-14

그리고 본 발명의 제6 실시예에 따른 회절면의 회절 계수 및 비구면 계수는다음 표 18과 같다. 여기서, C1∼C3는 회절 계수를 나타낸다.And the diffraction coefficients and aspheric coefficients of the diffractive surface according to the sixth embodiment of the present invention are shown in Table 18 below. Here, C1-C3 represent a diffraction coefficient.

제9면의 회절 계수 및 비구면 계수Diffraction Coefficient and Aspheric Coefficient of Ninth Surface C1C1 -3.7210E-04-3.7210E-04 C2C2 -2.0505E-07-2.0505E-07 C3C3 2.5378E-092.5378E-09 KK -2.7187E-05-2.7187E-05 AA -5.7269E-09-5.7269E-09 BB -1.1919E-10-1.1919E-10 CC 1.0981E-131.0981E-13

도 17에 이러한 실시예값으로 이루어지는 본 발명의 제6 실시예에 따른 광각 투사 렌즈의 구면, 비점 및 왜곡 수차 특성이 도시되어 있으며, 도 18에 색수차 특성이 도시되어 있다.Fig. 17 shows spherical, boiling point, and distortion aberration characteristics of the wide-angle projection lens according to the sixth embodiment of the present invention having these exemplary values, and chromatic aberration characteristics are shown in Fig. 18.

본 발명은 위에 기술된 실시예에 한정되지 않고 다음에 기술되는 청구 범위 내에서 다양한 변경 및 변화가 가능하다.The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible within the scope of the following claims.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따라, 긴 후초점 거리와 넓은 화각을 확보하면서 수차 보정이 용이하고, 저코스트 및 소형화가 용이한 LCD용 광각 투사렌즈를 제공할 수 있다.As described above, according to an exemplary embodiment of the present invention, it is possible to provide a wide-angle projection lens for LCD, which is easy to correct aberration while ensuring a long post focal length and a wide angle of view, and which is easy to low cost and miniaturization.

Claims (7)

물체측으로부터 순서대로,In order from the object side, 부의 굴절력을 가지는 제1 렌즈군; 및A first lens group having negative refractive power; And 정의 굴절력을 가지는 제2 렌즈군을 포함하고,Including a second lens group having a positive refractive power, 적어도 1면에 회절 소자를 포함하며, 다음의 조건을 광각 투사 렌즈.A wide-angle projection lens comprising a diffractive element on at least one side, and subject to the following conditions. fb > 2ffb> 2f -0.02 < φdoe/φ < 0.02-0.02 <φdoe / φ <0.02 φdoe : 회절면의 굴절력φdoe: refractive power of the diffractive surface φ : 전체 광학계의 굴절력φ: refractive power of the entire optical system f : 전체 광학계의 초점 거리f: focal length of the whole optical system fb : 제2 렌즈군의 곡률이 평면이 아닌 마지막 렌즈면에서부터 상면까지의 거리fb: distance from the last lens surface where the curvature of the second lens group is not flat 제1항에 있어서,The method of claim 1, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 투사 렌즈.A wide-angle projection lens, which further comprises and satisfies the following conditions. 10 < L/f < 3010 <L / f <30 1.45 < n_doe < 1.551.45 <n_doe <1.55 n_doe : 회절면이 사용된 렌즈의 굴절률n_doe: refractive index of lens with diffractive surface L : 제1 렌즈군의 물체측에서부터 첫번째에 해당하는 렌즈면에서부터 상면까지의 거리L: Distance from the object side of the first lens group to the first lens surface to the image surface 제1항에 있어서,The method of claim 1, 다음의 조건을 더 포함하여 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 투사 렌즈.A wide-angle projection lens, which further comprises and satisfies the following conditions. 35° < ｜ω｜ < 45°35 ° <| ω | <45 ° ω : 광학계에 입사하는 빛의 최대 각도(반화각)ω: maximum angle of light incident on the optical system (half angle) 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 렌즈군과 제2 렌즈군 사이에 광로를 변환하는 미러가 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 광각 투사 렌즈.And a mirror for converting an optical path between the first lens group and the second lens group. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 렌즈군에서 물체측으로부터 첫번째 위치하는 렌즈의 상측면에 회절 소자가 포함되는 것을 특징으로 하는 광각 투사 렌즈.And a diffractive element is included in an image side surface of the lens positioned first from the object side in the first lens group. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 렌즈군에서 물체측으로부터 첫번째 위치하는 렌즈의 물체측면에 회절 소자가 포함되는 것을 특징으로 하는 광각 투사 렌즈.And a diffractive element is included in the object side surface of the lens located first from the object side in the second lens group. 제1항에 있어서, 상기 제1 렌즈군은 3매의 글래스 렌즈로 이루어지며, 다음의 조건을 더 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 투사 렌즈.The wide-angle projection lens of claim 1, wherein the first lens group comprises three glass lenses, and further satisfies the following conditions. 4.5 < hmx/f < 104.5 <hmx / f <10 hmx : 렌즈의 유효경hmx: effective diameter of the lens
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