JP2629095B2 - The projection lens - Google Patents

The projection lens

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JP2629095B2
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俊秀 金子
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三菱電機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は高画質な投写画像を得るのに適した投写型ディスプレイ用の高精細度投写レンズに関する。 The present invention relates to a high-definition projection lens for projection display suitable for obtaining a high-quality projection image.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、大画面の画像を得る方法の一つとして、プロジェクションTVが普及しつつある。 In recent years, as one way of obtaining an image of large screen projection TV it is spreading. また、 Also,
従来のテレビジョン画像の2倍の解像度を持つ高品位テレビジョンが業務用から一般家庭へ普及することが見込まれており、高精細な画像を投影し、高画質画像を得る上で投写レンズの性能が重要な役割を担っている。 High definition television having twice the resolution of the conventional television image and is expected to spread from the commercial to the general household, by projecting high-definition images, the projection lens in order to obtain a high quality image performance plays an important role.

【0003】プロジェクションTVの投写レンズは、明るさを確保するためにF値を1近くと口径比を大きくとる必要があり、かつ画面周辺にいたるまで良好に収差補正されなければならない。 [0003] Projection TV of the projection lens must be satisfactorily correct aberrations up must take large 1 near the aperture ratio F value in order to ensure the brightness, and leading to the periphery of the screen. またプロジェクションTVは直視管TVに比べ、奥行きが大きいのが一つの問題点であり、セットのコンパクト化が望まれている。 The projection TV is compared with the direct view tube TV, is one problem that the depth is large, compact set is desired. これを実現するために投写距離の短い広角投写レンズが必要となっていた。 Short wide-angle projection lens of the projection distance to achieve this is necessary.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の投写レンズでは、高い結像性能、大口径比、広画角化を実現するために、ガラスレンズだけで構成すると、枚数が増加すると共に口径が大きくなり、コスト、重量の点で限界が生じていた。 In [0006] Conventional projection lens, high imaging performance, a large aperture ratio, in order to achieve a wide field angle and constitutes only a glass lens, aperture increases with the number increasing , cost, limit has occurred in terms of weight.

【0005】また従来より非球面プラスチックレンズを用いた投写レンズの例が多くあるが、収差補正を強力に行うためには非球面量を大きくする必要があり、加工精度が低く設計性能を十分発揮できないと言う問題点があった。 [0005] There are many examples of the projection lens using an aspheric plastic lens conventionally, but in order to perform strong aberration correction, it is necessary to increase the amount of asphericity, sufficiently exhibit the design performance processing accuracy is low there is a problem that can not be. 特にスクリーンに近い側に非球面を設けると、光束径が大きいため加工誤差が収差を発生させ易く、フレアの発生によりコントラストが低下することが問題であった。 Especially an aspherical surface on the side close to the screen, easy for processing error beam diameter is large to generate aberration, contrast has been a problem to be reduced by the occurrence of flare.

【0006】この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、画面全域に渡り良好なフォーカス性能を得て、高品位テレビジョンの画像を高画質に投影することが可能であり、かつ加工性に優れた非球面形状のプラスチックレンズを搭載した、広画角投写レンズを得ることを目的とする。 [0006] The present invention has been made to solve the above problems to obtain a good focusing performance over the entire screen, can project a high-definition television images in high quality Yes, and the plastic lens of aspherical shape having excellent workability is mounted, and to obtain a wide angle of view projection lens.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる投写レンズは以下のように構成した。 Means for Solving the Problems The projection lens according to the present invention is constructed as follows.

【0008】本発明の投写レンズは、スクリーン側から順に正のメニスカス形状の第1群レンズ、スクリーンに凸面を向けた正の第2群レンズ、負のメニスカス形状の第3群レンズ、正のメニスカス形状の第4群レンズ、前 [0008] The projection lens of the present invention, the first lens group, a positive second lens group having a convex surface directed toward the screen in order a positive meniscus from the screen side, the third lens unit of a negative meniscus shape, a positive meniscus fourth lens shape, before
第4群レンズと近接した位置に配された両凸の正の第5群レンズ、スクリーンに凹面を向けた正第6群レンズ、スクリーンに強い凹面を向けた負の第7群レンズ Serial fifth lens group having a positive biconvex arranged at a position near the fourth group lens, the sixth lens having a positive having a concave surface on the screen, the negative seventh lens having a strong concave surface on the screen
備え、前記第2 群及び第 6群レンズは少なくとも一面が非球面形状を有するようにされると共に、全系 の焦点距 Wherein the second group and the sixth lens group, together with at least one surface is to have a non-spherical shape, focal length of the entire system
離をf、第1群レンズの焦点距離をf1 、第3群レンズ The release f, and the focal length of the first lens f1, the third lens
の焦点距離をf3 、第5群レンズの焦点距離をf5 とし The focal length of the f3, a focal length of the fifth lens group and f5
たとき、 When I, を満足するようにされたものである。 Those that are to be satisfied.

【0009】 [0009]

【作用】本発明のプロジェクタ用投写レンズは、スクリーン側より順に第1、第2群レンズを有することにより球面収差とコマ収差の高精度な補正及び正の集光作用を行う。 SUMMARY OF projector for projection lens of the present invention, first in order from the screen side, perform high-precision correction and positive light condensing effect of the spherical aberration and coma by having a second lens group. また、負の第3群レンズは第1、第2群レンズと球面収差のバランスをとる作用を有する。 Further, the negative third lens group has the effect of balancing the first, second lens group and the spherical aberration. 第4、第5群レンズは主に集光作用を有し互いに近接して配される。 Fourth, fifth lens group is mainly arranged close to each other has a light condensing effect.
第6群レンズは非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を高精度に補正する機能を有する。 The sixth lens group is astigmatism, distortion, and has a function of correcting a coma aberration with high accuracy. そして、スクリーン側に強い凹面を向けた負のレンズは、スクリーンに凹面を向けたCRT蛍光面上に像を正しく結ぶための像面湾曲補正の作用を行う。 Then, a negative lens having a strong concave surface on the screen side performs the action of correcting field curvature for connecting correctly image on the CRT fluorescent screen having a concave surface directed toward the screen.

【0010】第2、第6群レンズは上記の補正機能を十分果たすために非球面形状とする。 [0010] The second, group sixth lens are aspherical in order to achieve sufficiently above correction function. また非球面を有するレンズ材をプラスチックとすることにより、コストの低減、軽量化がなされる。 Also by the lens material having an aspheric surface and plastic, cost reduction, weight reduction is made.

【0011】また本発明の投写レンズは前記(ア)〜 [0011] projection lens of the present invention the (A) -
(ウ)式を満たし、前記(ア)式の条件は第1群レンズのパワーに関するもので、本範囲を越えると特に球面収差の補正が困難となり、このため第2群レンズの非球面量を大きくしなければならず、製造公差が実用的でなくなる。 Met (c) below, wherein (A) expression conditions relate the power of the first lens exceeds the present range especially of spherical aberration correction becomes difficult, the aspherical amount of the order second lens group must be increased, manufacturing tolerances is no longer practical.

【0012】前記(イ)式の条件は第3群レンズのパワーに関するのもで、本範囲を越えると第1、第2群レンズとの球面収差のバランスをとるのが困難になる。 [0012] The (i) expression of the condition is also of about the power of the third lens group, the first exceeds this range, to balance the spherical aberration of the second lens group becomes difficult.

【0013】前記(ウ)の条件は第5群レンズのパワーに関するもので、本範囲を越えると第4群レンズのパワーを大きくしなければならず、コマ収差の補正が困難となり、上限を越えると周辺光量を確保することが困難となる。 [0013] Conditions of the (c) not relate the power of the fifth lens group, if it exceeds this range it is necessary to increase the power of the fourth lens group, it becomes difficult to correct coma aberration, exceeding the upper limit it is difficult to ensure the amount of peripheral light and.

【0014】また本発明の異なる実施例は、スクリーン側より順に第1、第2群レンズを有することにより球面収差とコマ収差の高精度な補正及び正の集光作用を行う。 Different embodiments of [0014] the present invention, first in order from the screen side, perform high-precision correction and positive light condensing effect of the spherical aberration and coma by having a second lens group. また負の第3群レンズは第1、第2群レンズと球面収差のバランスをとる作用を有する。 The negative third group lens has the effect of balancing the first, second lens group and the spherical aberration. 第4、第5、第6 Fourth, fifth, sixth
群レンズは主に集光作用を有し第4、第5群レンズは互いに近接して配される。 Group lens mainly fourth has a condensing action, the fifth lens group is disposed in close proximity to each other. 第7群レンズは非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を高精度に補正する機能を有する。 Group seventh lens astigmatism, distortion, and has a function of correcting a coma aberration with high accuracy.
そしてスクーン側に強い凹面を向けた負の第8群レンズは、スクリーンに凹面を向けたCRT蛍光面上に像を正しく結ぶための像面湾曲補正の作用を行う。 The negative of the eighth group lens having a strong concave surface on Scone side performs the action of correcting field curvature for connecting correctly image on the CRT fluorescent screen having a concave surface directed toward the screen.

【0015】 [0015]

【実施例】本発明による投写レンズの実施例を以下に示す。 Examples of EXAMPLES projection lens according to the present invention are shown below. 本発明の実施例は例えば図1に示すようにスクリーン(図の左方)側から順に正のメニスカス形状の第1群レンズ、スクリーンに凸面を向けた正の第2群レンズ、 Examples in turn positive first lens group, a positive second lens group having a convex surface directed toward the screen meniscus from side (left side in the figure) screen as shown in FIG. 1, for example of the present invention,
負のメニスカス形状の第3群レンズ、正のメニスカス形状の第4群レンズ、前記第4群レンズと近接した位置に配された両凸の正の第5群レンズ、スクリーンに凹面を向けた正の第6群レンズ、スクリーンに強い凹面を向けた負の第7 レンズから成る。 The third lens group having a negative meniscus shape, a fourth lens group having a positive meniscus shape, the first four groups of lens biconvex arranged in proximity to position a positive fifth lens group, a positive having a concave surface on the screen a sixth lens group, a negative seventh lens having a strong concave surface on the screen.

【0016】前記第2、第6群レンズは両面に非球面を有する。 [0016] The second, group sixth lens having aspherical surfaces on both sides. このうち第2群レンズは両面とも偏曲点を有さない。 Among the second group lens has no inflection point on both sides. 第2群レンズは光束径の大きな光束が透過するが、変曲点を有さないので、設計通りの形状加工が容易であるので、加工誤差による球面収差の発生はほとんど無い。 A large light flux of the second group lens beam diameter is transmitted, since no inflection point, since it is easy to shape machining as designed, there is almost no occurrence of spherical aberration due to processing errors. また集光作用を行うレンズを第4、第5群レンズの2枚で構成することにより、軸外収差の発生を小さく抑えることができ、第6群レンズの非球面量も小さくできる。 Further, by constituting the lens for performing a focusing action by two fourth, fifth lens group, it is possible to suppress the occurrence of off-axis aberrations can aspherical amount of the sixth lens group is small.

【0017】また、本発明の異なる構成の実施例は例えば図6に示すようにスクリーン側から順に正のメニスカス形状の第1群レンズ、スクリーンに凸面を向けた正の第2群レンズ、負のメニスカス形状の第3群レンズ、両凸の正の第4群レンズと第4群レンズに近接して配された両凹の負の第5群レンズ、両凸の正の第6群レンズと第6群レンズに近接して配され、スクリーンに凹面を向けた第7群レンズ、スクリーンに強い凹面を向けた負の第8群レンズから成る。 Further, examples of different configurations of the present invention, for example the first group lens of order positive meniscus from the screen side, as shown in FIG. 6, the second lens group of positive having a convex surface directed toward the screen, the negative third lens having a meniscus shape, a biconvex positive fourth lens and a negative biconcave fifth lens group disposed in proximity to the fourth group lens, a biconvex positive sixth lens first disposed in proximity to the 6 group lens, made of a seventh lens group, a negative eighth lens having a strong concave surface on the screen with a concave surface facing the screen.

【0018】以下に示す実施例の各表において、Rは曲率半径、Dは面間隔、Nは543nmの屈折率、υはアッベ数、Siはスクリーン側からi番目の面番号である。 [0018] In the tables of the following examples, R represents the radius of curvature, D is the surface interval, N is the refractive index of the 543 nm, upsilon Abbe number, Si is the i-th surface number from the screen side. また非球面形状は光軸をx、光軸に直交する方向をp、非球面係数をcc、Aj(j=4,6,8,10)とした時次式で表す。 The aspherical shape denotes an optical axis x, the direction perpendicular to the optical axis p, the aspheric coefficients cc, by the following equation when the Aj (j = 4,6,8,10).

【0019】 [0019]

【数1】 [Number 1]

【0020】実施例1. [0020] Example 1. 本発明の第1の実施例の構成は表1の通りであり、光路図を図1、収差図を図10に示す。 Construction of a first embodiment of the present invention are shown in Table 1, Fig. 1, shown in FIG. 10 aberration diagrams of the optical path diagram.

【0021】 [0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】実施例2. [0022] Example 2. 本発明の第2の実施例の構成は表2の通りであり、光路図を図2、収差図を図11に示す。 Configuration of the second embodiment of the present invention are shown in Table 2, FIG. 2 shows aberration diagrams in FIG. 11 the optical path diagram.

【0023】 [0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】実施例3. [0024] Example 3. 本発明の第3の実施例の構成は表3の通りであり、光路図を図3、収差図を図12に示す。 Construction of the third embodiment of the present invention are shown in Table 3, Figure 3 an optical path diagram, show aberrations in Figure 12.

【0025】 [0025]

【表3】 [Table 3]

【0026】実施例4. [0026] Example 4. 本発明の第4の実施例の構成は表4の通りであり、光路図を図4、収差図を図13に示す。 Construction of the fourth embodiment of the present invention are shown in Table 4, Figure 4 shows aberration diagrams in FIG. 13 the optical path diagram.

【0027】 [0027]

【表4】 [Table 4]

【0028】実施例5. [0028] Example 5. 本発明の第5の実施例の構成は表5の通りであり、光路図を図5、収差図を図14に示す。 Construction of the fifth embodiment of the present invention are shown in Table 5, Figure 5 illustrates aberration diagrams in Figure 14 the optical path diagram.

【0029】 [0029]

【表5】 [Table 5]

【0030】 [0030]

【発明の効果】 本発明の投写レンズは高品位テレビジョ According to the present invention the projection lens of the present invention is a high-definition TV job
ンの画像を高画質に投影することを可能とし、かつ半画 It makes it possible to project an image of in to the high-quality, and semi image
角が31度と広画角にできる。 Corners can be 31 degrees and a wide angle of view. さらに、加工性に優れた In addition, excellent workability
非球面プラスチックレンズを搭載することができ、生 It can be mounted aspherical plastic lenses, production
性に優れた高性能投写レンズを実現できる。 It can achieve excellent performance projection lens sexual. また、画面 In addition, screen
の中央から周辺に至るまで高精度に収差補正がなされ、 High precision aberration correction is made from the center of the to the periphery,
高品位テレビジョンの画像を高画質に投影することが可 Yes it is possible to project a high-definition television images to high-quality
能な高性能投写レンズを実現できる。 It can realize the function of high-performance projection lens.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施例の光路図である。 1 is an optical path diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の光路図である。 2 is an optical path diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例の光路図である。 3 is an optical path diagram of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例の光路図である。 4 is an optical path diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施例の光路図である。 5 is an optical path diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施例の光路図である。 6 is an optical path diagram of a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第7の実施例の光路図である。 7 is an optical path diagram of a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第8の実施例の光路図である。 8 is an optical path diagram of the eighth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第9の実施例の光路図である。 9 is an optical path diagram of a ninth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1の実施例の収差図である。 Figure 10 is an aberration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施例の収差図である。 11 is an aberration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3の実施例の収差図である。 12 is an aberration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第4の実施例の収差図である。 13 is an aberration diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第5の実施例の収差図である。 14 is an aberration diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

S1 第1群レンズ第1面 S2 第1群レンズ第2面 S3 第2群レンズ第1面 S4 第2群レンズ第2面 S5 第3群レンズ第1面 S6 第3群レンズ第2面 S7 第4群レンズ第1面 S8 第4群レンズ第2面 S9 第5群レンズ第1面 S10 第5群レンズ第2面 S11 第6群レンズ第1面 S12 第6群レンズ第2面 S13 第7群レンズ第1面 S14 第7群レンズ第2面 S15 第8群レンズ第1面 S16 第8群レンズ第2面 S17 フェースプレート第1面 S1 first group lens first surface S2 first group lens second surface S3 second lens first surface S4 second lens second surface S5 third lens group first surface S6 third group lens a second surface S7 second fourth lens group first surface S8 fourth group lens second surface S9 fifth lens first surface S10 fifth group lens second surface S11 sixth lens group first surface S12 sixth lens second surface S13 group 7 lens first surface S14 seventh lens second surface S15 eighth lens first surface S16 lens second surface S17 faceplate first surface group 8

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 スクリーン側から順に正のメニスカス形状の第1群レンズ、スクリーンに凸面を向けた正の第2 1. A first group lens order positive meniscus from the screen side, positive having a convex surface directed toward the screen second
    群レンズ、負のメニスカス形状の第3群レンズ、正のメニスカス形状の第4群レンズ、前記第4群レンズと近接した位置に配された両凸の正の第5群レンズ、スクリーンに凹面を向けた正の第6群レンズ、スクリーンに強い凹面を向けた負の第7群レンズを備え、前記第2 群及び Group lens, the third lens unit of a negative meniscus shape, a positive fourth lens having a meniscus shape, the fourth biconvex lens arranged in proximity to position the group positive fifth lens group, the concave surface on the screen towards positive sixth lens group comprises a negative seventh lens having a strong concave surface on the screen, the second group and
    6群レンズは少なくとも一面が非球面形状を有する The sixth lens group has at least one surface is aspherical
    うにされると共に、全系の焦点距離をf、第1群レンズ With Unisa is, the focal length of the entire system f, the first group lens
    の焦点距離をf1 、第3群レンズの焦点距離をf3 、第 The focal length of the f1, a focal length of the third group lens f3, the
    5群レンズの焦点距離をf5 としたとき、 When the focal length of the fifth lens group has a f5, を満足するようにされたことを特徴とする投写レンズ。 Projection lens, characterized in that it is adapted to satisfy.
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