JPH0558526B2 - - Google Patents
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- JPH0558526B2 JPH0558526B2 JP2075741A JP7574190A JPH0558526B2 JP H0558526 B2 JPH0558526 B2 JP H0558526B2 JP 2075741 A JP2075741 A JP 2075741A JP 7574190 A JP7574190 A JP 7574190A JP H0558526 B2 JPH0558526 B2 JP H0558526B2
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は、投影レンズに係り、特に光学的性能
が良好であり、広角かつコンパクトで、しもか
FNO≦1.0と非常に明るいプロジエクタ用の投影レ
ンズに関する。 ［従来の技術］ 近年、プロジエクシヨンテレビ（PTVと略称
する）は、デレビ放送の受像のみならず、VTR
やビデオデイスク等の電子映像機器の表示装置と
して、また文字や静止画像等を映すコンピユータ
出力のデイスプレイ用としての需要が増大してい
る。 そして、PTVの画質を直視型テレビに近いも
のとすべく、明るさ、コントラストおよび解像力
等の向上が望まれており、性能面以外でもコンパ
クト化および低コスト化の要望が強まつている。 特に、PTVの画質は、使用するプロジエクタ
用の投影レンズによつて左右され、投影レンズの
結像性能は、軸上は勿論のこと、周辺にあつても
高性能であることが要求される。 また、PTVのコンパクト化および低コスト化
を図るにも、投影レンズのレンズユニツトのコン
パクト化およびレンズ自体の低コスト化が大きな
影響を与える。 従来、投影レンズには、ガラスレンズを多数枚
組み合せたものが使用されていたが、ガラスレン
ズでは球面レンズしか利用できないので、構成枚
数が多くなつてしまい、硝材の比重も大きいため
に軽量化が図れなかつた。 ところが、最近では、大口径非球面プラスチツ
クレンズが高精度で安価に生産できるようになつ
たため、ガラスレンズとプラスチツクレンズを併
用して、光学的性能を維持しつつ、コンパクト化
および低コスト化を図つた投影レンズが用いられ
ている。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、プラスチツク素材の線膨張係数は、光
学ガラスに比して著しく大きく、温度変化による
屈折率の変動も大きい。 このため、プラスチツクレンズは、温度変化に
よるバツクフオーカスの変動が大きく、結像性能
を低下させてしまい、PTVの画質を劣化させる
という問題があつた。 従来のガラスレンズとプラスチツクレンズとを
併用した投影レンズでも、幾何光学的収差等の光
学的性能を満足させ、広角かつコンパクトでFNO
≦1.0の値を有するものは見当らない。 本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、幾何光学的収差等の光学的性能が良好
であり、広角かつコンパクトで、しかもFNO≦1.0
と非常に明るい投影レンズを提供することを目的
とする。 ［課題を解決しようとする手段］ 上記目的を達成するために本発明は、スクリー
ン側から順に、正の第１群レンズ、正の第２群レ
ンズ、構成レンズ中最もパワーの強い正の第３群
レンズ、負の第４群レンズおよびスクリーン側に
曲率の強い凹面を向けた負の第５群レンズからな
る５群５枚構成であるとともに、第１群レンズ、
第２群レンズおよび第４群レンズがそれぞれ少な
くとも１面の非球面を含むレンズであつて摺脂系
材料からなり、 (1) 10＜f1＋f2／ｆ＜30 (2) 0.9＜f3／ｆ＜1.3 (3) −400＜f4／ｆ＜０ (4) ２×10-3＜ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＜３×10-3 ここで、 ｆ；全系の合成焦点距離 fi；第ｉ群レンズの焦点距離 ni；第ｉ群レンズの20℃でのｅ−lineの屈折率 hi；第ｉ群レンズの近軸追跡軸上光の平均高さ
（但しhi＝１） VTi＝ni−Ｏ／npi−n4pi npi；第ｉ群レンズの０℃でのｅ−lineの屈折率 n4pi；第ｉ群レンズの40℃でのｅ−lineの屈折
率 の条件を満足するように投影レンズを構成した。 ［作用］ 以下、上記条件について説明する。 条件(1)は、本発明のような大口径レンズにおけ
る、主として球面収差、コマ収差の補正に寄与す
る２つの第１群レンズ、第２群レンズのパワーを
制限する条件である。 本発明の投影レンズは、近年の大口径化、コン
パクト化、広角化に対応するプロジエクタ用の投
影レンズであり第１群レンズ、第２群レンズの２
枚の樹脂系レンズが非球面を含むことにより、第
１群レンズがレンズ最大口径の５〜８割程度の高
さを通過する光の球面収差の補正および軸外光に
対する下線のコマ収差の補正に寄与し、第２群レ
ンズがレンズ最大口径の近傍の光に対する球面収
差の補正に寄与する。 f1＋f2／ｆが30以上になるとき、即ち正の第１群 レンズと正の第２群レンズのパワーが弱いとき、
正の第３群レンズに入射する軸上光の光束径が大
きくなり、必然的に第３群レンズで発生する球面
収差が大きくなつて、全系として他レンズによる
球面収差の補正が困難となり、悪化する。 一方、f1＋f2／ｆが10以下になるとき、即ち第１ 群レンズと第２群レンズのパワーが強くなる時、
いずれのレンズも収差補正可能な非球面レンズ形
状においては、第１群レンズ若しくは第２群レン
ズのいずれか又は両方のレンズが厚くなり、各レ
ンズの成形性が悪くなる。 また、通常の光学的収差を補正したレンズ系に
おいて、条件(4)の温度特性を満足することが困難
となる。 条件(2)は、全構成レンズ中最もパワーの強い第
３群レンズの焦点距離についての条件である。
f3／ｆが1.3以上になると、即ちレンズのパワーが弱 くなると、所定の焦点距離を得るためには他の樹
脂レンズのパワーが強くなつて条件(4)を満足する
ことができなくなり、収差も悪化するか又はレン
ズ全長が長くなつて、コンパクト化に反する。 一方、f3／ｆが0.9以下になると、この第３群レン ズによつて発生する球面収差、コマ収差が増大
し、第１群レンズ、第２群レンズおよび第４群レ
ンズにより補正ができなくなる。 条件(3)は、負の第４群レンズの焦点距離に対す
る条件である。 第４群レンズは、近軸附近で比較的パワーの小
さい負レンズであるが、第１および第２群レンズ
による温度変化に対するバツクフオーカスの変動
を補正すると共に、非球面化によつてレンズ周辺
部のパワーをもつことにより、軸外光束の上線の
コマ収差を補正するレンズである。 f4／ｆが０以上になると、主として第１群レンズ、 第２群レンズ、第４群レンズおよび第５群レンズ
に対する温度特性の条件である(4)を満足すること
ができない。 一方、f4／ｆが−400以下になると、軸上光に対す る球面収差の発生が大きくなる。 条件(4)は、本発明のような樹脂レンズを含む光
学系において、温度変化に対する屈曲率の大きな
変化によつて発生するバツクフオーカスの変動を
小さく押えるための条件である。 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifiが上記条件範囲を超えると、CRT 面の加熱による温度変化によりバツクフオーカス
が変動して好ましくない。 ［実施例］ 以下本考案の実施例を説明する。 ここで、ｒはレンズの各面の曲率半径、ｄはレ
ンズ厚又はレンズ間隔、Ｎは各レンズのｅ−line
の屈折率である。 また、非球面形状は、光軸方向をＸ軸とした直
交座標系において、頂点近軸曲率をＣ、円錐定数
をＫ、非球面系数をAiとしたとき、 Ｘ＝Cρ2／１＋√１−（Ｋ＋Ｉ）C2ρ2＋10 〓i=3 Aiρi ρ＝√2＋2 で表される回転対称非球面である。 （実施例 １） 第１図は本実施例の投影レンズのレンズ構成
図、第２図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.95 ｆ＝95.3 倍率＝−0.10905 f1＋f2／ｆ＝14.646 f3／ｆ＝1.210 f4／ｆ＝−349.866 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.533×10-3
が良好であり、広角かつコンパクトで、しもか
FNO≦1.0と非常に明るいプロジエクタ用の投影レ
ンズに関する。 ［従来の技術］ 近年、プロジエクシヨンテレビ（PTVと略称
する）は、デレビ放送の受像のみならず、VTR
やビデオデイスク等の電子映像機器の表示装置と
して、また文字や静止画像等を映すコンピユータ
出力のデイスプレイ用としての需要が増大してい
る。 そして、PTVの画質を直視型テレビに近いも
のとすべく、明るさ、コントラストおよび解像力
等の向上が望まれており、性能面以外でもコンパ
クト化および低コスト化の要望が強まつている。 特に、PTVの画質は、使用するプロジエクタ
用の投影レンズによつて左右され、投影レンズの
結像性能は、軸上は勿論のこと、周辺にあつても
高性能であることが要求される。 また、PTVのコンパクト化および低コスト化
を図るにも、投影レンズのレンズユニツトのコン
パクト化およびレンズ自体の低コスト化が大きな
影響を与える。 従来、投影レンズには、ガラスレンズを多数枚
組み合せたものが使用されていたが、ガラスレン
ズでは球面レンズしか利用できないので、構成枚
数が多くなつてしまい、硝材の比重も大きいため
に軽量化が図れなかつた。 ところが、最近では、大口径非球面プラスチツ
クレンズが高精度で安価に生産できるようになつ
たため、ガラスレンズとプラスチツクレンズを併
用して、光学的性能を維持しつつ、コンパクト化
および低コスト化を図つた投影レンズが用いられ
ている。 ［発明が解決しようとする課題］ しかし、プラスチツク素材の線膨張係数は、光
学ガラスに比して著しく大きく、温度変化による
屈折率の変動も大きい。 このため、プラスチツクレンズは、温度変化に
よるバツクフオーカスの変動が大きく、結像性能
を低下させてしまい、PTVの画質を劣化させる
という問題があつた。 従来のガラスレンズとプラスチツクレンズとを
併用した投影レンズでも、幾何光学的収差等の光
学的性能を満足させ、広角かつコンパクトでFNO
≦1.0の値を有するものは見当らない。 本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、幾何光学的収差等の光学的性能が良好
であり、広角かつコンパクトで、しかもFNO≦1.0
と非常に明るい投影レンズを提供することを目的
とする。 ［課題を解決しようとする手段］ 上記目的を達成するために本発明は、スクリー
ン側から順に、正の第１群レンズ、正の第２群レ
ンズ、構成レンズ中最もパワーの強い正の第３群
レンズ、負の第４群レンズおよびスクリーン側に
曲率の強い凹面を向けた負の第５群レンズからな
る５群５枚構成であるとともに、第１群レンズ、
第２群レンズおよび第４群レンズがそれぞれ少な
くとも１面の非球面を含むレンズであつて摺脂系
材料からなり、 (1) 10＜f1＋f2／ｆ＜30 (2) 0.9＜f3／ｆ＜1.3 (3) −400＜f4／ｆ＜０ (4) ２×10-3＜ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＜３×10-3 ここで、 ｆ；全系の合成焦点距離 fi；第ｉ群レンズの焦点距離 ni；第ｉ群レンズの20℃でのｅ−lineの屈折率 hi；第ｉ群レンズの近軸追跡軸上光の平均高さ
（但しhi＝１） VTi＝ni−Ｏ／npi−n4pi npi；第ｉ群レンズの０℃でのｅ−lineの屈折率 n4pi；第ｉ群レンズの40℃でのｅ−lineの屈折
率 の条件を満足するように投影レンズを構成した。 ［作用］ 以下、上記条件について説明する。 条件(1)は、本発明のような大口径レンズにおけ
る、主として球面収差、コマ収差の補正に寄与す
る２つの第１群レンズ、第２群レンズのパワーを
制限する条件である。 本発明の投影レンズは、近年の大口径化、コン
パクト化、広角化に対応するプロジエクタ用の投
影レンズであり第１群レンズ、第２群レンズの２
枚の樹脂系レンズが非球面を含むことにより、第
１群レンズがレンズ最大口径の５〜８割程度の高
さを通過する光の球面収差の補正および軸外光に
対する下線のコマ収差の補正に寄与し、第２群レ
ンズがレンズ最大口径の近傍の光に対する球面収
差の補正に寄与する。 f1＋f2／ｆが30以上になるとき、即ち正の第１群 レンズと正の第２群レンズのパワーが弱いとき、
正の第３群レンズに入射する軸上光の光束径が大
きくなり、必然的に第３群レンズで発生する球面
収差が大きくなつて、全系として他レンズによる
球面収差の補正が困難となり、悪化する。 一方、f1＋f2／ｆが10以下になるとき、即ち第１ 群レンズと第２群レンズのパワーが強くなる時、
いずれのレンズも収差補正可能な非球面レンズ形
状においては、第１群レンズ若しくは第２群レン
ズのいずれか又は両方のレンズが厚くなり、各レ
ンズの成形性が悪くなる。 また、通常の光学的収差を補正したレンズ系に
おいて、条件(4)の温度特性を満足することが困難
となる。 条件(2)は、全構成レンズ中最もパワーの強い第
３群レンズの焦点距離についての条件である。
f3／ｆが1.3以上になると、即ちレンズのパワーが弱 くなると、所定の焦点距離を得るためには他の樹
脂レンズのパワーが強くなつて条件(4)を満足する
ことができなくなり、収差も悪化するか又はレン
ズ全長が長くなつて、コンパクト化に反する。 一方、f3／ｆが0.9以下になると、この第３群レン ズによつて発生する球面収差、コマ収差が増大
し、第１群レンズ、第２群レンズおよび第４群レ
ンズにより補正ができなくなる。 条件(3)は、負の第４群レンズの焦点距離に対す
る条件である。 第４群レンズは、近軸附近で比較的パワーの小
さい負レンズであるが、第１および第２群レンズ
による温度変化に対するバツクフオーカスの変動
を補正すると共に、非球面化によつてレンズ周辺
部のパワーをもつことにより、軸外光束の上線の
コマ収差を補正するレンズである。 f4／ｆが０以上になると、主として第１群レンズ、 第２群レンズ、第４群レンズおよび第５群レンズ
に対する温度特性の条件である(4)を満足すること
ができない。 一方、f4／ｆが−400以下になると、軸上光に対す る球面収差の発生が大きくなる。 条件(4)は、本発明のような樹脂レンズを含む光
学系において、温度変化に対する屈曲率の大きな
変化によつて発生するバツクフオーカスの変動を
小さく押えるための条件である。 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifiが上記条件範囲を超えると、CRT 面の加熱による温度変化によりバツクフオーカス
が変動して好ましくない。 ［実施例］ 以下本考案の実施例を説明する。 ここで、ｒはレンズの各面の曲率半径、ｄはレ
ンズ厚又はレンズ間隔、Ｎは各レンズのｅ−line
の屈折率である。 また、非球面形状は、光軸方向をＸ軸とした直
交座標系において、頂点近軸曲率をＣ、円錐定数
をＫ、非球面系数をAiとしたとき、 Ｘ＝Cρ2／１＋√１−（Ｋ＋Ｉ）C2ρ2＋10 〓i=3 Aiρi ρ＝√2＋2 で表される回転対称非球面である。 （実施例 １） 第１図は本実施例の投影レンズのレンズ構成
図、第２図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.95 ｆ＝95.3 倍率＝−0.10905 f1＋f2／ｆ＝14.646 f3／ｆ＝1.210 f4／ｆ＝−349.866 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.533×10-3
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
（実施例 ２）
第３図は、本実施例の投影レンズのレンズ構成
図、第４図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.95 ｆ＝95.7 倍率＝−0.10905 f1＋f2／ｆ＝24.396 f3／ｆ＝1.185 f4／ｆ＝−12.904 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.496×10-3
図、第４図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.95 ｆ＝95.7 倍率＝−0.10905 f1＋f2／ｆ＝24.396 f3／ｆ＝1.185 f4／ｆ＝−12.904 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.496×10-3
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
（実施例 ３）
第５図は、本実施例の投影レンズのレンズ構成
図、第６図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.95 ｆ＝95.3 倍率＝−0.10905 f1＋f2／ｆ＝13.449 f3／ｆ＝1.203 f4／ｆ＝−209.921 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.668×10-3
図、第６図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.95 ｆ＝95.3 倍率＝−0.10905 f1＋f2／ｆ＝13.449 f3／ｆ＝1.203 f4／ｆ＝−209.921 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.668×10-3
【表】
【表】
ト）
12 ∞
12 ∞
【表】
【表】
【表】
【表】
（実施例 ４）
第７図は、本実施例の投影レンズのレンズ構成
図、第８図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.95 ｆ＝96.8 倍率＝−0.11111 f1＋f2／ｆ＝13.768 f3／ｆ＝1.144 f4／ｆ＝−7.297 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.543×10-3
図、第８図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.95 ｆ＝96.8 倍率＝−0.11111 f1＋f2／ｆ＝13.768 f3／ｆ＝1.144 f4／ｆ＝−7.297 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.543×10-3
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
（実施例 ５）
第９図は、本実施例の投影レンズのレンズ構成
図、第１０図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.98 ｆ＝97.8 倍率＝−0.11111 f1＋f2／ｆ＝10.225 f3／ｆ＝1.010 f4／ｆ＝−2.672 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.241×10-3
図、第１０図ａ〜ｃはその各収差図である。 FNO＝0.98 ｆ＝97.8 倍率＝−0.11111 f1＋f2／ｆ＝10.225 f3／ｆ＝1.010 f4／ｆ＝−2.672 ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＝2.241×10-3
【表】
【表】
【表】
【表】
［発明の効果］
以上のように、本発明の投影レンズによれば、
広角かつコンパクトで、FNO≦1.0であつて非常に
明るく、温度変化によるバツクフオーカスの変動
が少なく、結像性能が極めて高く、幾何光学的収
差等の光学的性能が良好となる。
広角かつコンパクトで、FNO≦1.0であつて非常に
明るく、温度変化によるバツクフオーカスの変動
が少なく、結像性能が極めて高く、幾何光学的収
差等の光学的性能が良好となる。
第１図、第３図、第５図、第７図および第９図
はそれぞれ本発明の実施例１〜５の投影レンズを
示すレンズ構成図、第２図ａ，ｂおよびｃ、第４
図ａ，ｂおよびｃ、第６図ａ，ｂおよびｃ、第６
図ａ，ｂおよびｃ、第８図ａ，ｂおよびｃ並びに
第１０図ａ，ｂおよびｃはそれぞれ本発明の実施
例１〜５の各投影レンズの球面収差図、非点収差
図および歪曲収差図である。
はそれぞれ本発明の実施例１〜５の投影レンズを
示すレンズ構成図、第２図ａ，ｂおよびｃ、第４
図ａ，ｂおよびｃ、第６図ａ，ｂおよびｃ、第６
図ａ，ｂおよびｃ、第８図ａ，ｂおよびｃ並びに
第１０図ａ，ｂおよびｃはそれぞれ本発明の実施
例１〜５の各投影レンズの球面収差図、非点収差
図および歪曲収差図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スクリーン側から順に、正の第１群レンズ、
正の第２群レンズ、構成レンズ中最もパワーの強
い正の第３群レンズ、負の第４群レンズおよびス
クリーン側に曲率の強い凹面を向けた負の第５群
レンズからなる５群５枚構成であるとともに、第
１群レンズ、第２群レンズおよび第４群レンズが
それぞれ少なくとも１面の非球面を含むレンズで
あつて樹脂系材料からなり、 (1) 10＜f1＋f2／ｆ＜30 (2) 0.9＜f3／ｆ＜1.3 (3) −400＜f4／ｆ＜０ (4) ２×10-3＜ｆ・5 〓i=1 hi 2／VTifi＜３×10-3 ここで、 ｆ；全系の合成焦点距離 fi；第ｉ群レンズの焦点距離 ni；第ｉ群レンズの20℃でのｅ−lineの屈折率 hi；第ｉ群レンズの近軸追跡軸上光の平均高さ
（但しhi＝１） VTi＝ni−Ｏ／npi−n4pi npi；第ｉ群レンズの０℃でのｅ−lineの屈折率 n4pi；第ｉ群レンズの40℃でのｅ−lineの屈折
率 の条件を満足することを特徴とする投影レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7574190A JPH03276113A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 投影レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7574190A JPH03276113A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 投影レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276113A JPH03276113A (ja) | 1991-12-06 |
| JPH0558526B2 true JPH0558526B2 (ja) | 1993-08-26 |
Family
ID=13585010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7574190A Granted JPH03276113A (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 投影レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03276113A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015099104A1 (ja) | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 大王製紙株式会社 | 吸収性物品の体液吸収形態の表示・解析方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3388780B2 (ja) * | 1992-06-19 | 2003-03-24 | 株式会社日立製作所 | 背面投写型画像ディスプレイ装置 |
| KR970010211B1 (en) * | 1992-10-28 | 1997-06-23 | Samsung Electronics Co Ltd | Lens system for rear viewer projector type |
| JP3429843B2 (ja) * | 1993-05-25 | 2003-07-28 | 株式会社日立製作所 | 投写レンズ及び画像表示装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6285212A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-18 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 屈折式投影レンズ |
| JPH0814653B2 (ja) * | 1986-12-09 | 1996-02-14 | パイオニア株式会社 | 投影レンズ |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP7574190A patent/JPH03276113A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015099104A1 (ja) | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 大王製紙株式会社 | 吸収性物品の体液吸収形態の表示・解析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03276113A (ja) | 1991-12-06 |
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