JP2798781B2 - 投写レンズ - Google Patents
投写レンズInfo
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- JP2798781B2 JP2798781B2 JP10792790A JP10792790A JP2798781B2 JP 2798781 B2 JP2798781 B2 JP 2798781B2 JP 10792790 A JP10792790 A JP 10792790A JP 10792790 A JP10792790 A JP 10792790A JP 2798781 B2 JP2798781 B2 JP 2798781B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［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TV
用レンズに関する。
用レンズに関する。
［従来の技術］ 近代、大画面のテレビジョン画像を得る方法の一つと
して、プロジェクションTVが普及しつつあるが、その画
像の品質を確保する上で投影レンズの性能が重役な役割
を担っている。
して、プロジェクションTVが普及しつつあるが、その画
像の品質を確保する上で投影レンズの性能が重役な役割
を担っている。
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、
かつ画面周辺部にいたるまで良好に収差補正されなけれ
ばならない。また、プロジェクションTVは直視管TVに比
較して奥行きが大きいのが一つの問題点でありコンパク
トなセットの実現が望まれている。このため投写距離の
短い投写レンズが必要となっていた。
るためＦ値を１近くと口径比を大きくとる必要があり、
かつ画面周辺部にいたるまで良好に収差補正されなけれ
ばならない。また、プロジェクションTVは直視管TVに比
較して奥行きが大きいのが一つの問題点でありコンパク
トなセットの実現が望まれている。このため投写距離の
短い投写レンズが必要となっていた。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の投写レンズでは、ガラスレンズだけで構成する
と、高い結像性能、大口径比、高画角化を実現するに
は、枚数が増加すると共に口径が大きくなりコストが高
くなる。また、特に画面周辺性能の補正が困難である。
また、従来より非球面プラスチックレンズを用いた例は
多いが、周辺部まで収差を容易に補正できるものの、補
正を強力に行うために非球面量を大きくすると加工精度
が低く、設計性能を充分発揮できないという問題点があ
った。また、プラスチックレンズは温度の変動によって
屈折率や形状が変化し、デフォーカス発生により結像性
能が劣化するという問題点があった。
と、高い結像性能、大口径比、高画角化を実現するに
は、枚数が増加すると共に口径が大きくなりコストが高
くなる。また、特に画面周辺性能の補正が困難である。
また、従来より非球面プラスチックレンズを用いた例は
多いが、周辺部まで収差を容易に補正できるものの、補
正を強力に行うために非球面量を大きくすると加工精度
が低く、設計性能を充分発揮できないという問題点があ
った。また、プラスチックレンズは温度の変動によって
屈折率や形状が変化し、デフォーカス発生により結像性
能が劣化するという問題点があった。
この発明は上記の様な問題点が解消するためになされ
たもので、コンパクトで奥行きが薄型のプロジェクショ
ンTV用として画面全域にわたり良好なフォーカス性能を
実現し、かつ加工性を考慮し、温度特性に優れた投写レ
ンズを得ることを目的とする。
たもので、コンパクトで奥行きが薄型のプロジェクショ
ンTV用として画面全域にわたり良好なフォーカス性能を
実現し、かつ加工性を考慮し、温度特性に優れた投写レ
ンズを得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係る投写レンズは、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、スクリーンに凸を
向けた弱い正の第２群レンズ、負の第３群レンズ、両凸
の第４群レンズ、弱い正の第５群レンズ、及び負の屈折
力を持つ第６群レンズから成り、前記第２、第５群レン
ズは少なくとも１面が非球面のプラスチックレンズであ
り、下記の条件を満足するものである。
正のメニスカス形状の第１群レンズ、スクリーンに凸を
向けた弱い正の第２群レンズ、負の第３群レンズ、両凸
の第４群レンズ、弱い正の第５群レンズ、及び負の屈折
力を持つ第６群レンズから成り、前記第２、第５群レン
ズは少なくとも１面が非球面のプラスチックレンズであ
り、下記の条件を満足するものである。
0.15 ＜f/f1＜0.35 … −0.45＜f/f3＜−0.35 … 1.00 ＜f/f4＜1.15 … −0.90＜f/f6＜−0.85 … ただし、 f :全系の焦点距離 f1:第１群レンズの焦点距離 f3:第３群レンズの焦点距離 f4:第４群レンズの焦点距離 f6:第６群レンズの焦点距離 ［作用］ 第１群レンズ、第２群レンズは球面収差とコマ収差の
高精度な補正機能及び弱い集光機能をもち、第３群レン
ズは弱い発光機能と球面収差、軸外収差の他レンズ群と
のバランスをとる作用を有する。第４群レンズは第１、
２、３群レンズにより補正しきれない球面収差とコマ収
差を補正する機能、及び強い集光機能をもつ。第５群レ
ンズは非点集者、歪曲収差、及びコマ収差を高精度に補
正する機能を有し、第６群レンズはフィールドフラット
ナーとして像画湾曲、非点収差の補正をする。
高精度な補正機能及び弱い集光機能をもち、第３群レン
ズは弱い発光機能と球面収差、軸外収差の他レンズ群と
のバランスをとる作用を有する。第４群レンズは第１、
２、３群レンズにより補正しきれない球面収差とコマ収
差を補正する機能、及び強い集光機能をもつ。第５群レ
ンズは非点集者、歪曲収差、及びコマ収差を高精度に補
正する機能を有し、第６群レンズはフィールドフラット
ナーとして像画湾曲、非点収差の補正をする。
この様な補正機能を十分に果たすために第２、５群レ
ンズを共に非球面形状とする。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、コストの大幅な
低減が見込まれる。
ンズを共に非球面形状とする。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、コストの大幅な
低減が見込まれる。
式の条件は第１群レンズのパワーに関するもので、
上限を越えると軸外収差、特にコマ収差の補正が困難と
なる。また下限を越えると球面収差の補正が困難とな
る。このためにプラスチックレンズである第２群レンズ
のパワーを大きくしなければならず、この時プラスチッ
ク材の屈折率の温度係数が大きいことから温度変化によ
りデフォーカスが生じてしまう。
上限を越えると軸外収差、特にコマ収差の補正が困難と
なる。また下限を越えると球面収差の補正が困難とな
る。このためにプラスチックレンズである第２群レンズ
のパワーを大きくしなければならず、この時プラスチッ
ク材の屈折率の温度係数が大きいことから温度変化によ
りデフォーカスが生じてしまう。
式の条件は第３群のパワーに関するもので、第１、
２群レンズとの球面収差バランスを保つための条件であ
る。
２群レンズとの球面収差バランスを保つための条件であ
る。
式の条件は第４群レンズのパワーに関するもので、
上限を越えるとサジタルフレアが補正困難となり、下限
を越えるとコマ収差が発生しやすくなる。
上限を越えるとサジタルフレアが補正困難となり、下限
を越えるとコマ収差が発生しやすくなる。
式の条件は上限を越えると像画湾曲補正がアンダー
となり、下限を越えるとオーバーとなる。
となり、下限を越えるとオーバーとなる。
［実施例］ 以下、本発明を図に基ずいて説明する。
第１図は本発明の第１実施例の投写レンズの構成図で
ある。
ある。
第１レンズL1は正の屈折力を有するメニスカス形状で
あり、主に球面収差、コマ収差の補正機能を有する。第
２レンズL2はプラスチック非球面レンズであり、スクリ
ーンに凸を向けた正のメニスカス形状でほとんどパワー
を有さず、球面収差の補正を口径全体にわたり高精度に
補正する。第３群レンズL3は弱い負の屈折力を有し、第
1,2群レンズと共にコマ収差、球面収差の補正機能を有
する。第４レンズL4は強い集光機能を有し、第５レンズ
L5は非球面プラスチックレンズであり、ほとんどパワー
を有さず非点収差、歪曲収差を高精度に補正する。ま
た、軸上マージナル光線高の小さい位置に配されている
ので球面収差にあまり影響を与えず、画面周辺部まで軸
外収差を良好に補正できる。第６レンズはスクリーンに
強い凹面を向け、冷却液（Ａ）とともに負レンズの作用
を有し、おもに像面湾曲の補正を行う。さらに、蛍光面
状が球面のCRTフェースプレート（Ｂ）により構成され
ている。
あり、主に球面収差、コマ収差の補正機能を有する。第
２レンズL2はプラスチック非球面レンズであり、スクリ
ーンに凸を向けた正のメニスカス形状でほとんどパワー
を有さず、球面収差の補正を口径全体にわたり高精度に
補正する。第３群レンズL3は弱い負の屈折力を有し、第
1,2群レンズと共にコマ収差、球面収差の補正機能を有
する。第４レンズL4は強い集光機能を有し、第５レンズ
L5は非球面プラスチックレンズであり、ほとんどパワー
を有さず非点収差、歪曲収差を高精度に補正する。ま
た、軸上マージナル光線高の小さい位置に配されている
ので球面収差にあまり影響を与えず、画面周辺部まで軸
外収差を良好に補正できる。第６レンズはスクリーンに
強い凹面を向け、冷却液（Ａ）とともに負レンズの作用
を有し、おもに像面湾曲の補正を行う。さらに、蛍光面
状が球面のCRTフェースプレート（Ｂ）により構成され
ている。
第２、第５レンズはともにプラスチックレンズである
が、各面の非球面量は小さく抑えられ、加工性が良く、
設計性能を忠実に再現できる。また、パワーをほとんど
持たせてないので、配置公差を比較的大きくとれ、温度
変化によるデフォーカスも実用上問題にならない。
が、各面の非球面量は小さく抑えられ、加工性が良く、
設計性能を忠実に再現できる。また、パワーをほとんど
持たせてないので、配置公差を比較的大きくとれ、温度
変化によるデフォーカスも実用上問題にならない。
蛍光面はスクリーン方向に凹面を向けた球面形状をし
ており、画面周辺部の光をより多くレンズに取り込める
作用をしている。この結果周辺光量比は相対最大画角の
90％において40％以上を実現している。
ており、画面周辺部の光をより多くレンズに取り込める
作用をしている。この結果周辺光量比は相対最大画角の
90％において40％以上を実現している。
本発明の投写レンズの第１実施例の諸収差を第２図
に、また周辺部迄良好なフォーカス性能が得られている
ことを示すために第３図に400TV本（2.51p/mm）の空間
周波数に於けるMTFをしめす。第１の実施例のレンズ諸
元を第１表に示す。第２の実施例は、レンズ諸元を第２
表に、光路図を第４図に、諸収差を第５図に、MTFを第
６図にそれぞれ示す。
に、また周辺部迄良好なフォーカス性能が得られている
ことを示すために第３図に400TV本（2.51p/mm）の空間
周波数に於けるMTFをしめす。第１の実施例のレンズ諸
元を第１表に示す。第２の実施例は、レンズ諸元を第２
表に、光路図を第４図に、諸収差を第５図に、MTFを第
６図にそれぞれ示す。
表中、r1,r2,…はスクリーン側から順次の各レンズ面
の曲率半径を表し、d1,d2,…は各レンズ中心厚及びレン
ズ間隔、n1,n2,…は各レンズの屈折率（λ＝543nm）、
ν1,ν2,…はアッベ数を表す。
の曲率半径を表し、d1,d2,…は各レンズ中心厚及びレン
ズ間隔、n1,n2,…は各レンズの屈折率（λ＝543nm）、
ν1,ν2,…はアッベ数を表す。
また、非球面形状は光軸方向をｘ軸とした直角座標に
おいて当店曲率をｃ、円錐定数をｋ、高次係数をa4,a6,
a8,a10とした時、次式で表される回転対称非球面であ
る。
おいて当店曲率をｃ、円錐定数をｋ、高次係数をa4,a6,
a8,a10とした時、次式で表される回転対称非球面であ
る。
第１、第２の実施例共、前記、、、式を満た
している。
している。
［発明の効果］ 本発明は非球面レンズを用い、温度特性、加工性を考
慮した形状、配置とすることで、画面全域にわたり良好
なフォーカス性能を得て400TV本の空間周波数にてMTF80
％以上を実現できる。また、35度以上の高画角化が実現
できプロジェクションTVのコンパクト化を成せる。ま
た、屈折率が1.7以上の効果が硝材を用いることなく、
プラスチックレンズを効果的に使用することにより低価
格化を可能にした。
慮した形状、配置とすることで、画面全域にわたり良好
なフォーカス性能を得て400TV本の空間周波数にてMTF80
％以上を実現できる。また、35度以上の高画角化が実現
できプロジェクションTVのコンパクト化を成せる。ま
た、屈折率が1.7以上の効果が硝材を用いることなく、
プラスチックレンズを効果的に使用することにより低価
格化を可能にした。
第１図は本発明の第１実施例の投写レンズの構成図、第
２図は本発明の第１実施例の収差図、第３図は本発明の
第１実施例のMTF特性図、第４図は本発明の第２実施例
の投写レンズの構成図、第５図は本発明の第２実施例の
収差曲線、第６図は本発明の第２実施例のMTF特性図で
ある。 L1……第１レンズ、L2……第２レンズ、L3……第３レン
ズ、L4……第４レンズ、L5……第５レンズ、L6……第６
レンズ
２図は本発明の第１実施例の収差図、第３図は本発明の
第１実施例のMTF特性図、第４図は本発明の第２実施例
の投写レンズの構成図、第５図は本発明の第２実施例の
収差曲線、第６図は本発明の第２実施例のMTF特性図で
ある。 L1……第１レンズ、L2……第２レンズ、L3……第３レン
ズ、L4……第４レンズ、L5……第５レンズ、L6……第６
レンズ
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、スクリーンに凸を向けた弱い正の第２
群レンズ、負の第３群レンズ、両凸の第４群レンズ、弱
い正の第５群レンズ、及び負の屈折力を持つ第６群レン
ズから成り、前記第２、第５群レンズは少なくとも１面
が非球面のプラスチックレンズであり、下記の条件を満
足することを特徴とする投写レンズ。 0.15＜f/f1＜0.35 … −0.45＜f/f3＜−0.30 … 1.00＜f/f4＜1.15 … −0.90＜f/f6＜−0.85 … ただし、 f:全系の焦点距離 f1:第１群レンズの焦点距離 f3:第３群レンズの焦点距離 f4:第４群レンズの焦点距離 f6:第６群レンズの焦点距離
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10792790A JP2798781B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 投写レンズ |
| US07/689,507 US5148320A (en) | 1990-04-23 | 1991-04-23 | Projection lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10792790A JP2798781B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 投写レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045608A JPH045608A (ja) | 1992-01-09 |
| JP2798781B2 true JP2798781B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=14471582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10792790A Expired - Fee Related JP2798781B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 投写レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2798781B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5946142A (en) * | 1995-12-11 | 1999-08-31 | Hitachi Ltd. | Projection lens system and projection image display apparatus using the same |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP10792790A patent/JP2798781B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH045608A (ja) | 1992-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |