JP3332681B2 - レトロフォーカス型レンズ - Google Patents

レトロフォーカス型レンズ

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JP3332681B2
JP3332681B2 JP21270395A JP21270395A JP3332681B2 JP 3332681 B2 JP3332681 B2 JP 3332681B2 JP 21270395 A JP21270395 A JP 21270395A JP 21270395 A JP21270395 A JP 21270395A JP 3332681 B2 JP3332681 B2 JP 3332681B2
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retrofocus
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健 和田
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Canon Inc
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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に好適な
バックフォーカスの長いレトロフォーカス型レンズに関
するものである。
【0002】
【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が種々と提案されている。
【0003】図11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。
【0004】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、緑用、
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,3b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緑用の液晶表示
素子2bを照明している。5aは緑反射ダイクロイック
ミラーである。
【0005】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。
【0006】同図においては白色光源1からの白色光を
ダイクロイックミラー(4,5)で赤、緑、青の色光に
色分解し、これら赤、緑、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づく液晶表示素子(2a,2
b,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。
【0007】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)に反射ミラーやダ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が多く用いられている。
【0008】このような液晶プロジェクター用のレトロ
フォーカス型レンズは、例えば特開平5−113534
号公報や特開平5−188287号公報等で提案されて
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】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,第1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,第2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得られるという特長がある。
【0010】しかしながらレンズ構成が非対称な為に歪
曲収差や倍率色収差等の非対称性収差が多く発生してく
るという問題点がある。
【0011】例えば画面サイズ(有効画面)に対してバ
ックフォーカスが長くなるように構成するとレンズ構成
の非対称性が増大し、光学性能が大きく低下してくると
いう問題点がある。
【0012】また、スクリーン面での照度を十分確保す
る為に、液晶表示面上に形成された画像をそれぞれ光軸
をずらした複数のレンズによりスクリーン上にそれぞれ
の画像を重ね合わせて投影するスタック方式において
は、複数の投影レンズによる画像を重ね合わせる為に全
画面領域において歪曲収差の変化量を出来る限り小さく
する必要がある。また特に画角が大きいレトロフォーカ
ス型レンズでは倍率色収差が画面の周辺で増大してく
る。一般にはこの量を液晶表示面の各画素サイズの半分
程度の大きさにおさめておかないと、投影画像に見苦し
い色にじみ等の現象が目立ってくる。
【0013】また液晶表示素子は角度特性がある為、表
示面に入射する軸外光束の入射角が小さくなるようにす
る必要がある。例えば、軸外光束が表示面に対して略垂
直に入射するように、液晶プロジェクター用の投影レン
ズとしては像側テレセントリックより構成することが必
要となってくる。この為投影レンズのレンズ構成の非対
称性が更に増大し、良好なる光学性能を得るのが大変難
しくなってくるという問題点があった。
【0014】本発明は、レンズ構成を適切に設定するこ
とにより所定のバックフォーカスが容易に得られ、像側
が略テレセントリックの非対称性収差を良好に補正し
た、大口径で高い光学性能を有した特にカラー液晶プロ
ジェクションTV用の投影レンズとして好適なレトロフ
ォーカス型レンズの提供を目的とする。
【0015】
【課題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、距離の長い方の第1共役点から順に負の
屈折力の第1群と絞り、そして正の屈折力の第2群の2
つのレンズ群を有し、該第1群は大きな空気間隔を境に
して第1a群と第1b群の2つのレンズ群を有し、該第
1b群は距離の短い第2共役点側に小さな曲率半径を有
する両レンズ面が凸面の第1b1レンズ、第2共役点側
に凹面を向けた負の第1b2レンズ、両レンズ面が凹面
の第1b3レンズ、そして第1共役点側に小さな曲率半
径を有する両レンズ面が凸面の第1b4レンズを有し、
該第1a群と第1b群の空気間隔をDab、該第2群の
最終レンズ面から該第2共役点までの距離をbf、全系
の焦点距離をfとしたとき、 4<bf/f ・・・・・・・・・・(1) 0.5<Dab/f<1.3 ・・・・・・(2) なる条件を満足することを特徴としている。
【0016】
【実施例】図1〜図5は本発明の数値実施例1〜5のレ
ンズ断面図である。図6〜図10は本発明の数値実施例
1〜5をmm単位で表したときの物体距離(第1共役点
S側までの距離)が5mのときの収差図である。
【0017】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」とも言う。)に配置されて
いる。LCは液晶表示素子等の被投影面であり、距離の
短い第2共役点側(以下「像面側」とも言う。)に配置
されている。
【0018】この像面側には例えば図11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が配置さ
れている。レトロフォーカス型レンズLFLは負の屈折
力の第1群L1と正の屈折力の第2群の2つのレンズ群
より成っている。SPは絞りであり、第1群L1と第2
群L2との間に配置している。第1群L1は最も大きな
空気間隔を境にして第1a群L1aと第1b群L1bの
2つのレンズ群より成っている。
【0019】本実施例では、該第1b群は距離の短い第
2共役点側に小さな曲率半径を有する両レンズ面が凸面
の第1b1レンズ、第2共役点側に凹面を向けた負の第
1b2レンズ、両レンズ面が凹面の第1b3レンズ、そ
して第1共役点側に小さな曲率半径を有する両レンズ面
が凸面の第1b4レンズの4つのレンズより構成してい
る。
【0020】そして条件式(1),(2)を満足するよ
うに各要素を設定することにより所定のバックフォーカ
スを確保しつつ、非対称収差の発生を少なくし、画面全
体にわたり高い光学性能を得ている。
【0021】カラー液晶プロジェクションTV用の投影
レンズとして用いる場合には像面側にダイクロイックミ
ラー等を配置する必要から長いバックフォーカスが必要
である。また、液晶表示素子の角度特性より像側テレセ
ントリックより構成する必要がある。
【0022】条件式(1)は所定のバックフォーカス
(第2群の最終レンズ面から第2共役点までの距離)を
得る為のものである。条件式(1)を外れるとダイクロ
イックプリズム等を配置するだけの所定のバックフォー
カスを得るのが難しくなってくる。
【0023】条件式(2)は第1群内の第1a群と第1
b群との空気間隔に関するものである。条件式(2)の
下限値を越えると第1b群のレンズ径が大きくなるばか
りでなく、諸収差のバランスが大きく崩れてしまい、ア
ンダーな(樽型)歪曲収差が多く発生してくる。また条
件式(2)の上限値を越えるとレンズ全長が長くなって
しまい十分な周辺光量を得る為には前玉径を大きくする
必要があり、レンズ系全体が大型化してくる。
【0024】本実施例では以上のように各レンズ群のレ
ンズ構成を特定することによりカラー液晶プロジェクタ
ー等の投影レンズとして好適なレトロフォーカス型レン
ズを達成している。
【0025】本発明においてカラー液晶プロジェクター
等の投影用レンズとして所定のバックフォーカスが容易
に得られ、しかも歪曲収差等の軸外収差を良好に補正
し、画面全体の光学性能をバランス良く補正するには次
の条件のうち少なくとも1つを満足させるのが良い。
【0026】(1−1)前記第1b2レンズは両レンズ
面が凹面又はメニスカス形状より成っていることであ
る。
【0027】(1−2)前記第1群と第2群の焦点距離
を各々f1,f2とするとき、 −2.5<f2/f1<−2.0 ・・・・・・・・(3) なる条件を満足することである。
【0028】条件式(3)は第1群及び第2群の屈折力
の比に関するものである。条件式(3)の上限値を越え
て第1群の屈折力が小さくなってくると十分なバックフ
ォーカスが得られなくなる。また条件式(3)の下限値
を越えて第1群の屈折力が大きくなってくるとレンズ系
の非対称性が大きくなり、特に歪曲収差、コマ収差、倍
率色収差等の補正が難しくなる。収差補正を有利に進め
る為には第1群と第2群との主点間隔を延ばせばよい
が、この方法はレンズ全長が長くなってくるので好まし
くない。
【0029】(1−3)前記第1a群と第1b群の焦点
距離を各々f1a,f1bとするとき、 0.7<f1b/f1a<3.5 ・・・・・・・・(4) なる条件を満足することである。
【0030】条件式(4)は第1群内の第1a群及び第
1b群の屈折力の比に関するものである。条件式(4)
の下限値を越えると諸収差のバランスが悪化するため十
分な投射性能が得られない。また条件式(4)の上限値
を越えると第1a群の屈折力が大きくなるため、アンダ
ーの(樽型)歪曲収差及び下方性のコマ収差が多く発生
してくる。
【0031】(1−4)前記第1b1レンズの第1共役
点側と第2共役点側の曲率半径を各々R1b1 ,R
1b1 としたとき、
【0032】
【数2】 なる条件を満足することである。
【0033】条件式(5)は第1b群内の第1共役点側
に配置された第1b1レンズの形状に関するものであ
る。本実施例では前記第1b1レンズの曲率半径R1b
R を小さくすることにより高次のオーバーの(糸巻き
型)歪曲収差を発生させ、第1a群において発生するア
ンダーの歪曲収差を補正している。曲率半径R1b1R
が大きくなって条件式(5)のシェイプファクターが条
件式(5)の下限値を越えると第1a群で発生するアン
ダーの歪曲収差を良好に補正できなくなるばかりか、非
点収差が補正過剰になり、画面周辺における画質が低下
してくる。逆に条件式(5)の上限値を越えて曲率半径
R1b1R が小さくなりすぎ、オーバーの歪曲収差が残
ってしまい、全画面領域で歪曲収差の変化量が大きくな
りすぎて好ましくない。
【0034】(1−5)前記第1群中の正レンズと負レ
ンズの材質の屈折率の平均値を各々N1P,N1Nとす
るとき、 0.04<N1N−N1P<0.13 ・・・・・・・・(6) なる条件を満足することである。
【0035】本発明では歪曲収差を良好に補正する為
に、第1群で発生する大きな樽型歪曲を抑える為に第1
群の負レンズの材質に高屈折率硝材を使用している。
【0036】条件式(6)は、その第1群中の正レンズ
及び負レンズの材質の屈折率に関するものである。条件
式(6)の下限値を越えて負レンズの材質の屈折率が低
くなってくると、アンダーの歪曲収差が大きく残留す
る。また条件式(3)の屈折力配置から解るように、バ
ックフォーカスを確保する為に第1群の負の屈折力は第
2群の正の屈折力に較べてかなり大きくなっている。こ
の為ペッツバール和が負方向に大きな値をとり像面がオ
ーバーに倒れてしまうため画面周辺において画質が低下
してくる。逆に条件式(6)の上限値を越えて高屈折率
の硝材を使うと収差補正及び像面補正には有利に作用す
るが、硝材の分光透過率が悪化してくるので良くない。
【0037】(1−6)前記第2群は複数の正レンズと
複数の負レンズを有し、該複数の正レンズの材質の屈折
率とアッベ数の平均値をN2P,ν2P、該複数の負レ
ンズの材質の屈折率の平均値とアッベ数をN2N,ν2
Nとしたとき 0.2<N2N−N2P ・・・・・・・・・・・・(7) 18<ν2P−ν2N<30 ・・・・・・・・(8) なる条件を満足することである。
【0038】条件式(7)及び(8)式は第2群を構成
する正レンズと負レンズの硝材の屈折率及びアッベ数に
関するものである。第1群による負のペッツバール和を
補正する為に、なるべく第2群中のレンズの硝材は条件
式(7)を満足するのが良い。条件式(7)の下限値を
越えて負レンズの材質の屈折率が低くなると、像面がオ
ーバーに倒れるばかりでなく、条件式(8)からも外れ
るようになり、スクリーン上に色にじみが発生してくる
ので良くない。条件式(8)の上限値を越えると負レン
ズの硝材に高分散硝材を用いなければならず、コストア
ップにつながるだけでなく、色の2次スペクトルが大き
く残留し色収差補正上好ましくない。
【0039】(1−7)前記第2群の焦点距離をf2、
前記絞りから該第2群の前側主平面までの距離をO21
とするとき、 0.9<O21/f2<1.10 ・・・・・・・・(9) なる条件を満足することである。
【0040】条件式(9)は周辺光量に関するものであ
る。条件式(9)の下限値を越えると光軸に対する軸外
主光線角が大きくなってしまい、十分な液晶表示素子に
入射する照明光束を確保できず、スクリーン上で周辺光
量が低下する。条件式(9)の上限値を越えると絞り位
置が前に出てくる為、軸外収差、特に非点収差のバラン
スが崩れてしまうため好ましくない。
【0041】(1−8)第1共役点側より順に前記第1
群は第1共役点側に凸面を向けたメニスカス状の負レン
ズ、両レンズ面が凸面の正レンズ、第1共役点側に凸面
を向けたメニスカス状の負レンズを有していることであ
る。これにより画面全体にわたり良い光学性能を得てい
る。
【0042】(1−9)第1共役点側より順に前記第2
群は両レンズ面が凸面の正レンズと両レンズ面が凹面の
負レンズとを接合した貼り合わせレンズ、両レンズ面が
凹面の負レンズと両レンズ面が凸面の正レンズとを接合
した貼合わせレンズ、第2共役点側に小さな曲率半径の
凸面を向けた正レンズと第2共役点側に凸面を向けたメ
ニスカス状の負レンズとを接合した貼合わせレンズ、そ
して少なくとも1つの両レンズ面が凸面の正レンズを有
していることである。これにより画面全体にわたり良好
なる光学性能を得ている。特に大口径化を図る際に発生
する球面収差とコマ収差を良好に補正している。
【0043】次に本発明の数値実施例を示す。数値実施
例においてRiはスクリーン側より順に第i番目のレン
ズ面の曲率半径、Diはスクリーン側より第i番目のレ
ンズ厚及び空気間隔、Niとνiは夫々スクリーン側よ
り順に第i番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数で
ある。又、前述の各条件式と数値実施例における諸数値
との関係を表−1に示す。 (数値実施例1) f= 17.508 fno= 1:3.0 2ω= 71.1° bf= 72.83mm R 1= 75.29 D 1= 3.10 N 1=1.72342 ν 1= 38.0 R 2= 23.88 D 2=10.05 R 3= 77.74 D 3= 8.05 N 2=1.64769 ν 2= 33.8 R 4= -141.59 D 4= 0.20 R 5= 59.58 D 5= 2.20 N 3=1.72342 ν 3= 38.0 R 6= 27.95 D 6=16.10 R 7= 56.77 D 7= 9.20 N 4=1.51633 ν 4= 64.2 R 8= -38.08 D 8= 0.20 R 9= 515.41 D 9= 1.40 N 5=1.61800 ν 5= 63.4 R10= 17.42 D10= 6.38 R11= -26.53 D11= 1.40 N 6=1.61800 ν 6= 63.4 R12= 26.58 D12= 6.35 N 7=1.53172 ν 7= 48.9 R13= -33.32 D13=22.20 R14=(絞り) D14= 5.76 R15= 44.46 D15= 4.95 N 8=1.69895 ν 8= 30.1 R16= -27.96 D16= 1.10 N 9=1.65844 ν 9= 50.9 R17= 89.42 D17=19.32 R18= -171.77 D18= 1.30 N10=1.83400 ν10= 37.2 R19= 23.54 D19= 9.15 N11=1.51633 ν11= 64.2 R20= -39.02 D20= 0.20 R21= -505.58 D21= 8.15 N12=1.48749 ν12= 70.2 R22= -21.19 D22= 1.60 N13=1.83400 ν13= 37.2 R23= -48.65 D23= 0.20 R24= 180.68 D24=11.00 N14=1.49700 ν14= 81.6 R25= -30.25 (数値実施例2) f= 17.510 fno= 1:3.0 2ω= 71.0° bf= 72.84mm R 1= 58.76 D 1= 3.10 N 1=1.72342 ν 1= 38.0 R 2= 28.16 D 2=10.53 R 3= 70.15 D 3= 7.30 N 2=1.67270 ν 2= 32.1 R 4= -212.44 D 4= 0.20 R 5= 71.34 D 5= 2.20 N 3=1.72342 ν 3= 38.0 R 6= 25.45 D 6=19.41 R 7= 69.37 D 7= 9.50 N 4=1.51633 ν 4= 64.2 R 8= -34.97 D 8= 0.20 R 9= -607.33 D 9= 1.40 N 5=1.61800 ν 5= 63.4 R10= 19.44 D10=25.23 R11= -39.32 D11= 1.40 N 6=1.61800 ν 6= 63.4 R12= 21.70 D12= 4.26 N 7=1.67270 ν 7= 32.1 R13= -95.20 D13= 0.20 R14=(絞り) D14= 5.22 R15= 51.99 D15= 7.00 N 8=1.67270 ν 8= 32.1 R16= -34.42 D16= 1.10 N 9=1.80610 ν 9= 41.0 R17= 1437.33 D17=16.25 R18= -87.99 D18= 1.45 N10=1.83400 ν10= 37.2 R19= 44.00 D19= 8.31 N11=1.48749 ν11= 70.2 R20= -36.15 D20= 0.20 R21= 321.53 D21=10.12 N12=1.49700 ν12= 81.6 R22= -22.83 D22= 1.90 N13=1.83400 ν13= 37.2 R23= -89.73 D23= 0.20 R24= -972.43 D24= 8.27 N14=1.48749 ν14= 70.2 R25= -33.04 D25= 0.03 R26= 95.91 D26= 5.05 N15=1.61800 ν15= 63.4 R27= -208.41 (数値実施例3) f= 17.511 fno= 1:3.0 2ω= 71.0° bf= 72.85mm R 1= 61.31 D 1= 3.10 N 1=1.83400 ν 1= 37.2 R 2= 30.72 D 2= 9.58 R 3= 76.79 D 3= 8.56 N 2=1.74664 ν 2= 32.4 R 4= -266.04 D 4= 0.20 R 5= 60.65 D 5= 2.20 N 3=1.83400 ν 3= 37.2 R 6= 26.76 D 6=22.48 R 7= 185.10 D 7= 3.00 N 4=1.51600 ν 4= 64.5 R 8= -34.17 D 8= 0.20 R 9= 1111.53 D 9= 1.40 N 5=1.61800 ν 5= 63.4 R10= 20.33 D10=21.90 R11= -28.40 D11= 1.40 N 6=1.60906 ν 6= 63.5 R12= 23.39 D12= 5.54 N 7=1.67169 ν 7= 32.0 R13= -46.56 D13= 0.20 R14=(絞り) D14= 0.20 R15= 73.16 D15= 3.79 N 8=1.64815 ν 8= 34.1 R16= -27.75 D16= 1.10 N 9=1.83400 ν 9= 37.2 R17= -154.96 D17=23.37 R18= -75.43 D18= 1.30 N10=1.83400 ν10= 37.2 R19= 45.03 D19= 8.38 N11=1.48700 ν11= 70.2 R20= -35.93 D20= 0.20 R21= 1862.71 D21= 9.76 N12=1.48700 ν12= 81.6 R22= -23.80 D22= 1.50 N13=1.83400 ν13= 37.2 R23= -63.09 D23= 0.20 R24= -643.09 D24= 8.81 N14=1.48749 ν14= 70.2 R25= -34.57 D25= 0.03 R26= 97.14 D26= 5.21 N15=1.48749 ν15= 70.2 R27= -182.12 (数値実施例4) f= 17.520 fno= 1:3.0 2ω= 71.0° bf= 72.88mm R 1= 76.39 D 1= 3.30 N 1=1.72342 ν 1= 38.0 R 2= 31.34 D 2= 9.47 R 3= 69.90 D 3= 8.28 N 2=1.64769 ν 2= 33.8 R 4= -188.38 D 4= 0.20 R 5= 58.97 D 5= 2.30 N 3=1.72342 ν 3= 38.0 R 6= 27.33 D 6=19.00 R 7= 67.23 D 7= 8.00 N 4=1.51633 ν 4= 64.2 R 8= -39.73 D 8= 0.20 R 9= -721.43 D 9= 1.40 N 5=1.61800 ν 5= 63.4 R10= 18.20 D10= 6.09 R11= -26.74 D11= 1.40 N 6=1.61800 ν 6= 63.4 R12= 26.74 D12= 5.82 N 7=1.53172 ν 7= 48.9 R13= -32.61 D13=21.91 R14=(絞り) D14= 7.62 R15= 50.17 D15= 4.85 N 8=1.69895 ν 8= 30.1 R16= -26.25 D16= 1.10 N 9=1.65844 ν 9= 50.9 R17= 160.40 D17=18.03 R18= -158.53 D18= 1.50 N10=1.83400 ν10= 37.2 R19= 23.03 D19= 9.14 N11=1.51633 ν11= 64.2 R20= -40.58 D20= 0.20 R21= -404.86 D21= 8.45 N12=1.48749 ν12= 70.2 R22= -20.24 D22= 1.90 N13=1.83400 ν13= 37.2 R23= -46.18 D23= 0.20 R24= 229.73 D24= 9.58 N14=1.49700 ν14= 81.6 R25= -29.28 (数値実施例5) f= 17.504 fno= 1:3.0 2ω= 71.1° bf= 70.02mm R 1= 40.49 D 1= 2.40 N 1=1.84666 ν 1= 23.8 R 2= 19.86 D 2=11.58 R 3= 108.61 D 3= 6.00 N 2=1.68893 ν 2= 31.1 R 4= -81.05 D 4= 0.20 R 5= 79.78 D 5= 1.70 N 3=1.84666 ν 3= 23.8 R 6= 27.79 D 6=10.29 R 7= 57.53 D 7= 7.40 N 4=1.51633 ν 4= 64.2 R 8= -27.10 D 8= 0.20 R 9= -120.14 D 9= 1.20 N 5=1.61800 ν 5= 63.4 R10= 18.07 D10= 4.87 R11= -27.65 D11= 1.40 N 6=1.61800 ν 6= 63.4 R12= 30.40 D12= 0.20 R13= 29.25 D13= 5.41 N 7=1.64769 ν 7= 33.8 R14= -33.60 D14=29.28 R15=(絞り) D15= 0.20 R16= 39.79 D16= 4.90 N 8=1.69895 ν 8= 30.1 R17= -31.85 D17= 1.10 N 9=1.74400 ν 9= 44.8 R18= 121.83 D18=29.03 R19= -179.33 D19= 1.50 N10=1.83400 ν10= 37.2 R20= 24.37 D20= 8.96 N11=1.51633 ν11= 64.2 R21= -38.39 D21= 0.20 R22= 191.54 D22= 9.00 N12=1.48749 ν12= 70.2 R23= -23.30 D23= 1.90 N13=1.83400 ν13= 37.2 R24= -76.14 D24= 0.20 R25= 169.57 D25=10.50 N14=1.49700 ν14= 81.6 R26= -30.58
【0044】
【表1】
【0045】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、レンズ構
成を適切に設定することにより所定のバックフォーカス
が容易に得られ、像側が略テレセントリックの非対称性
収差を良好に補正した、大口径で高い光学性能を有した
特にカラー液晶プロジェクションTV用の投影レンズと
して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。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の数値実施例1のレンズ断面図
【図2】 本発明の数値実施例2のレンズ断面図
【図3】 本発明の数値実施例3のレンズ断面図
【図4】 本発明の数値実施例4のレンズ断面図
【図5】 本発明の数値実施例5のレンズ断面図
【図6】 本発明の数値実施例1の収差図
【図7】 本発明の数値実施例2の収差図
【図8】 本発明の数値実施例3の収差図
【図9】 本発明の数値実施例4の収差図
【図10】 本発明の数値実施例5の収差図
【図11】 従来の液晶プロジェクターの概略図
【符号の説明】
L1 第1群 L2 第2群 L1a 第1a群 L1b 第1b群 SP 絞り LC 被投影面 S スクリーン d d線 F F線 C C線 ΔS サジタル像面 ΔM メリディオナル像面

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 距離の長い方の第1共役点から順に負の
    屈折力の第1群と絞り、そして正の屈折力の第2群の2
    つのレンズ群を有し、該第1群は大きな空気間隔を境に
    して第1a群と第1b群の2つのレンズ群を有し、該第
    1b群は距離の短い第2共役点側に小さな曲率半径を有
    する両レンズ面が凸面の第1b1レンズ、第2共役点側
    に凹面を向けた負の第1b2レンズ、両レンズ面が凹面
    の第1b3レンズ、そして第1共役点側に小さな曲率半
    径を有する両レンズ面が凸面の第1b4レンズを有し、
    該第1a群と第1b群の空気間隔をDab、該第2群の
    最終レンズ面から該第2共役点までの距離をbf、全系
    の焦点距離をfとしたとき、 4<bf/f 0.5<Dab/f<1.3 なる条件を満足することを特徴とするレトロフォーカス
    型レンズ。
  2. 【請求項2】 前記第1b2レンズは両レンズ面が凹面
    又はメニスカス形状より成っていることを特徴とする請
    求項1のレトロフォーカス型レンズ。
  3. 【請求項3】 前記第1群と第2群の焦点距離を各々f
    1,f2とするとき、 −2.5<f2/f1<−2.0 なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2の
    レトロフォーカス型レンズ。
  4. 【請求項4】 前記第1a群と第1b群の焦点距離を各
    々f1a,f1bとするとき、 0.7<f1b/f1a<3.5 なる条件を満足することを特徴とする請求項1,2又は
    3のレトロフォーカス型レンズ。
  5. 【請求項5】 前記第1b1レンズの第1共役点側と第
    2共役点側の曲率半径を各々R1b1f ,R1b1R
    したとき、 【数1】 なる条件を満足することを特徴とする請求項1,2,3
    又は4のレトロフォーカス型レンズ。
  6. 【請求項6】 前記第1群中の正レンズと負レンズの材
    質の屈折率の平均値を各々N1P,N1Nとするとき、 0.04<N1N−N1P<0.13 なる条件を満足することを特徴とする請求項1から5の
    何れか1項記載のレトロフォーカス型レンズ。
  7. 【請求項7】 前記第2群は複数の正レンズと複数の負
    レンズを有し、該複数の正レンズの材質の屈折率とアッ
    ベ数の平均値をN2P,ν2P、該複数の負レンズの材
    質の屈折率の平均値とアッベ数をN2N,ν2Nとした
    とき 0.2<N2N−N2P 18<ν2P−ν2N<30 なる条件を満足することを特徴とする請求項1から6の
    何れか1項記載のレトロフォーカス型レンズ。
  8. 【請求項8】 前記第2群の焦点距離をf2、前記絞り
    から該第2群の前側主平面までの距離をO21とすると
    き、 0.9<O21/f2<1.10 なる条件を満足することを特徴とする請求項1から7の
    何れか1項記載のレトロフォーカス型レンズ。
  9. 【請求項9】 第1共役点側より順に前記第1群は第1
    共役点側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、両レ
    ンズ面が凸面の正レンズ、第1共役点側に凸面を向けた
    メニスカス状の負レンズを有していることを特徴とする
    請求項1から8の何れか1項記載のレトロフォーカス型
    レンズ。
  10. 【請求項10】 第1共役点側より順に前記第2群は両
    レンズ面が凸面の正レンズと両レンズ面が凹面の負レン
    ズとを接合した貼り合わせレンズ、両レンズ面が凹面の
    負レンズと両レンズ面が凸面の正レンズとを接合した貼
    合わせレンズ、第2共役点側に小さな曲率半径の凸面を
    向けた正レンズと第2共役点側に凸面を向けたメニスカ
    ス状の負レンズとを接合した貼合わせレンズ、そして少
    なくとも1つの両レンズ面が凸面の正レンズを有してい
    ることを特徴とする請求項1から9の何れか1項記載の
    レトロフォーカス型レンズ。
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