JPH0339916A - 投写レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＣＲＴの画像をスクリーン上に拡大投写するビ
デオプロジェクタに適した広画角の投写レンズに関する
ものである。

従来の技術 ビデオプロジェクタは緑、赤および青のＣＲＴの画像を
投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する。３枚構
成の投写レンズとしては、例えば、特開昭５５−１２４
１１４号公報、特開昭５８−１２５００７号公報、特開
昭６０〜２０８７２０号公報等が知られている。

また、４枚構成の投写レンズとしては、特開昭５９−１
３３５１７号公報、特開昭５６−７８８１５号公報、特
開昭６２−１３８８１１号公報等が知られている。さら
に、５枚構成の投写レンズとしては、特開昭６２〜２６
５６１１号公報等が知られている。

最近、ビデオプロジェクタのセットの奥行き短縮への取
組みが活発になされており、その対策として、従来の投
写レンズより一層の広画角化を実現できる投写レンズが
強く要望されている。

発明が解決しようとする課題 ビデオプロジェクタの奥行き短縮のため、半画角が３０
’以上の投写レンズが要望される。このような広画角化
を図った投写レンズは、画角の大きい所で解像度の劣化
や周辺光量の低下等をきたす。

本発明は上記の問題点を解決するもので、口径比が１゜
■以下と大口径比で半画角も３０°以上と広画角の投写
レンズを提供するものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の投写レンズは、
スクリーン側より順に、スクリーン側に凸面を向けた２
枚の非球面を有するメニスカスレンズよりなる第１群、
２枚の両凸の正レンズからなる第２群、スクリーン側に
凹面を向けたメニスカスで非球面を有するレンズからな
る第３群およびスクリーン側に非球面の凹面を向けた負
レンズよりなる第４群で構成され、前記第１群は負屈折
力をもつ第１ａレンズと正屈折力をもつ第１ｂレンズよ
りなり、第１ｂレンズの曲率を第１ａレンズの曲率より
大きくすると共に下記の条件を満足させる構成とするも
のである。

−０，１≦ｆ／ｆ、≦０．２　　　・・・・・・（１）
０≦ｄ、／ｆ≦０．０３　　　・・・・・・（２）０．
３≦ｒ　ｙ　／　ｒ≦１．０　　　・・・・・・（３）
ただし、ｆ：全レンズ系の焦点距離 ｒｌ　：第１群の焦点距離 ｄ２　：第１ａレンズと第１ｂレンズとの空気間隔 γｆｆ　：第１ｂレンズのスクリーン側の曲率半径 さらに、広画角で高性能な投写レンズを実現するには、
第３群の焦点距離をｆ、とし、第２群と第３群との空気
間隔をｄｓとし、第３群と第４群との空気間隔をｄ１０
とするとき、下記の条件を満足することが望ましい。

＝ｏ、ｉ　≦ｆ；／ｆ、≦０．３　　　・・・・・・（
４）０．６≦ｄａ／ｄｌｏ≦１．５　　・・・・・・（
５）作用 本発明の投写レンズは上記のように４群６枚構成にして
、かつ上記諸条件を与えることで、３０’以上の半画角
で高い光学性能を有する大口径比投写レンズの実現を可
能にした。

まず、第１群と負屈折力を持つメニスカスの第１ａレン
ズど正屈折力をもつメニスカスの第１ｂレンズからなる
、いわゆるガウス型対物レンズを変形した構成にして、
球面収差の補正と軸外収差の補正を可能にした。

条件（１）は全レンズ系の焦点距離に対する第１群の焦
点距離の関係を与えるもので、上限を越えると軸外の収
差、特にサジタルのコマ収差の補正が困難になり、下限
を越えると球面収差の補正が困難になる。

条件（２）は第１ａレンズと第１ｂレンズの位置関係を
与えるものであり、上限を越えるとコマ収差と球面収差
の補正が困難となる。

条件（３）の上限を越えると軸外のコマ収差の補正が困
難になり、下限を越えると球面収差の補正が困難になる
。

条件（４）は全レンズ系の焦点距離に対する第３群の焦
点距離の関係を与えるもので、上限を越えると像面湾曲
の補正が不足し、下限を越えると像面湾曲の補正が過剰
になる。

条件（５）は第２群と第４群に対する第３群の位置関係
を与えるもので、」二限を越えると球面収差の補正が困
難になり、下限を越えると像面湾曲の補正が困難になる
。

実施例 以下、本発明の一実施例の投写レンズについて、図面を
参照しながら説明する。第１図は本発明の投写レンズの
一実施例を示す構成図である。第１図で０１はスクリー
ン側に凸面を向けた２枚の非球面を有するメニスカスレ
ンズＬｌ、Ｌ２よりなる第１群、Ｇ２は２枚の両凸の正
レンズＬ３、Ｌ４からなる第２群、Ｇ３はスクリーン側
に凹面を向けたメニスカスで非球面を有するレンズＬ５
からなる第３群、Ｇ４はスクリーン側に非球面の凹面を
向けた負レンズＬ６よりなる第４群であり、第１群Ｇの
レンズＬｌは負屈折力をもち、Ｌ２は正屈折力をもつ。

なお、レンズＬ２の曲率はレンズＬｌの曲率よりきつい
。ＰはＣＲＴのフェースプレート、ＣはレンズＬ６とＣ
ＲＴのフェースプレー１−Ｐとの間隙を充填する光学的
に透明な媒体であり、エチレングリコールやシリコンゲ
ル等で槽底される。

以下、本発明の具体的な実施例１と実施例２を示す。こ
れらの実施例の表で、ｆは全レンズ系の焦点距離、ＦＮ
ＯはＦナンバー、ωは半画角、βは投写拡大倍率、ｆｌ
は第１ａレンズＬ１の焦点距離、ｆｈは第１ｂレンズＬ
２の焦点距離、ｆ。

は第１群Ｇｌの焦点距離、ｆ、は第３群Ｇ３の焦点距離
を示す。また、γ１、Ｔｔ・・・・・・はスクリーン側
から順次数えた各レンズ面の曲率半径、ｄｌ、Ｇ２・・
・・・・は各レンズの中心厚及び空気間隔、ｎｌ、ｎ２
・・・・・・は各レンズのｅｔａに対する屈折率、ν５
、ν２・・・・・・は各レンズのアツベ数を示す。更に
、＊印を付したレンズ面は非球面を表示しており、本発
明による投写レンズの非球面形状は光軸方向をＸとし、
Ｘ軸と垂直なＹ軸をとり、頂点曲率をＣ（＝ｌ／ｒ）、
円錐定数をＫ、非球面係数をＡＤ、ＡＥ、ＡＦ、ＡＣと
するとき、次式で表示される。

（実施例１） ｆ　　＝８８．４（１）鴎　　　ＦＮＯ＝１．１β＝−
８，１ｆ、＝−１０１９ｍｍ ｆｔ＝９０８０ａｍ　　ｈ＝−２７２０ｍｍω＝３３．
８’ ｆｂ＝８６７ｍｍ 非球面係数 第１面（ｒ、） Ｋ＝−９，４１０３５ ＡＤ＝　１．３６４６０ｘｌＯ−” ＡＥ　＝−３，９４４５２Ｘ　１０−　”ＡＰ＝　５．
８０４６４ｘ１０−０ 第２面（ｒ２） Ｋ＝Ｏ ＡＤ＝　　４．９３６２１Ｘ１０−’ ＾Ｅ＝−３．６３７２０Ｘ１０−’” ＡＰ＝−１，７３９３１Ｘ１０−１″ ＡＧ＝−１，７６９２１ＸｌＯ−” 第３面（「、） に＝−４，１５５１７Ｘ１０−’ ＡＤ＝−２，９１８８９Ｘ１０−’ ＡＥ＝　　１，０５６４８Ｘ１０引０ ＡＦ＝　　５．２３６６０Ｘ１０−” ＡＧ＝　　２．８Ｂ２５２Ｘ１０引７ 第９面（ｒ、） Ｋ＝Ｏ へ〇＝　　２．８２９８３Ｘ１０−’ ＡＥ＝　　５．９９３２７Ｘ１０−” ＡＰ＝　　２．５３５２９ｘｌＯ−Ｉ３ＡＧ＝−２，１
３２３６Ｘ１０−’” 第１１面（ｒ、、） Ｋ＝　　２．５８５８９ｘｌＯ−” ＡＤ＝−４，９６４５４Ｘ１０−ｂ ＾Ｅ＝　　５．３４４５６Ｘ１０−” ＡＦ＝−２，８１００７ＸＩＯ−” ＡＧ＝　　６．６０２５４Ｘ１０引６ （実施例２） ＡＧ＝　　５．１３７２２ｘｌＯ−” 第４面（ｒ４） に＝−４，０？２４６Ｘ１０−’ ＡＤ＝−１，８６５５５Ｘ１０−’ ＡＥ＝　　１．２４２２９Ｘ１０−” ＡＰ＝　　１．７８６９０ＸＩＯ−” ＡＧ＝　　２．８２８７２ＸｌＯ−１７第１０面（「１
゜） Ｋ＝Ｏ へ〇＝　　４．４０００９Ｘ１０−’ ＡＥ＝　　６．０７７０　　Ｘｌ０−１０八Ｆ　−−２
，３９９０４Ｘ　１０−　”ＡＧ＝−６，５２２２５Ｘ
１０−” ｆ　＝７９．７ｍｍ ＦＮＯ＝１．１ ３６．６’ β−−８，１ ｆ、＝ ８３ｍｍ ｂ ７６０ａ＋ｍ ｆ　ｌ＝　−２００７ｎ＋ｍ ｆ３＝２１３６ｍｍ 非球面係数 第１面（ｒ＋ ） 第２面Ｃｒｔ ） Ｋ−４，２５４６０Ｘ１０ ＡＤ＝　　２．７２７４３Ｘ１０”” ＡＥ＝−６，３８９９３ＸＩＯ− ＡＦ＝　　１゜４５１６２Ｘ１０−” ＡＧ　＝−６，０７６２８Ｘ　１０−　”第３面（ｒ、
） Ｋ＝−３，８２１９５Ｘ１０−’ へ〇＝−４．５１０３５Ｘ１０−’ 八Ｅ　＝　１．６５３７４５　Ｘ　１（ｌ　”ＡＰ＝　
　１．１０６７５Ｘ１０引３ ＡＧ＝　　７．４５８８８ＸｌＯ−” 第９面（ｒ、） Ｋ＝０ へＤ＝　　１．２５５７６Ｘ１０−’ ＡＥ＝　　９．６６８８５Ｘ１０−’ ＡＦ＝　　５．２７１４０ｘｌＯ−１３ＡＧ＝−５，３
７８３３ＸＩＯ−” 第１１面（ｒ、） Ｋ−〜１．０８０４６Ｘ１０”” ＡＤ＝−７，５２７４４Ｘ１０−” Ｋ＝Ｏ ＡＤ＝　　６．９９５９７ｘｌＯ−’ ΔＢ＝　　７．１３７１２Ｘ１０−” ＡＦ＝−３，６７５０８Ｘ１０ へＧ＝　　１．１７７０３ＸＩＯ”” 第４面（ｒ４） に＝−３，７９５１９ＸＩＯ−’ へ〇　−−２，７６４８６Ｘ　１０−　’ＡＥ＝　　２
．２２７５９Ｘ１０ Ａσ＝３゜６９３５１　Ｘ　１０−目 ＡＧ＝　　７．０７１３５ＸｌＯ−＋７第１０面（「１
゜） Ｋ＝−Ｏ ＡＤ＝　　１゜２Ｂ２８６ｘ１０−７ ＡＥ＝　　１．０７０５２Ｘ１０−９ 八Ｆ−〜４．４１７７９　Ｘ　１０”　”ＡＧ＝−２，
０９１８４ＸＩＯ ＡＥ−９，９６５８９ｘｌＯ−’ ＡＦ＝−５．９５１４７Ｘ１０−” ＡＧ＝　　１．５４９００Ｘ１０−” 第２図（ａ）（ｂ）は実施例１の諸収差図を示し、第３
図（ａ）（ｂ）は実施例２の諸収差図を示す。ｍはメリ
ジオナル方向の像面湾曲を、Ｓはサジタル方向の像面湾
曲を示すゆ以上の諸収差図から明らかなように本発明の
広画角の投写レンズは良好な収差補正がなされており、
明るくコントラストの良い結像性能を有する。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明のレン、ズ構成および諸
条件を満足することにより、全両面に亘って良好な収差
補正ができたビデオプロジェクタ用広画角の投写レンズ
が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における投写レンズの構成図
、第２図と第３図は本発明の実施例に対する諸収差図で
ある。 Ｇ１・・・・・・第１群、Ｇ２・・・・・・第２群、Ｇ
３・・・・・・第３群、Ｇ４・・・・・・第４群、Ｃ・
・・・・・光学的透明媒体、Ｐ・・・・・・ＣＲＴのフ
ェースプレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）テレビジョン画像の投写表示装置に用いられ、ス
   クリーン側より順に、スクリーン側に凸面を向けた２枚
   の非球面を有するメニスカスレンズよりなる第１群、２
   枚の両凸の正レンズからなる第２群、スクリーン側に凹
   面を向けたメニスカスで非球面を有するレンズからなる
   第３群およびスクリーン側に非球面の凹面を向けた負レ
   ンズよりなる第４群で構成され、前記第１群は負屈折力
   をもつ第１ａレンズと正屈折力をもつ第１ｂレンズより
   なり、第１ｂレンズの曲率を第１ａレンズの曲率より大
   きくすると共に下記の条件を満足することを特徴とする
   投写レンズ。 −０．１≦ｆ／ｆ＿１≦０．２ ０≦ｄ＿２／ｆ≦０．０３ ０．３≦ｒ＿３／ｆ≦１．０ ただし、ｆ：全レンズ系の焦点距離 ｆ＿１：第１群の焦点距離 ｄ＿２：第１ａレンズと第１ｂレンズとの空気間隔 ｒ＿３：第１ｂレンズのスクリーン側の曲率半径 （２）第３群の焦点距離をｆ＿３とするとき、下記の条
   件を満足することを特徴とする請求項（１）記載の投写
   レンズ。 −０．１≦ｆ／ｆ＿３≦０．３ （３）第２群と第３群との空気間隔をｄ＿８とし、第３
   群と第４群との空気間隔をｄ＿１＿０とするとき、下記
   の条件を満足することを特徴とする請求項（１）記載の
   投写レンズ。 ０．６≦ｄ＿８／ｄ＿１＿０≦１．５