JPH02196207A - プロジェクター用投影レンズ - Google Patents

プロジェクター用投影レンズ

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JPH02196207A
JPH02196207A JP1501689A JP1501689A JPH02196207A JP H02196207 A JPH02196207 A JP H02196207A JP 1501689 A JP1501689 A JP 1501689A JP 1501689 A JP1501689 A JP 1501689A JP H02196207 A JPH02196207 A JP H02196207A
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JP
Japan
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lens
lens group
screen
negative
positive
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JP1501689A
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English (en)
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Kiichiro Ueda
喜一郎 植田
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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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) この発明は投影レンズ、特に高品位テレビプロジェクタ
−用投影レンズ等に好適な明るく高精細度の投影レンズ
に関する。
(従来技術) テレビプロジェクタ−は陰極線管の画面あるいは液晶両
面をスクリーン上に投影レンズで拡大投影するものであ
るが、大画面テレビが好まれる傾向の高まりと共に家庭
用としても需要が拡大しつつある。
また、近年、35ミリ映画にも匹敵する解像度を持つい
わゆる高品位テレビが業務用を中心に実用化の兆しを見
せ、家庭用への普及も見込まれている。
このような状況において、当然のことながらテレビプロ
ジェクタ−においても、高品位テレビに見られる高精細
度な画質を望まれるようになってきた。
この要望に対してこれを実現するために、レンズ自体の
改良だけでなく、陰極線管の画面、液晶の画面を湾曲さ
せて、より高い性能を得ようとする試みが行なわれてき
た。このようなものとしては特開昭58−181009
号公報、特開昭60−200215号公報、特開昭61
−145517号公報、特開昭63−264716号公
報等にその例が見られるが、これらは単色収差について
は補正されているものの、色収差については十分補正さ
れておらず、高精細な画像を得る事は離しかった。
これに対して1色収差補正を可能とした1ノンズの例と
して、特開昭61−24..1717号公報、特開昭6
3=85515号公報等に記載されたJ:うなレンズが
知られている。しかし、これらのレンズは、上記のさら
に高精細な画像を得たいという要望を十分に満たすもの
とは言えなかった。そのため、現在もプロジェクタ−レ
ンズの一層の高画質化が強く望まれている。
(この発明が解決しようとする問題点)本発明はこのよ
うな要望を満足すべく色収差を含め諸収差を良好に補正
することを可能とし、現在求められている程度の高精細
度な画質が得られるプロジェクタ−用投影レンズを得よ
うとするものである。
(問題を解決するための手段) 本発明のプロジェクタ−用投影レンズは、第1図に示す
ように、スクリーン側から少なくとも1つの正の単レン
ズおよび負の単レンズを有する第1レンズ群、1つの正
レンズと負レンズとを有する屈折力の強い第2レンズ群
、比較的弱い屈折力の正の第31メンズ群、スクリーン
側に曲率の強い凹面を向けた負レンズを有する第4レン
ズ群から成り、第3レンズ群あるいは第4レンズ群に少
なくとも1つ以上の非球面を有し、拡大系での物体面が
湾曲していることを特徴としている。
本発明のプロジェクタ−は、上記の基本構成を有する上
で、補助的に、以下の条件を満足する事が望ましい。
−0,95< f / R< −0,01但し f:全
系の合成焦点距離 R:拡大系における物体面の光軸上 での曲率半径 一層・Of<f (f2゜、9.。 f2−、ヤ、−)
 <0・03+ 但し f :全系の合成焦点距離 f2+:第2レンズ群の正レンズの焦点距離 f、:第2レンズ群の負レンズの焦点 距離 シ、+:第2レンズ群の正レンズのアツベ数 シ3..:第2レンズ群の負レンズのアツベ数 0.05< f / f 、 <0.55但し f :
全系の合成焦点距離 f3:第3レンズ群の焦点距離 0.70< f / f 、 < 1.30但し f 
:全系の合成焦点距離 f、:第2レンズ群の焦点距離 (作用) 本発明のプロジェクタ−用投影レンズは、スクリーン側
から少なくとも1つの正の単レンズ及び負の単レンズを
有する第1レンズ群により、開口による収差を良好に補
正すると共に、負の単レンズは開口による収差及びコマ
収差、そして、少なくとも1つの正の単レンズを含む第
1レンズ群で発生する軸上及び倍率の色収差を良好に補
正している。
収束作用を持つ第2レンズ群は1つの正レンズおよび負
レンズから成り、全系の屈折力のかなりの部分を負担し
、また負レンズは2強い屈折力を有する正レンズによっ
て発生する軸上及び倍率の色収差を良好に補正すること
を可能としている。
第3レンズ群は比較的弱い屈折力の正のレンズ群で、画
面周辺部でのコマ収差の良好な補正のために用いら九た
ちのである。
第4レンズ群は、スクリーン側に曲率の強い凹面を向け
た負レンズを有しており、良好な像面を得るために用い
られたものである。
また第3レンズ群あるいは第4レンズ群に少なくとも1
つ以上の非球面を配することにより、画面周辺部のコマ
収差を良好に補正し精細な画質を得る事を可能としてい
る。
そして拡大系での物体面が球面あるいは非球面状に湾曲
しているので、CRTあるいは液晶画面をこの湾曲にあ
った曲面とすることにより、特に像面補正が良好に行な
え1画面全体の画質向上が可能となった。
そして以上の基本的な構成に加え、実用的性能を高める
ための条件として1条件(1)は拡大系における物体面
の光軸上での曲率半径と全系の合成焦点距離に関する条
件であり、本条件を満足することにより像面湾曲の補正
が容易になり特に画面周辺部で良好な画質を得る事が可
能となる。この条件の上限を超えた場合、レンズ系のみ
によってフラットな像面を得ることが必要となり、像面
補正が困難となり、特に画面周辺で高画質を得る事がむ
つかしくなる。また下限を超えた場合は、逆にレンズ系
において像面湾曲をきわめて補正不足にしなければなら
ず、補正が困難となり好ましくない。
またさらにより一層の性能向上のためには拡大系におけ
る物体面を非球面とすると良い。
条件(2)は、第2レンズ群の正レンズの焦点距離、正
レンズのアツベ数、負レンズの焦点距離、負レンズのア
ツベ数と全系の合成焦点距離に関する条件で、本条件を
満足することによって軸上色収差をより良好に補正する
ことが可能となる。また本条件の上限を超えた場合は補
正不足となり、また下限を超えた場合補正過剰となり、
ともにコントラストの低下による画質の劣下を生ずる。
条件(3)は、全系の合成焦点距離と第3レンズ群の焦
点距離に関する条件で1本条件を満足することにより、
画面中間部から周辺部のメリジオナルコマ収差の補正が
容易になり、画質向上が望める。また本条件の上限を超
えた場合、画面周辺でメリジオナルコマのアンダーフレ
アーを増加させコントラストの低下を招き、下限を超え
た場合は逆にメリジオナルコマのオーバーフレアによる
コントラストの低下を招く0本発明において第3レンズ
群に非球面を用いる事により、−層の画質の向上が望め
る。
条件(4)は、全系の焦点距離と第2レンズ群の焦点距
離に関する条件で、本条件を満足する事により画質の劣
化をともなわず十分な収束作用を持たせることができる
0本条件の上限を超えた場合サジタルフレアーの増加を
招き、コントラストが低下し、また下限を超えた場合、
第3レンズ群の屈折力が増加して画面周辺部での画質の
劣化が生じる。
(実施例) 本発明のプロジェクタ−用投影レンズの実施例を以下に
示す。実施例はスクリーン側から、2つの正の単レンズ
と曲率の強い凹面をスクリーン反対側に向けた負の単レ
ンズの3つの独立した素子を有する第1レンズ群、正レ
ンズ、負レンズの2つのレンズより成る第2レンズ群、
前記第2レンズ群より屈折力の弱い正の単レンズから成
る第3レンズ群1曲率の強い凹面をスクリーン側に向け
た負レンズを有する第4レンズ群からなり、拡大系にお
ける物体面が湾曲をしている0本発明においては前記物
体面の湾曲はフェースプレートのスクリーン反対側(蛍
光面)に湾曲をもたせ示している。また第3レンズ群も
しくは第4レンズ群に変曲点を有する非球面を持たせて
画面周辺部のサジタルコマフレアーの発生をおさえてい
る。
表中、rlはスクリーン側からi番目のレンズ面の頂点
曲率半径、dTはスクリーン側から第i番目のレンズ面
間隔、nlはスクリーン側から第i番目のレンズ材料の
波長543nmもしくはe線(546,07nm)の屈
折率、ν、はアツベ数である。また、非球面形状は面の
頂点を原点とし、光軸方向をX軸とした直交座標系にお
いて、頂点曲率をC1円錐定数をK、非球面係数をA1
、非球面のべき数をP+ (P+>2.0)としたとき
φ=1W で表わされる。
なお、表中には液体層Liq及びフェースプレートFP
のスクリーン反対側面(蛍光面)の形状も併せて示しで
ある。
また液体層のスクリーン側に接しているレンズは図7の
ごとくメニスカス形状にする事が若干の変更で可能であ
り、コストダウンに有効である。
実施例1− f=136.04 倍率:6.9X 半画角:20”20’ 247.948 −546.392 89.614 208.355 −1240゜869 80.252 106.064 −106.005 −227.343 570.401 −234.462 =107.275 −171.011 −218.627 Liq r  o。
d     n543    v4 14゜50 1.71641 53゜81.00 15.00 1゜69686 53.210.50 4.00 1.70490 30.1 56.00 26.00 1.59161 61.23.50 1.
62443 36,3 36.50 7.50 1.49425 55 23.73 5.00 1.49425 55 7.84 3.20 1゜62443 36.3 15.80 1.41000 FNQ=1. 2 像高:65.29 第10面 K  = A1= A2= A3= A4= 第11面 K = A1= A2= A3= A4= 第12面 K  = A1= A2= A3= A4= 非球面係数 0.0 −7.35810 X 10−’ −3,66500X 10−1″ 9.84940 X 10−” −1,61460X 10”” 0.0 −6.23466X10”’ 2.01301 X 10−” 6.30160XIO−” −1,17301X10−” 5.93475X 10−” −7,10720X10−’ 2.96041x10−” 1.39995X10−” −4,62997X 10−” べき数 P1= P2= P3= P4= P1= P2= P3= P4= P1= P2= P3= P4= 4.0000 6.0000 8.0000 10.0000 4.0000 6.0000 g、0000 10.0000 4.0000 6.0000 8.0000 10.0000 第13面 A 1. = A2= A3= A4= 4.82430 2.59960 X 10”’ 5.74650X10”” 1.06246 X 10”13 −1.60195 X 10−” P1= P2= P3= P4= 4.0000 6.0000 g、ooo。
10.0000 −161.709 −424.825 421.195 −342.616 −74.799 3.50 34 、95 5.00 33.12 3.50 1.58975 1.49410 1.58975 実施例2 f=136.05   FNci=1.2倍率ニア、9
8X    像高=70 半画角:21’55’ r      d     ne     シー1  
   193.583 13.00 1.72391 
43.72     +、0295.77  1.00
3     82.482 15.30 1.6966
1 53.24     196.607 7.005
    1438.919 4.40 1.73429
 2L56     74.611 53.007  
   96.269 2?、00 1.60548 6
0.78    −178.347 8.30第11面 K = A1= A2= A3= A4= 第12面 K  = A1= A2= A3= A4= 非球面係数 0.0 −4.16705 X 10”’ −7,36454x 10−” −1,21618X 10−” −9,43824X 10−” 0.0 3.70354X10−” 1.22335X10−” 1.46884X10−” 2.34270X 10−” べき数 P1= P2= P3= P4= PL= P2= P3= P4= 4.0000 6.0000 g、0000 10.0000 4.0000 6.0000 g、0000 10.0000 第13面 K = A1= A2= A3= A4= 第16面 K  =  0.0 A 1 = −1,01227X 10−’A 2 =
 −3,22772X 1O−11A 3 =  1.
24553 X 10−14−5.42527X10”
” 5.33484 X 10−” 1.11594X10−11 6.57146X10−” −1,46494X10−” PL= P2= P3= P4= 4.0000 6.0000 a、ooo。
10.0000 P 1 =   4.0000 P 2 =  6.0000  \ P 3 =   8.0000  / 実施例3 f=102.70   F&=1.1 倍率ニア、45x    像高:65 半画角=26°42′ r    d    n543   val     
 115.179 12.00 1.49425 55
2     392.374 12.903    −
8506.997 3.50 1.59061 304
     90.346 1.50 第1面 K  = A1= A2= A3= A4= 第2面 に= A1= 115.583 15.00 1.51841 64.
1−1418.180 18.01 80.961 37.00 1.59162 61.2
−94.837  3.00 1.62444 36.
3−245.336 11.18 259.737  5.0G  1.49425 55
812.426 48.87 −57.855  4.00 1.62444 36.
3非球面係数 1.59500 X 10−’ −3,50080X 10−’ 9.52302 X 10−” −3,82344X 10”’ −3,43237X 10−” べき数 P1= P2= P3= P4= 4.0000 6.0000 8.0000 10.0000 4.28870X 10 2.29946X10−’ P1= 4.0000 A2= A3= A4= 第3面 に= A1= A2= A3= A4= 第4面 に= A1= A2= A3= A4= 第10面 K = A1= A2= A3= −2,12840X10−” −1,39960X10−” −1,45713X10−” i、oooooxto” −1,02834X10−7 −1.92001X10−” −4,82562X10−” −1,02498X10−17 −4.49960 5.38314X10−” −6,59258X10−” −2,59921X10−4 6.09286 X 10−” 7.94400X10−” −4,74015X10”7 −1.11628X10−” −1,88371X10−4 P 2 =   6.0000 P 3 =   8.0000 P 4 :  10.0000 P1= P2= P3= P4= P1= P2= P3= P4= 4.0000 6.0000 8.0000 10.0000 4.0000 6.0000 a、ooo。
10.0000 P L =   4.0000 P 2 =   6.0000 P 3 =   8.0000 A4= 第11面 K  = Al= A2= A3= A4= 1.28497X10−1G 2.20860 2.19364X10−’ −1,21134X10−” 1.67684X10−” 7.76820X10−” P4= P1= P2= P3= P4= 10.0000 4.0000 6.0000 8.0000 10.0000 (発明の効果) 本発明は実施例および各収差図に示すように。
口径比が1.2程度と大口径比で半画角が20゜以上と
広画角であるにもかかわらず、結像性能も良好であり、
高精細度な画質を得る事が可能なプロジェクタ−用投影
レンズを実現している。そして、必要な物体面の湾曲も
小さく、CRT等の製作にも問題がないものである。
【図面の簡単な説明】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. スクリーン側から少なくとも1つの正の単レンズおよび
    負の単レンズを有する第1レンズ群、1つの正レンズと
    負レンズとを有する屈折力の強い第2レンズ群、比較的
    弱い屈折力の正の第3レンズ群、スクリーン側に曲率の
    強い凹面を向けた負レンズを有する第4レンズ群から成
    り、第3レンズ群あるいは第4レンズ群に少なくとも1
    つ以上の非球面を有し、拡大系での物体面が湾曲してい
    ることを特徴とするプロジェクター用投影レンズ
JP1501689A 1989-01-26 1989-01-26 プロジェクター用投影レンズ Pending JPH02196207A (ja)

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