JP2000258687A

JP2000258687A - 投写レンズ及びそれを用いた映像拡大投写システム、ビデオプロジェクー、リアプロジェクター、マルチビジョンシステム

Info

Publication number: JP2000258687A
Application number: JP11065123A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takahashi; 昌之高橋; Shunsuke Kimura; 俊介木村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】全長が短くコンパクトでありながら、バック
フォーカスが長く、画面周辺まで明るく、歪曲収差と倍
率の色収差が十分に補正され、画面全体にわたって高画
質な画像を得ることのできる投写レンズを実現する。【解決手段】第２、第３及び第４レンズ群２、３、４
をそれぞれ少なくとも２枚のレンズによって構成し、投
写レンズ全系の焦点距離をｆ０、各レンズ群の焦点距離
をｆ１ｇ、ｆ２ｇ、ｆ３ｇ、ｆ４ｇ、最終レンズ後端か
ら像面までをすべて空気としたときの空気間隔をｂｆと
して、下記の関係を満足させる。（１） −０．８＜ｆ１ｇ／ｆ０＜−０．６（２）０．５＜ｆ２ｇ／ｆ０＜０．７（３） −０．７＜ｆ３ｇ／ｆ０＜−０．４（４）０．７＜ｆ４ｇ／ｂｆ＜０．９

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投写レンズ、特に
空間光変調素子の映像をスクリ−ン上に拡大投写するプ
ロジェクター用の投写レンズ及びそれを用いたプロジェ
クターに関する。

【０００２】

【従来の技術】大画面映像を得る方法としては、空間光
変調素子に映像信号に応じた光学像を形成し、その光学
像に光を照射し、投写レンズによってスクリーン上に拡
大投写する方法が知られている。最近では、空間光変調
素子として液晶パネルを用いたプロジェクターが注目さ
れている。空間光変調素子として反射型の液晶パネルを
用いれば、光源からの照明光をより有効に投写レンズに
導くことができる。主に会議用、プレゼンテーション用
のプロジェクターとしては、高画質で持ち運びに便利な
小型、軽量のプロジェクターが求められている。このた
め、プロジェクター用の投写レンズにも、光学性能が良
好で、コンパクト化が可能なレンズが求められている。

【０００３】カラー画像を得る方法としては、Ｒ、Ｇ、
Ｂの各色の映像信号に応じた３枚の液晶パネルを使用
し、ダイクロイックプリズムを使用して３枚の液晶パネ
ルの映像を合成する方法や、光源からの光を時間的に
Ｒ、Ｇ、Ｂに分割する方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】プリズムを使用したプ
ロジェクターにおいては、レンズと空間変調素子との間
に大きな空間が必要であるために、バックフォーカスの
長い投写レンズを必要とする。また、プリズムを使用し
たプロジェクターでは、プリズムに対する入射角の依存
性が大きいために、設計された入射角以外の角度で入射
した光線は、透過率が変化し、画面上で色むらや輝度む
らが発生してしまう。そのため、投写レンズにはテレセ
ントリック性が必要とされる。

【０００５】画面周辺での性能が厳しく要求されるデー
タ表示やグラフィック表示用のプロジェクターにおいて
は、図形歪みや色のにじみが無いことが重要であるた
め、投写レンズの歪曲収差と倍率の色収差とが良好に補
正されていることが必要である。また、これらのプロジ
ェクターにおいては、画面周辺での明るさも要求され、
７０％以上の周辺光量比が必要とされる。

【０００６】これらの課題は、一般に、プロジェクター
のセットサイズのコンパクト化を図るのに必要な投写レ
ンズの小型化の実現に対して大きな障害となるものであ
る。

【０００７】特開平２−２２８６２０号公報には、バッ
クフォーカスとテレセントリック性と歪曲収差を補正し
た投写レンズが開示されているが、小型のセットとする
には投写レンズの全長が長すぎるという問題点を有して
いる。

【０００８】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するためになされたものであり、レンズ構成を適切に
設定することにより、全長が短くコンパクトでありなが
ら、バックフォーカスが長く、画面周辺まで明るく、歪
曲収差、倍率の色収差が十分に補正され、画面全体にわ
たって高画質な画像を得ることのできる投写レンズ及び
それを用いたプロジェクターを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る投写レンズの構成は、スクリ−ン側か
ら順に配置された、負のパワーの第１レンズ群と、正の
パワーの第２レンズ群と、負のパワーの第３レンズ群
と、正のパワーの第４レンズ群とを備え、前記第２、第
３及び第４レンズ群はそれぞれ少なくとも２枚のレンズ
によって構成され、投写レンズ全系の焦点距離をｆ０、
第１レンズ群の焦点距離をｆ１ｇ、第２レンズ群の焦点
距離をｆ２ｇ、第３レンズ群の焦点距離をｆ３ｇ、第４
レンズ群の焦点距離をｆ４ｇ、最終レンズ後端から像面
までをすべて空気としたときの空気間隔をｂｆとしたと
き、下記（数２）の関係を満足することを特徴とする。

【００１０】

【数２】（１）−０．８＜ｆ１ｇ／ｆ０＜−０．６（２）０．５＜ｆ２ｇ／ｆ０＜０．７（３）−０．７＜ｆ３ｇ／ｆ０＜−０．４（４）０．７＜ｆ４ｇ／ｂｆ＜０．９この投写レンズの構成によれば、全長が短くコンパクト
でありながら、バックフォーカスが長いと共に、テレセ
ントリック性を満足し、かつ、ペッツバール和と倍率の
色収差が補正された投写レンズを実現することができ
る。

【００１１】また、前記本発明の投写レンズの構成にお
いては、第１レンズ群が両面が凹状の１枚のレンズから
なり、第２レンズ群が２枚のレンズからなり、第３レン
ズ群が２枚の張り合わせレンズからなり、第４レンズ群
が３枚のレンズからなるのが好ましい。この好ましい例
によれば、非点収差、倍率の色収差を補正することがで
きる。

【００１２】また、前記本発明の投写レンズの構成にお
いては、第２レンズ群が、スクリーン側から順に配置さ
れた、両面が凸状の１枚の球面レンズと両面が凸状の１
枚の非球面レンズとからなり、第４レンズ群が、スクリ
ーン側から順に配置された、弱いパワーの１枚の非球面
レンズと２枚の球面レンズからなるのが好ましい。この
好ましい例によれば、第２レンズ群の非球面によって球
面収差を、第４レンズ群の非球面によって歪曲収差をよ
り良く補正することができる。

【００１３】また、前記本発明の投写レンズの構成にお
いては、半画角が２５゜以上であり、Ｆナンバーが３．
０以下であるのが好ましい。Ｆナンバーが３．０以下で
あれば、空間変調素子として液晶パネルや反射型ミラー
デバイスを用いた場合に、コントラストの低下のない範
囲で最大限明るいシステムとすることができ、半画角が
２５度以上であれば、さらにスクリーンに投射する距離
を短くすることができ、コンパクトなシステムとするこ
とができる。

【００１４】また、本発明に係る映像拡大投写システム
の構成は、光源と、前記光源から放射される光によって
照明されると共に光学像を形成する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子上の光学像を投写する投写手段とを
備え、前記投写手段として前記本発明の投写レンズを用
いることを特徴とする。この映像拡大投写システムの構
成によれば、光源によって照明される空間光変調素子に
形成された光学像を、投写手段によってフォーカス面に
拡大投写することができる。この場合、投写手段として
本発明の投写レンズが用いられているので、投写手段の
全長が短く、コンパクトな映像拡大投写システムを実現
することができる。

【００１５】また、本発明に係るビデオプロジェクーの
構成は、光源と、光源からの光を青、緑、赤の３色に時
間的に制限する手段と、前記光源から放射される光によ
って照明されると共に時間的に変化する青、緑、赤の３
色に対応する光学像を形成する空間光変調素子と、前記
空間光変調素子上の光学像を投写する投写手段とを備
え、前記投写手段として前記本発明の投写レンズを用い
ることを特徴とする。このビデオプロジェクーの構成に
よれば、光源からの光は、青、緑、赤の３色に時間的に
制限する手段によって青、緑、赤の３色に時間的に分解
され、空間光変調素子を照明する。空間光変調素子には
青、緑、赤の３種の光学像が時間的に分割されて形成さ
れ、投写手段によって拡大投写される。この場合、投写
手段としては本発明の投写レンズが用いられているの
で、明るくて、色のにじみやひずみが少ない映像が得ら
れ、また、投写レンズの全長が短いので、小さくて携帯
可能なビデオプロジェクターを実現することができる。

【００１６】また、本発明に係るリアプロジェクターの
構成は、ビデオプロジェクーと、前記ビデオプロジェク
ー内の投写手段から投写された光を折り曲げるミラー
と、さらに投写された光を映像として映し出す透過型ス
クリーンとを備えたリアプロジェクターであって、前記
ビデオプロジェクーとして前記本発明のビデオプロジェ
クーを用いることを特徴とする。このリアプロジェクタ
ーの構成によれば、ビデオプロジェクターから投写され
る映像がミラーによって反射され、透過型スクリーンに
結像される。この場合、ビデオプロジェクターとして本
発明のビデオプロジェクターが用いられているので、セ
ットの高さを低く抑えることができ、コンパクトなセッ
トを実現することができる。

【００１７】また、本発明に係るマルチビジョンシステ
ムの構成は、ビデオプロジェクーと前記ビデオプロジェ
クー内の投写手段から投写された光を映像として映し出
す透過型スクリーンとからなる複数台のシステムと、映
像を分割する映像分割回路とを備えたマルチビジョンシ
ステムであって、前記ビデオプロジェクーとして前記本
発明のビデオプロジェクーを用いることを特徴とする。
このマルチビジョンシステムの構成によれば、映像信号
は映像分割回路によって加工分割されて複数台のビデオ
プロジェクターに送られる。ビデオプロジェクターから
投写される映像は透過型スクリーンに結像される。この
場合、ビデオプロジェクターとして本発明のビデオプロ
ジェクターが用いられているので、奥行きの短いセット
を実現することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を用いて本発明
をさらに具体的に説明する。

【００１９】〈第１の実施の形態〉本発明においては、
絞り位置を比較的レンズ前方に設定し、前絞りに近い構
成を採用することにより、各画角の主光線にテレセント
リック性を持たせつつ、主光線の傾き角を小さく抑える
ことのできるレンズ構成を実現するようにされている。
また、歪曲収差や倍率の色収差の発生を小さく抑えなが
ら、レンズの全長を短くするようにされている。また、
第１群から第３群までは軸上光線の低いところに負のパ
ワーのレンズを配置して、ペッツバール和を補正するよ
うにされている。尚、第１群から第３群の各群の間隔を
短くすることによって投写レンズの全長を短くすること
ができるが、ペッツバール和を維持するために各群のパ
ワーが大きくなり、収差補正が困難となる。このため、
本発明においては、第２群は非球面を含む２枚の正のパ
ワーのレンズによって構成される。第４群は大きな正の
パワーを持っており、これが歪曲収差の発生源となる。
このため、本発明においては、第４群は、非球面の補正
レンズと正のパワーの球面レンズの２枚のレンズによっ
て構成されている。第４群は大きな正パワーを持ってい
るため、歪曲の発生源となる。そのため第４群は非球面
の補正レンズと正のパワーの２枚の球面レンズによって
構成されている。

【００２０】以下に、本実施の形態の投写レンズについ
て、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。図１は
本実施の形態における投写レンズの構成を示す配置図で
ある。

【００２１】図１に示すように、本実施の形態の投写レ
ンズは、スクリ−ン側から順に配置された、第１レンズ
群１と、第２レンズ群２と、第３レンズ群３と、第４レ
ンズ群４とにより構成されている。

【００２２】第１レンズ群１は、強い負のパワーを持っ
ており、軸上光線を大きく跳ね上げて、バックフォーカ
スを確保することができる。また、第１レンズ群１は、
強い負のパワーを持っているために、入射瞳を前進させ
て大きな開口効率を実現することができる。さらに、第
１レンズ群１は、強い負のパワーを持っているために、
ペッツバール和を補正することができる。第１レンズ群
１は、両面が凹状の１枚のレンズによって構成されてい
る。

【００２３】第３レンズ群３は、倍率の色収差を補正す
ることができるように、強い負のパワーを持っている。
第３レンズ群３は、高屈折率・高分散の負のパワーのレ
ンズと、低分散の正のパワーのレンズとの２枚の接合レ
ンズ（貼り合わせレンズ）によって構成されている。

【００２４】第３レンズ群３の倍率の色収差の補正のた
めの強い負パワーは主光線の上側光線を補正過剰な状態
にするので、第３レンズ群３に入射する軸上光線を収束
光とする必要がある。このため、本実施の形態における
第２レンズ群２は、第３レンズ群３に入射する軸上光線
を収束光とすることができるように、強い正のパワーを
持っている。第２レンズ群２は強い正のパワーを持って
いるため、このままでは、収差の補正が困難となる。こ
のため、本実施の形態における第２レンズ群２は、スク
リーン側から順に配置された、両面が凸状の１枚の球面
レンズと、両面が凸状の１枚の非球面レンズとにより構
成されている。

【００２５】第４レンズ群４は、テレセントリック性を
実現するために、正のパワーを持っている。この第４レ
ンズ群４は主光線が高い位置に配置されるため、歪曲収
差が大きく発生する。このため、第４レンズ群４には、
歪曲収差を補正するための弱いパワーの１枚の非球面レ
ンズと、２枚の球面レンズとにより構成されている。

【００２６】本実施の形態の投写レンズは、投写レンズ
全系の焦点距離をｆ０、第１レンズ群１の焦点距離をｆ
１ｇ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２ｇ、第３レンズ群
３の焦点距離をｆ３ｇ、第４レンズ群４の焦点距離をｆ
４ｇ、最終レンズ後端から像面までをすべて空気とした
ときの空気間隔をｂｆとしたとき、下記（数３）の関係
を満足している。

【００２７】

【数３】（１）−０．８＜ｆ１ｇ／ｆ０＜−０．６（２）０．５＜ｆ２ｇ／ｆ０＜０．７（３）−０．７＜ｆ３ｇ／ｆ０＜−０．４（４）０．７＜ｆ４ｇ／ｂｆ＜０．９上記式（１）は、第１レンズ群１のパワーに関する式で
ある。ｆ１ｇ／ｆ０が−０．８以下になると、ペッツバ
ール和を補正することができなくなる。ｆ１ｇ／ｆ０が
−０．６以上になると、歪曲収差を補正することができ
なくなる。

【００２８】上記式（２）は、第２レンズ群２のパワー
に関する式である。ｆ２ｇ／ｆ０が０．５以下になる
と、球面収差を補正することができなくなる。ｆ２ｇ／
ｆ０が０．７以上になると、主光線の上側光線が跳ね上
がると共に、さらにレンズの全長が大きくなる。

【００２９】上記式（３）は、第３レンズ群３のパワー
に関する式である。ｆ３ｇ／ｆ０が−０．７以下になる
と、倍率の色収差を補正することができなくなり、バッ
クフォーカスが短くなる。ｆ３ｇ／ｆ０が−０．４以上
になると、主光線の上側光線が跳ね上がる。

【００３０】上記式（４）は、第４レンズ群４のパワー
とバックフォーカスとの比に関する式である。ｆ４ｇ／
ｂｆが０．７以下になると、歪曲収差と倍率の色収差を
補正することができなくなる。ｆ４ｇ／ｂｆが０．９以
上になると、投写レンズの全長が大きくなる。

【００３１】本実施の形態の投写レンズは、上記式
（１）〜（４）の関係を満足しているので、全長が短く
コンパクトでありながら、バックフォーカスが長いと共
に、テレセントリック性を満足し、かつ、ペッツバール
和と倍率の色収差が補正されたものとなる。

【００３２】以下、本実施の形態の投写レンズについ
て、具体的実施例を挙げてさらに詳細に説明する。

【００３３】（実施例１）本実施例は、ＦナンバーＦ_NO
＝３．０、焦点距離f＝３１．６、倍率＝７０、半画角
ω＝２６．４°の図１に示す構成の投写レンズにおい
て、上記式（１）〜（４）の関係を満足させることによ
り、全長が短くコンパクトでありながら、バックフォー
カスが長いと共に、テレセントリック性を満足し、か
つ、歪曲収差と倍率の色収差が補正されたものとするこ
とを目的として設計されたものである。

【００３４】図１の投写レンズの構成において、ｒｉは
レンズ各面の曲率半径、ｄｉはレンズ厚又はレンズ間間
隔である。これらの表示は、下記実施例２においても同
じである。

【００３５】下記（表１）に、具体的な数値を示す。下
記（表１）中、ｎｉは各レンズのｄ線での屈折率、νi
は各レンズのｄ線でのアッベ数である。また、非球面形
状は、Ｘをレンズの光軸からの開口の半径距離ｈの位置
におけるレンズ頂点からの変位量としたとき、下記（数
４）で表記される回転対称非球面である。

【００３６】

【数４】

【００３７】

【表１】

【００３８】以下に、各面の非球面係数を示す。 5面の非球面係数 A4＝1.01583×10^-5 A6＝-3.21300×10^-9 11面の非球面係数 A4＝2.26401×10^-5 A6＝3.88497×10^-8 A8＝1.14345×10^-11 A10＝-1.40951×10^-13 図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、本実施例における投写
レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。

【００３９】（実施例2）本実施例は、ＦナンバーＦ_NO
＝３．０、焦点距離f＝３１．５８、倍率＝７０、半画
角ω＝２６．９°の投写レンズにおいて、上記式（１）
〜（４）の関係を満足させることにより、全長が短くコ
ンパクトでありながら、バックフォーカスが長いと共
に、テレセントリック性を満足し、かつ、歪曲収差と倍
率の色収差が補正されたものとすることを目的として設
計されたものである。この場合、図３に示すように、第
４レンズ群４は、上記実施例１と異なり、中央に非球面
レンズが配置された構成となっており、両球面レンズの
パワ−バランスが上記実施例１よりも良好になってい
る。

【００４０】下記（表２）に、具体的な数値を示す。

【００４１】

【表2】

【００４２】以下に、各面の非球面係数を示す。 5面の非球面係数 A4＝8.19577×10^-6 A6＝-1.05878×10^-8 12面の非球面係数 A4＝-6.50543×10^-6 A6＝7.60597×10^-10 13面の非球面係数 A4＝5.08987×10^-6 A6＝9.37507×10^-9 A8＝-2.88443×10^-12 A10＝1.09990×10^-14 図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、本実施例における投写
レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。

【００４３】尚、本実施の形態においては、半画角ωが
２６．４°あるいは２６．９°、ＦナンバーＦ_NOが３．
０の投写レンズを例に挙げて説明したが、必ずしもこの
構成の投写レンズに限定されるものではない。Ｆナンバ
ーＦ_NOが３．０以下であれば、空間変調素子として液晶
パネルや反射型ミラーデバイスを用いた場合に、コント
ラストの低下のない範囲で最大限明るいシステムとする
ことができ、半画角ωが２５°以上であれば、さらにス
クリーンに投射する距離を短くすることができ、コンパ
クトなシステムとすることができる。

【００４４】〈第２の実施の形態〉図５は本発明の第２
の実施の形態における映像拡大投写システムの構成を示
す配置図である。図５に示すように、本実施の形態にお
ける映像拡大投写システムは、光源Ｃと、光源Ｃから放
射される光によって照明されると共に、光学像を形成す
る空間光変調素子Ｂと、空間光変調素子Ｂ上の光学像を
投写する投写レンズＡとにより構成されている。ここ
で、投写レンズＡとしては、上記第１の実施の形態で説
明した投写レンズが用いられている。尚、図３中、Ｐは
当該映像拡大投写システムによって投写された映像のフ
ォーカス面である。

【００４５】本実施の形態の映像拡大投写システムによ
れば、光源Ｃによって照明される空間光変調素子Ｂに形
成された光学像を、投写レンズＡによってフォーカス面
Ｐに拡大投写することができる。この場合、投写レンズ
Ａとして上記第１の実施の形態で説明した投写レンズが
用いられているので、投写レンズの全長が短く、コンパ
クトな映像拡大投写システムを実現することができる。

【００４６】〈第３の実施の形態〉図６は本発明の第３
の実施の形態におけるビデオプロジェクターの構成を示
す配置図である。図６に示すように、本実施の形態にお
けるビデオプロジェクターは、光源Ｃと、Ｒ、Ｇ、Ｂの
フィルターを回転させることにより、光源Ｃからの光を
青、緑、赤の３色に時間的に制限する手段Ｄと、光源Ｃ
から放射される光によって照明されると共に、時間的に
変化する青、緑、赤の３色に対応する光学像を形成する
空間光変調素子Ｂと、空間光変調素子Ｂ上の光学像を投
写する投写レンズＡとにより構成されている。ここで、
投写レンズＡとしては、上記第１の実施の形態で説明し
た投写レンズが用いられている。

【００４７】本実施の形態のビデオプロジェクターによ
れば、光源Ｃからの光は、青、緑、赤の３色に時間的に
制限する手段Ｄによって青、緑、赤の３色に時間的に分
解され、空間光変調素子Ｂを照明する。空間光変調素子
Ｂには青、緑、赤の３種の光学像が時間的に分割されて
形成され、投写レンズＡによって拡大投写される。この
場合、投写レンズＡとしては上記第１の実施の形態で説
明した投写レンズが用いられているので、明るくて、色
のにじみやひずみが少ない映像が得られ、また、投写レ
ンズの全長が短いので、小さくて携帯可能なビデオプロ
ジェクターを実現することができる。

【００４８】〈第４の実施の形態〉図７は本発明の第４
の実施の形態４におけるリアプロジェクターの構成を示
す配置図である。図７に示すように、本実施の形態にお
けるリアプロジェクターは、ビデオプロジェクターＧ
と、ビデオプロジェクターＧ内の投写レンズから投写さ
れた光を折り曲げるミラーＨと、さらに投写された光を
映像として映し出す透過型スクリーンＩとにより構成さ
れている。ここで、ビデオプロジェクターＧとしては、
上記第３の実施の形態で説明したビデオプロジェクター
が用いられている。尚、図７中、Ｊは当該リアプロジェ
クターが収容される筐体である。

【００４９】本実施の形態のリアプロジェクターによれ
ば、ビデオプロジェクターＧから投写される映像がミラ
ーＨによって反射され、透過型スクリーンＩに結像され
る。この場合、ビデオプロジェクターＧとして上記第３
の実施の形態で説明したビデオプロジェクターが用いら
れているので、セットの高さを低く抑えることができ、
コンパクトなセットを実現することができる。

【００５０】〈第５の実施の形態〉図８は本発明の第５
の実施の形態におけるマルチビジョンシステムの構成図
である。図８に示すように、本実施の形態におけるマル
チビジョンシステムは、ビデオプロジェクターＧとビデ
オプロジェクターＧ内の投写レンズから投写された光を
映像として映し出す透過型スクリーンＩとからなる複数
台のシステムと、映像を分割する映像分割回路Ｌとによ
り構成されている。ここで、ビデオプロジェクターＧと
しては、上記第３の実施の形態で説明したビデオプロジ
ェクターが用いられている。尚、図６中、Ｋは各システ
ムが収容される筐体である。

【００５１】本実施の形態のマルチビジョンシステムに
よれば、映像信号は映像分割回路Ｌによって加工分割さ
れて複数台のビデオプロジェクターＧに送られる。ビデ
オプロジェクターＧから投写される映像は透過型スクリ
ーンＩに結像される。この場合、ビデオプロジェクター
Ｇとして上記第３の実施の形態で説明したビデオプロジ
ェクターが用いられているので、奥行きの短いセットを
実現することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レンズ構成を適切に設定することにより、全長が短くコ
ンパクトでありながら、バックフォーカスが長く、画面
周辺まで明るく、歪曲収差、倍率の色収差が十分に補正
され、画面全体にわたって高画質な画像を得ることので
きる投写レンズを実現することができる。また、本発明
によれば、かかる投写レンズを用いることにより、明る
くて高画質な大画面映像を得ることのできる映像拡大投
写システム、ビデオプロジェクター、リアプロジェクタ
ー、マルチビジョンシステムをコンパクトに実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における投写レンズ
の構成を示す配置図

【図２】（ａ）は本発明の第１の実施の形態の実施例１
における投写レンズの球面収差図、（ｂ）は当該投写レ
ンズの非点収差図、（ｃ）は当該投写レンズの歪曲収差
図

【図３】本発明の第１の実施の形態における投写レンズ
の他の構成を示す配置図

【図４】（ａ）は本発明の第１の実施の形態の実施例２
における投写レンズの球面収差図、（ｂ）は当該投写レ
ンズの非点収差図、（ｃ）は当該投写レンズの歪曲収差
図

【図５】本発明の第２の実施の形態における映像拡大投
写システムの構成を示す配置図

【図６】本発明の第３の実施の形態におけるビデオプロ
ジェクターの構成を示す配置図

【図７】本発明の第４の実施の形態４におけるリアプロ
ジェクターの構成を示す配置図

【図８】本発明の第５の実施の形態におけるマルチビジ
ョンシステムの構成図

【符号の説明】

１第１レンズ群２第２レンズ群３第３レンズ群４第４レンズ群Ａ投写レンズＢ空間変調素子Ｃ光源Ｄ青、緑、赤の３色に時間的に制限する手段ＧビデオプロジェクターＨミラーＩ透過型スクリーンＪ筐体Ｋ筐体Ｌ映像分割回路Ｐ投写された映像のフォーカス面

フロントページの続きＦターム(参考） 2H087 KA06 LA01 NA02 PA07 PA18 PB08 QA03 QA07 QA19 QA21 QA25 QA34 QA41 QA45 RA05 RA12 RA13 RA41 5C058 EA01 EA12 EA13 EA32 EA54 9A001 JJ72 KK16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーン側から順に配置された、負の
パワーの第１レンズ群と、正のパワーの第２レンズ群
と、負のパワーの第３レンズ群と、正のパワーの第４レ
ンズ群とを備え、前記第２、第３及び第４レンズ群はそ
れぞれ少なくとも２枚のレンズによって構成され、投写
レンズ全系の焦点距離をｆ０、第１レンズ群の焦点距離
をｆ１ｇ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２ｇ、第３レン
ズ群の焦点距離をｆ３ｇ、第４レンズ群の焦点距離をｆ
４ｇ、最終レンズ後端から像面までをすべて空気とした
ときの空気間隔をｂｆとしたとき、下記（数１）の関係
を満足することを特徴とする投写レンズ。【数１】（１） −０．８＜ｆ１ｇ／ｆ０＜−０．６（２）０．５＜ｆ２ｇ／ｆ０＜０．７（３） −０．７＜ｆ３ｇ／ｆ０＜−０．４（４）０．７＜ｆ４ｇ／ｂｆ＜０．９
【請求項２】第１レンズ群が両面が凹状の１枚のレン
ズからなり、第２レンズ群が２枚のレンズからなり、第
３レンズ群が２枚の貼り合わせレンズからなり、第４レ
ンズ群が３枚のレンズからなる請求項１に記載の投写レ
ンズ。
【請求項３】第２レンズ群が、スクリーン側から順に
配置された、両面が凸状の１枚の球面レンズと両面が凸
状の１枚の非球面レンズとからなり、第４レンズ群が、
スクリーン側から順に配置された、弱いパワーの１枚の
非球面レンズと２枚の球面レンズからなる請求項１又は
２に記載の投写レンズ。
【請求項４】半画角が２５゜以上であり、Ｆナンバー
が３．０以下である請求項１〜３のいずれかに記載の投
写レンズ。
【請求項５】光源と、前記光源から放射される光によ
って照明されると共に光学像を形成する空間光変調素子
と、前記空間光変調素子上の光学像を投写する投写手段
とを備え、前記投写手段として請求項１〜４のいずれか
に記載の投写レンズを用いる映像拡大投写システム。
【請求項６】光源と、光源からの光を青、緑、赤の３
色に時間的に制限する手段と、前記光源から放射される
光によって照明されると共に時間的に変化する青、緑、
赤の３色に対応する光学像を形成する空間光変調素子
と、前記空間光変調素子上の光学像を投写する投写手段
とを備え、前記投写手段として請求項１〜４のいずれか
に記載の投写レンズを用いるビデオプロジェクー。
【請求項７】ビデオプロジェクーと、前記ビデオプロ
ジェクー内の投写手段から投写された光を折り曲げるミ
ラーと、さらに投写された光を映像として映し出す透過
型スクリーンとを備えたリアプロジェクターであって、
前記ビデオプロジェクーとして請求項６に記載のビデオ
プロジェクーを用いることを特徴とするリアプロジェク
ター。
【請求項８】ビデオプロジェクーと前記ビデオプロジ
ェクー内の投写手段から投写された光を映像として映し
出す透過型スクリーンとからなる複数台のシステムと、
映像を分割する映像分割回路とを備えたマルチビジョン
システムであって、前記ビデオプロジェクーとして請求
項６に記載のビデオプロジェクーを用いることを特徴と
するマルチビジョンシステム。