JPH04174807A - レトロフォーカス型レンズ - 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）　゛ 本発明はレトロフォーカス型レンズに関し、例えば異な
る色情報を有する複数の画像を合成ミラーで合成した後
、スクリーン面上に拡大投影するようにしたカラー液晶
プロジェクションテレビ用の投影レンズに好適なレトロ
フォーカス型レンズに関するものである。

（従来の技術） 従来より複数のカラー液晶（液晶ライトバルブ）に表示
されている画像を光学的に重ね合わせて投影レンズによ
りスクリーン面上に投影するようにしたカラー液晶プロ
ジェクションか種々と提案されている。

第７図は一般的なカラー液晶に形成された画像をスクリ
ーン面（不図示）に投影するカラー液晶プロジェクショ
ンテレビの要部概略図である。

図中１は白色光源でコリメートされた光束を射出してい
る。２ａ、２ｂ、２ｃは各々赤用、縁周、青用の液晶表
示素子であり、被投影画像が表示されている。３ａ、３
ｂは各々反射ミラー、４は赤反射ダイクロイックミラー
で赤用の液晶表示素子２ａを照明している。５は緑反射
ダイクロイックミラーで縁周の液晶表示素子２ｂを照明
している。

青用の液晶表示素子２ｃは赤反射ダイクロイックミラー
４と緑反射ダイクロイックミラー５を通過した青色光で
照明される。６は青透過ダイクロイックミラーである。

７は投影レンズである。

同図においては白色光源１からの白色光をタイクロイッ
クミラー（４，５）で赤、縁、青の色光に色分解し、こ
れら赤、縁、青の各色光により各々赤、緑、青用の液晶
表示素子（２ａ、２ｂ。

２ｃ）を照明し、これらの各色光に基つく液晶表示素子
（２ａ、２ｂ、２ｃ）の像を投影レンズ７によりスクリ
ーン面（不図示）上に重ねて投影し、カラー画像を得て
いる。

このような構成における投影レンズには最終レンズ面か
ら液晶表示素子までの間（バックフォーカス間）に反射
ミラーやタイクロイックミラー等の各種の光学部材を配
置する必要から長いバックフォーカスを有するレトロフ
ォーカス型レンズか多く用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） 一般にレトロフォーカス型レンズは物体側（距離の長い
共役点側）に負の屈折力のレンズ群を配置し、像面側（
距離の短い共役点側）に正の屈折力のレンズ群を配置し
たレンズ構成より成っている。この為比較的長いバック
フォーカスが容易に得られるという特長がある。

しかしながらレンズ構成が非対称な為に歪曲収差や非点
収差等の非対称性収差が多く発生してくる傾向がある。

レトロフォーカス型レンズをカラー液晶プロジェクショ
ンテレビに用いる場合には第７図に示すように像面側に
色分解用のダイクロイックミラーを配置している為、色
ムラをなくし、画面全体の色再現を良好に行なう為には
ダイクロイックミラーへの光束の入射角が画面全体にわ
たり略等しくする必要がある。即ちレンズ系を像面側か
ら射出する主光線が光軸と略平行となる所謂射出テレセ
ントリック系に近い状態にする必要がある。

しかしながら射出テレセントリック系にすると軸外光束
が像面側の正の屈折力のレンズ群に光軸上高い位置に入
射するようになってくる。この為樽型（負ンの歪曲収差
及びフレアーが多く発生し、良好なる投影像を得るのが
大変難しいという問題点が生じてくる。

そこで本出願人は先に特願平１〜２８６０５８号におい
てレンズ構成を適切に設定することにより、前述した歪
曲収差やフレアー等の諸収差を良好に補正したカラー液
晶プロジェクションテレビ用の投影レンズに好適な射出
テレセントリック系に近いレンズ構成を有したレトロフ
ォーカス型レンズを提案した。

本発明は先に本出願人が提案したレトロフォーカス型レ
ンズを更に改良し、レンズ枚数を少なくしつつ、所定の
ハックフォーカスが容易に得られ、しかも歪曲収差やフ
レアー等の諸収差を良好に補正したカラー液晶プロジェ
クションテレと用の投影レンズに好適なレトロフォーカ
ス型レンズの提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明のレトロフォーカス型レンズは、複数のレンズを
有し、距離の長い方の第１共役点側から順に第Ｉり第２
群そして第３群の３つのレンズ群に分け、全系の焦点距
離をｆＴ、距離の短い方の第２共役点側のレンズ面から
該第２共役点までの距離をＳＫとしたとき ＳＫ＞　０　、　７　ｆ　Ｔ　　　　　　−・−・−＝
　（ａ＋）を満足し、かつ該第２群と該第３群に少なく
とも片側のレンズ面か非球面の非球面レンズを少なくと
も１枚ずつ設けたことを特徴としている。

特に本発明では、前記第２群と第３群に設けた少なくと
も１枚の非球面レンズの焦点距離を各々ｆＡＬ２．ｆＡ
Ｌ３としたとき １ｆＡＬ２１＞３ｆＴ　　　　−＝・・−・（ａ２）ｌ
ｆＡＬ３１＞３ｆＴ　　　　・−・−−−−（ａ３）な
る条件を満足することを特徴としている。

（実施例） 第１．第２図は本発明の数値実施例１．２のレンズ断面
図であり、プロジェクションに通用した場合を例にとり
、その一部も併せて示している。

図中、ＬＦＬは本発明のレトロフォーカス型レンズであ
る。Ｓはスクリーンであり、距離の長い第１共役点側（
以下「物体側」と称する。）に配置されている。Ｆは被
投影面であり、距離の短し１第２共役点側（以下「像面
側」と称する。）に配置されている。この像面側には例
えば第７図に示すようなカラー液晶プロジェクションの
場合には被投影画像である液晶表示素子、光源、フィル
ター等の各要素か配置されている。■は第１群、■は第
２群、■は第３群である。

本発明のレトロフォーカス型レンズは複数のレンズの屈
折力、レンズ形状等を適切に設定することにより、レン
ズ系全体の焦点距離をｆＴとしたとき、バックフォーカ
ス（第２共役点側のレンズ面である最終レンズ面から第
２共役点までの距離）ＳＫがＳＫ＞０．７ｆＴとなるよ
うにしている。

そして第２群と第３群に少なくとも片側のレンズ面に非
球面を施した非球面レンズを少なくとも１枚ずつ配置し
、これにより歪曲収差やフレアー等の諸収差を良好に補
正し、高い光学性能の投影像を得ている。

特に第２群中に設けた非球面レンズ（第２１非球面レン
ズ）により、主に球面収差を補正している。又、第３群
中に設けた非球面レンズ（第３１非球面レンズ）により
主に歪曲収差を補正している。

このとき第２１非球面レンズと第３１非球面レンズの屈
折力が条件式（ａ２＞　、　（ａ３）を満足するように
している。

条件式（ａ２）　、　（ａ３）は非球面レンズを例えば
プラスチック材等で成形により製作したとき、温度変化
等の環境変化により材質の屈折率が変化しピント移動や
光学性能が低下するのを防止する為のものである。

即ち、条件式（ａ２）　、　（ａ３）を満足するような
屈折力（パワー）の比較的小さいレンズに非球面を施す
ことにより、所定の光学性能を維持しつつ、環境変化に
よる光学性能の低下を効果的に防止している。又条件式
（ａ２）　、　（ａ３）を満足させることにより材質の
選択範囲を広げることができる□ようにしている。

尚、第１図の数値実施例１では第１群ｍを正レンズと物
体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、第２群ｍ
を単一の非球面レンズ、第３群ｍを負レンズと正レンズ
の貼り合わせレンズ、正レンズそして非球面レンズより
構成している。

又、第２図の数値実施例２では第１群ｍを物体側に凸面
を向けたメニスカス状の負レンズと像面側に凸面を向け
たメニスカス状の正レンズ、第２群ｍを単一の非球面レ
ンズ、第３群ｍを負レンズと正レンズの貼り合わせレン
ズ、正レンズそして非球面レンズより構成している。

次に本発明のレトロフォーカス型レンズのレンズ構成の
特長について説明する。

一般に結像光学系において、その２つの共役点の間の結
像倍率を十分に大きく、あるいは十分に小さくする場合
で、かつ結像光学系の距離の短い共役点（ここでは結像
光学系の２つの共役点のうち小さい像を形成する共役点
をいい以下「第２共役点」という。）と、この第２共役
点側のレンズ面までの距離ＳＫ（ここではこの距離ＳＫ
をバックフォーカスと呼ぶ）を、結像光学系の焦点距離
ｆと比べて十分に長くする場合には、結像光学系のレン
ズ構成を、その距離の長い共役点（ここでは結像光学系
の２つの共役点のうち大きい像を形成する共役点をいい
以下［第１共役点Ｊという。）側に負の屈折力を持った
レンズ、又はレンズ群を配置するとともに、第２共役点
側に正の屈折力を持ったレンズ、又はレンズ群を配置す
る、いわゆるレトロフォーカス型とすることが必要とな
る。

レトロフォーカス型のレンズは上述のように負の屈折力
を持ったレンズ、又はレンズ群と正の屈折力を持ワたレ
ンズ、又はレンズ群が非対称に配置されるため、光学系
の非対称性に基づく収差、特に歪曲収差が多く発生し易
い。この歪曲収差は第２共役点において著しい樽型とな
る傾向が強く少ない枚数の球面レンズを用いたコンパク
トなレンズ構成では、これを良好に補正することは困難
であった。

本発明はレンズ系全体を物体側の第ルンズ面から光軸上
最終レンズ面に至る距離を略３等分して物体側より第１
群、第２群そして第３群の３つの部分系に分割している
。そして第３群に非球面レンズ（第３１非球面レンズ）
を用いることにより、主に上記の樽型の歪曲収差を良好
に補正するとともに、レンズ系の中央の第２ｎに非球面
レンズ（第２１非球面レンズ９を用いることによって主
に球面収差、コマ収差等を効果的に補正している。

本実施例で用いる非球面は第３図に示すようにその非球
面の形状を非球面の頂点における近軸曲率半径Ｒ１光軸
上で第１共役点から第２共役点に向かう方向にＸ軸、非
球面の頂点を通って光軸と垂直方向にＨ軸をとり、Ｂ、
Ｃ２Ｄをそれぞれ非球面係数として ・・・・（１） なる式で表わしている。

（１）式において第１項は近軸曲率半径Ｒに関わる項で
あり、第２項以下か非球面の量を与えるものである。又
非球面の前後の媒質については光束の非球面への入射側
の媒質の屈折率をＮ、射出側の媒質の屈折率をＮ′とす
る。このとき３次の非球面収差係数！は上記（１）式の
非球面係数Ｂと、非球面の前後の媒質の屈折率Ｎ及びＮ
′を用いて次にように表わされる。

’Ｉ’＝８　（Ｎ′−Ｎ）　Ｂ　　　　・・・・・・・
・（２）［本発明ではここに記載した結果のみが必要な
ため（２）式の導出に関しては省略するが、松居吉哉著
「レンズ設計法Ｊ　（共立出版）の記述中の（３・ｌ）
式、（４・３ｂ）式、（４・５）式から導いた。］更に
非球面収差係数型は３次収差係数に対して次に示す変化
量、即ち非球面化したことによって生ずる３次収差の変
化量をもたらす。

但し、ΔＩは球面収差係数の変化量、Δ■はコマ収差係
数の変化量、６ｍは非点収差係数の変化量、Δ■は球欠
像面湾曲収差係数の変化量、Δ■は歪曲収差係数の変化
量を表わす。

又、ｈとｈは第４図に示す近軸光線追跡量であフて、ｈ
は光軸に沿って進み光軸上に結像する光、）Ｉ（近軸軸
上光線１□）が各レンズ面と交差する高さ（光軸からの
距離）を示し、ｈは斜め方向からレンズに入射して絞り
ＳＰの中心を通過する光線（瞳近軸光線ＩＬ２）が各レ
ンズ面と交差する高さを示す。

従ってｈは光学系の絞りの位置によって変化し、又絞り
の存在しない光学系では定義できないので、ここではレ
ンズ系の第ルンズ面から最終レンズ面までの距離を２等
分する位置、即ちレンズ系の略中夫に仮の絞りがあるも
のとして説明を進める。

一般にレンズ系において絞りをレンズ系の第ルンズ面側
、又は最終レンズ面側の一方に偏った位置に配置すると
、その絞りを配置した近傍に配置されるレンズは、その
レンズ径を小さくすることか可能となる。しかしなから
絞りを配置した側とは反対側に配置されるレンズのその
レンズ径を相当に大きくすることか必要となる。このた
めレンズ系全体を小型のものとするためには、絞りはこ
こで仮定したようにレンズ系の中央付近に配置するのが
望ましい。

さてここで（３）式に基づいてレトロフォーカス型レン
ズに多く発生し易い樽型の歪曲収差を非球面を用いて補
正することを考える。（３）式から解るように非球面を
用いることにより球面収差係数、コマ収差係数、非点収
差係数、球欠像面湾曲収差係数は近軸軸上光線が各レン
ズ面と交差する高さｈのそれぞれ４乗、３乗、２乗、２
乗に比例して変化するのに対し歪曲収差係数はｈの１乗
に比例して変化する。又球面収差係数、コマ収差係数、
非点収差係数、球欠像面湾曲収差係数は瞳近軸光線が各
レンズ面と交差する高さｈのそれぞれ０乗、１乗、２乗
、２乗に比例して変化するのに対し、歪曲収差係数はｈ
の３乗に比例して変化する。従って非球面を用いること
によって球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係数、
球欠像面湾曲収差係数の変化を小さく抑えつつ歪曲収差
係数を大きく変化させるためには、近軸軸上光線が各レ
ンズ面と交差する高さｈか小さく、瞳近軸光線か各レン
ズ面と交差する高さＹか大きいレンズ面を非球面とすれ
ば良い。

レトロフォーカス型レンズでは上述のように結像光学系
の第１共役点側に負の屈折力を持ったレンズ、又はレン
ズ群を配置し、第２共役点側に正の屈折力を持ったレン
ズ、又はレンズ群を配置する構成となるため、一般に近
軸軸上光線が各レンズ面と交差する高さｈは第１共役点
側のレンズ面で小さい値となり第２共役点側のレンズ面
で大きい値となる。又レンズ系の中央付近では、これら
の中間的な値となる場合が多い。

一方、瞳近軸光線が各レンズ面と交差する高さｈは、一
般に絞りの位置から離れる程大きくなり、前述の仮定の
ようにレンズ系の第ルンズ面から最終レンズ面までの距
離を２等分する位置に絞りを配置することを想定した場
合には、レンズ系の両端で大きい値となりレンズ系の中
央で小さい値となる。

尚、ここて瞳近軸光線が各レンズ面と交差する高さ百の
値を、大きい値、小さい値と述べたか、百の値は絞りの
前後で、その符号を変化させるので大きい値、小さい埴
はその絶対値の大きさを示すものである。

以上より本発明ではレトロフォーカス型レンズにおいて
、多く発生し易い樽型の歪曲収差を補正するためには、
近軸軸上光線が各レンズ面と交差する高さｈの値か比較
的小さく、瞳近軸光線が各レンズ面と交差する高さｈの
値が比較的大きいレンズ面、即ちレンズの第ルンズ面か
ら最終レンズ面までの距離を略３等分してできる３つの
部分系のうち、第２共役点側の第３群の部分系に非球面
を用いている。

即ち本発明では近軸軸上光線が各レンズ面と交差する高
さｈに注目し、この高さｈの値が第２共役点側に配置さ
れる正の屈折力を持フたレンズ、又はレンズ群から第２
共役点に到達する間に急速に小さくなることに着目し、
この近軸軸上光線と光軸との距離が比較的小さくなり、
瞳近軸光線と光軸との距離か大きくなる第３群中に前述
した条件式（ａ３）を満足する比較的屈折力の弱い第３
１非球面レンズを配置することにより歪曲収差を良好に
補正している。

尚、ここで非球面レンズを条件式（ａ３）を満足する屈
折力の弱いレンズとしたのは、ここに配置する非球面レ
ンズか強い負の屈折力を持つ場合には、レトロフォーカ
ス型でなくなり、バックフォーカスＳＫを焦点圧１１１
ｆに比べて十分に長くすることが困難となるからである
。又強い正の屈折力を持つ場合には上述の近軸軸上光線
が、この非球面と交差する高さｈの値を十分に小さくす
ることができなくなって歪曲収差以外の収差を大きく変
化させてしまうことになってしまう為である。

本発明では上述のように球面収差係数、コマ収差係数、
非点収差係数、球欠像面湾曲収差係数のそれぞれを大き
く変化させない第３群中に第３１非球面レンズを配置し
て歪曲収差を補正するようにしたか（３）式が示すよう
に球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係数、球欠像
面湾曲収差係数の変化量は０ではない。

又、非球面を用いないレトロフォーカス型レンズにおい
ても、当然のことながらこれらの収差は残存している。

そこで本発明では第２群中に第２１非球面レンズを設け
ることにより残存するこれらの収差を効果的に補正して
いる。

この第２１非球面レンズは前述の歪曲収差の補正のため
の第３１非球面レンズとは異なり、他の収差、即ち球面
収差、コマ収差、非点収差、球欠像面湾曲収差を主に補
正するためのものである。

この為近軸軸上光線が各レンズ面と交差する高さｈが大
きく、瞳近軸光線が各レンズ面と交差する高さｈか小さ
い位置に配置することが望ましい。

この為、本発明では２番目の非球面を近軸軸上光線の高
さは中程度だか、筺近軸光線の高さが著しく小さくなる
レンズ系中の中央部付近の第２群中に配置している。

又、ここに配置する第２１非球面レンズも強い屈折力の
レンズにするとレトロフォ−カス型の屈折力配置か弱ま
り、ハックフォーカスか短くなる傾向を示すため、前述
の条件式（ａ２）を満足する程度の弱い屈折力のレンズ
としている。

又、そのようにすれば材質の選択範囲が広がるという効
果かある。このことは前述の歪曲収差補正用の第３１非
球面レンズの場合と同様である。

次に本発明の更なる特徴となる非球面レンズの形状につ
いて説明する。まず第３群中に配置する第３１非球面レ
ンズを簡単のため２つのレンズ面の近軸曲率半径を無限
大とする。又非球面は一方のレンズ面のみに施すものと
し、しかも非球面係数は前述の（１）式のＢの値のみを
与えるものとする。このとき非球面形状は（１）式にＲ
＝ω、Ｃ＝Ｄ＝Ｏを代入して ｘ＝ＢＨ’　　　　　　　・・・・・・・・・・・・（
４）で表わされる。

このときこの第３１非球面レンズの焦点距離ｆＡＬ３は
無限大となっており、十分に屈折力が弱いため、レトロ
フォーカス型の構成に弊害となることなく、従ってバッ
クフォーカスを十分に長く保つことが可能となり、又前
述の理由から歪曲収差を良好に補正することを可能とす
る。

第３１非球面レンズを、レンズ系の第２共役点側に配置
させた場合を想定し、更に非球面を第２共役点側のレン
ズ面に用いる場合を考える。

一般にレトロフォーカス型レンズの第２共役点における
歪曲収差は著しい樽型となるため、これを補正するため
の非球面形状は（３）式の歪曲収差係数の変化量ΔＶが
負の値となるように与えれば良い。一般にこの第３１非
球面レンズが配置される、レンズ系の第２共役点側の位
置では、近軸軸上光線がレンズ面と交差する高さｈは正
の値となり、又瞳近軸光線がレンズ面と交差する高さｈ
も正の値となっている。この為、歪曲収差係数の変化量
ΔＶを負の値とするためには非球面収差係数！の値を負
の値とすることが必要となる。

一方、非球面収差係数！は非球面の前後の媒質の屈折率
Ｎ、Ｎ−と非球面係数Ｂを用いて（２）式のように表わ
される。ここでは非球面の前方の媒質はガラス、又はプ
ラスチック等の光学材料であり、後方は空気となるため
、一般にＮ＞Ｎ′となっている。従って樽型の歪曲収差
を補正するためには、ここでは非球面係数Ｂの値を正の
値とすることが必要となる。このとき非球面の形状は（
４）式より、第２共役点側に凹面を向けた４次曲面とな
り、第３１非球面レンズの光軸方向に測定した厚さは光
軸から離れるに従ワて増加する。

同様に第３１非球面レンズの非球面を第２共役点側のレ
ンズ面の代わりに第１共役点側のレンズ面に用いる場合
を考える。この場合には非球面の前後の媒質の屈折率Ｎ
、Ｎ”がＮ＜Ｎ　′なる関係となっているため樽型の歪
曲収差を補正するためには、非点収差係数重の値を負の
値とすること、即ち非球面係数Ｂの値を負の値とするこ
とが必要となる。このとき非球面の形状は（４）式より
第２共役点側に凸面を向けた４次曲面となり第３１非球
面レンズの光軸方向に測定した厚さは、光軸から離れる
に従って増加する。

以上の理由により第３１非球面レンズをこのレンズのい
ずれか一方のレンズ面、あるいは両レンズ面を非球面と
して、樽型の歪曲収差を補正する為、この第３１非球面
レンズの形状を、その先軸方向に測定した厚さが光軸か
ら履れるに従って増加する形状としている。

又、第３１非球面レンズは、レンズ系の第２共役点側の
収束光路中に配、置する場合には、歪曲収差の補正に特
に効果を有しつつ球面収差、コマ収差等を悪化させない
ようにするため、略々第２共役点側に凹面を向けたメニ
スカス形状とするのが更に効果的である。

一方、レンズ系の中央付近の第２群中に配置する第２１
非球面レンズは主として球面収差、コマ収差等を補正す
ることを目的とするものである。

レトロフォーカス型レンズの第２共役点側に配置される
正の屈折力のレンズ及びレンズ群では、−般に補正不足
型の球面収差や外向性のコマ収差が発生し易く、レンズ
系全体としても、これらの収差が残存する傾向を示す。

第２群中に配置する第２１非球面レンズはこれらの収差
を効果的に補正するとともに歪曲収差補正用に配置した
別の第３１非球面レンズで発生する諸収差をも良好かつ
効果的に補正するものである。そのためには球面収差係
数の変化量Δ工及びコマ収差係数の変化量Δ■を負の値
とすれば良く、前述の歪曲収差補正のための非球面形状
と同様に考えて、光軸から離れるに従って光軸方向に測
定した厚さか厚くなるような非球面形状としている。

この第２１非球面レンズの非球面形状は他のレンズの屈
折力の配置、及び他の非球面レンズの形状の応じて変化
し、必ずしもこの形状でなければならないという訳では
ないが、バランスの良い収差補正を行う上で、このよう
な形状とすることが望ましい。

又、本発明において軸外光束の中心を主光線としたとき
、像面側のレンズ面から射出する最大軸外光束の主光線
の光軸とのなす角度θがθ＜２０度となるように各要素
を設定している。即ち最大軸外光束の主光線の像面側の
レンズ面から射出する光軸からの高さをｈ、像面上での
最大像高をＤ、バックフォーカスをＳＫとしたとき（Ｄ
−ｈ）／Ｓ、Ｋ＜０．３６４ なる条件式を満足するようにしている。これにより所定
のテレセントリック系を得ている。

次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてＲ
ｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄ
ｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、Ｎｉ
とνｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。

尚、非球面係数は前述の（１）式に基づいて表わしてい
る。

数値実施例１ １−９０．ＯＦＮｏ＝ｌ：４　　　　２ω−５２，８’
Ｒ］−１４７，４０Ｄ　Ｉ−９，ＯＮ　＋＝１．７８４
７２ν　ｌ−２５，７Ｒ２−１１１７，９９Ｄ　２−０
．５ Ｒ３−２２２，１６Ｄ　３−５．ＯＮ　２−１．７］２
９９シ２−５３．８Ｒ４−４５，３８Ｄ４−７０．０ Ｒ５−１０６，６７０５−３，０，Ｎ　３−１．４９１
７１シ３−５７．４８８−１０６．８７　　Ｄ　６−５
５．０Ｒ７−−９８，３４Ｄ　７−５．０　　　Ｎ　４
−１．７８４７２ν４−２５．７Ｒ８−４３＋、７２　
　Ｄ　８−１０．０　　　Ｎ　５−１．７７２５０ν５
−４９．ＩｉＲ９−１３３，００Ｄ９−　ｏ、５ ＲＩＯ−２９９，９９０１０−１７，０８６−１，７＋
２９９ジロー５３．８Ｒ１１−−９０，７２Ｄｌｌ−０
，５ Ｒ１２−７３４，１２０１２−５，０Ｎ　７−１．４７
１７１シアー５７．４ＲＩ３−　’７３４．１２ ＳＫ　−１８６ （非球面係数） 第５面　　　　　第６面 Ｒ１０６，６７１０６，６７ ８９，３＋４ｘ　１０−’　　　　１．０１０ｘ　１Ｏ
−５Ｃ３，０３０ｘ　１０−９３．８０８ｘ　１Ｏ−９
Ｄ　　　　１．９０４ｘ　１０−”　　　２．８３５ｘ
　１０−１２第１２面　　　　第１３面 Ｒ７３４，１２７３４，１２ Ｂ　　　　］、９４６Ｘ　１０−６２．３２４Ｘ　Ｉｎ
−’Ｃ−４，２６５ｘ　１０−”　　　９．９１５ｘ　
１０−”Ｄ　　　−１，２５８Ｘ　１０−１３−１．５
＋９ｘ　１０−＋３ｆＡＬ２譚２３４００　　　　ｆＡ
Ｌ３禦６６５０００光線有効径φ４０　　　　光線有効
径φ９０（Ｄ−ｈ）／ＳＫ一０’、１３５ （光軸方向に測定した厚さ） ＨＤ　ＡＬＩＩ　　　　Ｄ　ＡＬＩＩ＋５　　　　３．
０００５０　　　５．０００２４１０　　　　３．００
ｇ７３　　　５．００３９２１５　　　　３．０５＋０
４　　　５．０２０７＋２０　　　　３．１９９３１　
　　５．０６８９５２５　　　　　　　　　　５、＋７
８４５３０　　　　　　　　　　５．３９２７６３５　
　　　　　　　　　５．７６９８０４０　　　　　　　
　　　６．３７８７３４５　　　　　　　　　　７．２
９］０３数値実施例２ Ｆ−９０，ＯＦＮｏ−１：４　　　　２ω−６２，８’
Ｒ１−２０３，２７Ｄ　Ｉ−５，０Ｎ　Ｉ−１，７］２
９９ν　ｌ−５３，８Ｒ２−５９，４５０２−６５，０ Ｒ３−１３９，４５Ｄ　３−５．０　　　Ｎ　２−１．
８０５１８ν２〜２５．４Ｒ４〜−８４，９１０４−４
３，０ Ｒ５−−１４６，２９Ｄ　５−３．０　　　Ｎ　３”１
．４９１７１　ｖ　３−５７．４８６−１４６．２９　
　Ｄ　６−５５．０８７〜−６９．９３　　　０　７・
　５．ＯＮ４〜１．７２８２５　　ν　４・２８，５Ｒ
８−１９７，９１Ｄ　８〜１ｆｉ、ＯＮ　５−１．６５
８４４シ５・５０．９Ｒ９−−８４，２８０９−０，５ ＲＩＯ−２１１，７５ＤＩＧ−１４，０Ｎ　６−１．６
９６８０ジロー５５．５Ｒ１１−１４８，６６Ｄｌｌ−
０，５ Ｒ１２＝−４７４，２６ＤＩ２−５．０　　　Ｎ　７−
１．４９１７１　ｖ　７−５７．４Ｒ１３−４７４，２
６ ＳＫ　−１８６ （非球面係数） 第５面　　　　　第６面 Ｒ−１４６，２９−１４６，２９ Ｂ　　　　−１，９５２Ｘ　１０−’　　　−１，７１
８ｘ　ＩＱ−６Ｃ６，８０１Ｘ　１０−”　　　５．７
３１ｘ　１０−”Ｄ　　　　２．５３２ｘ　１０−１２
２．５４５ｘ　１０−”第１２面　　　　第１３面 Ｒ−４７４，２６−４７４，２６ Ｂ　　　　３．４２４Ｘ　１０−’　　　　３．６５９
Ｘ　１０−’Ｃ−１，２９２ｘ　１０−目　　　１．５
４２ｘ　１０−”Ｄ　　　　１．８９９ｘ　１０−”　
　　３．０７８ｘ　１０−”ｆＡＬ２−４４０００　　
　　ｆＡＬ３−２７８０００光線有効径φ４０　　　　
光線有効径φ９゜（Ｄ−ｈ）／ＳＫ　−０，１４６ （光軸方向に測定した厚さ） ＨＤＡＬＵ　　　　　ＤＡＬｍ ｏ　　　　３　　　　　５ ５　　　　３．０００＋５　　　５．０００１５１０　
　　　３．００２２４　　　５．００２５２１５　　　
　３．０１０６８　　　５．０１３９０２０　　　　３
．０３０９７　　　５．０４９１４２５　　　　　　　
　　　５．１３７４３３０　　　　　　　　　　５．３
３２５９３５　　　　　　　　　　５．７２９４２４０
　　　　　　　　　　６．４８７８４４５　　　　　　
　　　　７．８６７８９数値実施例１において第５面（
Ｒ５）と第６面（Ｒ６）で構成される第２１非球面レン
ズ及び第１２面（Ｒ１２）と第１３面（Ｒ１３）で構成
される第３１非球面レンズの焦点距離はそれぞれ、およ
そｆＡＬ２＝２３４００．ｆＡＬ３＝６６５０００とな
っており、レンズ系全体の焦点距離ｆ＝９０に対して十
分に大きい値となっている。又第２１非球面レンズと第
３１非球面レンズの光線有効径はそれぞれ、＄よそ４０
及び９０であり、この範囲において非球面レンズの光軸
方向に測定した厚さは前述した如く光軸から離れるに従
って増加している。

第５図は数値実施例１の収差図であり、第１共役点から
第ルンズ面までの距Ｍ３０００、バックフォーカス５Ｋ
＝１８６の状態を表わしている。

数値実施例２において第５面（Ｒ５）と第６面（Ｒ６）
で構成される第２１非球面レンズ及び第１２面（Ｒ１２
）と第１３面（Ｒ１３）で構成される第３１非球面レン
ズの焦点距離はそれぞれ、およそｆＡＬ２＝４４０００
．ｆＡＬ３＝２７８０００となっており、レンズ系全体
の焦点距離ｆ＝９０に対して十分に大きい値となってい
る。又第２１非球面レンズと′１Ｊ３１非球面レンズの
光線有効径はそれぞれ、右よそ４０及び９０であり、こ
の範囲において非球面レンズの光軸方向に測定した厚さ
は前述した如く光軸から離れるに従フて増加している。

第６図は数値実施例２の収差図であり、第１共役点から
第ルンズ面までの距３１１３０００．バックフォーカス
５Ｋ＝１８６の状態を表わしている。

数値実施例１．２では焦点距離ｆ′に比してバックフォ
ーカスＳＫが十分に長いレトロフォーカス型となってお
り、コンパクトな構成でありながらも第５．第６図に示
したように歪曲収差をはじめ諸収差が良好に補正されて
いる。

（発明の効果） 本発明によれば前述の如くレンズ構成を設定することに
より、比較的少ないレンズ枚数で歪曲収差やフレアー等
の諸収差を効果的に補正し、高い光学性能を有したバッ
クフォーカスの長いカラー液晶プロジェクションテレビ
用の投影レンズに好適なレトロフォーカス型レンズを達
成することができる。

又、本発明によれば非球面を設ける非球面レンズの屈折
力を前述の如く設定することにより、アクリル等のプラ
スチックモールドレンズより構成したときの温度変化等
によるピント移動を効果的に防止すると共にレンズ系全
体の軽量化を図ることができる等の特長を有したレトロ
フォーカス型レンズを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は各々本発明の数値実施例１゜２のレン
ズ断面図、第３．第４図は非球面形状に関する説明図、
第５図、第６図は各々本発明の数値実施例１．２の投影
倍率−３／１００倍にあけ□。 る像面側の緒収差図である。第７図は従来のカラー液晶
プロジェクタ−の構成図である。 図中、ＬＦＬはレトロフォーカス型レンズ、Ｓはスクリ
ーン、Ｆは被投影画像、工は第１群、■は第２群、■は
第３群、１は光源、２ａ、２ｂ。 ２ｃは液晶表示素子、３ａ、３ｂはミラー、４は赤反射
ダイクロイックミラー、５は絃反射ダイクロイックミラ
ー、６は青透過ダイクロイックミラー、７は投影レンズ
、ΔＳはサジタル像面、ΔＭはメリディオナル像面であ
る。 特許出願人　　キャノン株式会社 第１図 第２図 第３図 第　　　　５　　　　図 第　　　　６　　　　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のレンズを有し、距離の長い方の第１共役点
   側から順に第１群、第２群そして第３群の３つのレンズ
   群に分け、全系の焦点距離をｆＴ、距離の短い方の第２
   共役点側のレンズ面から該第２共役点までの距離をＳＫ
   としたとき ＳＫ＞０．７ｆＴ を満足し、かつ該第２群と該第３群に少なくとも片側の
   レンズ面が非球面の非球面レンズを少なくとも１枚ずつ
   設けたことを特徴とするレトロフォーカス型レンズ。
2. （２）前記第２群と第３群に設けた少なくとも１枚の非
   球面レンズの焦点距離を各々ｆＡＬ２、ｆＡＬ３とした
   とき ｜ｆＡＬ２｜＞３ｆＴ ｜ｆＡＬ３｜＞３ｆＴ なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載のレ
   トロフォーカス型レンズ。
3. （３）前記第２群に設けた非球面レンズは光軸方向に測
   定した厚さが光軸から離れるに従って有効領域内におい
   て増加する形状をしていることを特徴とする請求項１又
   は２記載のレトロフォーカス型レンズ。
4. （４）前記第３群に設けた非球面レンズは光軸方向に測
   定した厚さが光軸から離れるに従って有効領域内におい
   て増加する形状をしていることを特徴とする請求項１又
   は２記載のレトロフォーカス型レンズ。