JPH03120506A - プロジェクター用投影レンズ - Google Patents

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） 本発明は投影レンズ、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−は周知のように、陰極線管の画面
を投影レンズでスクリーン上に拡大投影するものである
が、近年、業務用のみならず、家庭用としてもその需要
が生じるようになってきた。

一方、従来のテレビの約２倍の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
庭への普及も見込まれている。こう言った状況において
、テレビプロジェクタ−においても高画質への要望は特
に高いものがあり、高品位テレビにみられる高精細度な
画質を落とさないようなテレビプロジェクタ−が求めら
れるようになってきた。

この要望に対応して高精細度な画質を得ようと試みてい
るプロジェクタ−レンズとしては、特開昭６２−１０６
４２７号公報、特開昭６２−８５２１２号公報等にその
例が見られる。これらのレンズは、その実施例より明ら
かなように、第ルンズに非球面レンズを用いる事によっ
て、開口による球面収差及びコマ収差等を補正している
。

（この発明が解決しようとする問題点）しかしながら、
現実には非球面レンズの作成技術は完成しているとは言
えず、その作成は現在でもきわめて困難である。また比
較的加工の簡単であるプラスチックを用いた非球面レン
ズを使用した場合には、ガラスレンズに比べ耐熱性、耐
湿性等の環境特性が劣るため、特に第ルンズのような開
口による収差への誤差の利きの大きい部分に非球面レン
ズを用いた場合、球面収差への影響が大きく、高次のフ
レアーの発生によりコントラストの低下を招き、画質の
劣化が起こるため高精細度なプロジェクタ−の実現が困
難となって来る。

この問題を解決するためには、第ルンズに球面レンズを
用いる事が考えられる。しかし設計上高精細度の画質を
実現するためには、第ルンズ群に非球面を用いる事は従
来不可欠とされてきたため、その実現は難しいと考えら
れていた。

しかし、上記のように第ルンズとしては球面レンズを用
いながら諸収差を良好に補正することができ、かつ、比
較的少ない構成で高品位テレビのごとく高精度な画質が
得られるプロジェクタ−用投影レンズの実現に対する要
望は強く、本発明はその要望を満足させることの出来る
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、スクリーン側
から順に、正レンズからなる第１群、非球面を有し屈折
力の弱いレンズからなる第２群、両凹の負レンズからな
る第３群、両凸の正レンズと負レンズからなる第４群、
非球面を有する正レンズからなる第５群、スクリーン側
に強い凹面を向けた負レンズを有する第６群により構成
される。

また、本発明のプロジェクタ−レンズは、上記の基本構
成を有する上に、補助的な条件として以下の条件を満足
する事が望ましい。

（１）　ν、＞４５．　　　ν３く４００．９＜Ｌ／ｆ
３＜１．ま ただし、　夕、：第１群の正レンズのアラへ数シ３：第
３群の負レンズのアツベ数 丁１：第１群の焦点距離 ｆ、：第３群の焦点距離 ｆ　　：全系の焦点距離 ｆ４直：第４群中の正レンズの焦点距離ｆ４ｂ：第４群
中の負レンズの焦点距離ヤ４１：第４９群中の正レンズ
のアツベ数シ４ｂ：第４群中の負レンズのアツベ数（３
）　　　Ｄ／ｆ＜０．１ Ｄ：第１群と第２群の間の軸上空気間隔（作用） 本発明では、第１群レンズとしてガラス球面レンズを用
いているにもかかわらず、その直後に屈折力の弱い非球
面レンズを配することにより、開口による球面収差及び
コマ収差等の補正が可能になっている。また、第４群に
正・負２枚のレンズを用いることにより色収差を良好に
補正している。

これらのレンズは貼り合わせとしてもよい、第５群レン
ズには非球面を用いて非点収差を補正している。

条件（１）は第１群レンズ、第３群レンズのアツベ数及
び焦点距離に関するものである。アツベ数の条件を満足
することにより第１群、第３群で発生する色収差を良好
に補正する。ｌ　ｆ１／ｆ。

の下限はやはり色収差を考慮したものであり、上限は第
４群の径が大きくならないように定められている。

条件（２）は第４群中の正、負それぞれのレンズのアツ
ベ数と焦点距離に関する条件であり、強い正レンズによ
り発生する軸上の色収差を良好に補正することを可能と
している。

条件（３）は第１群レンズと第２群レンズの軸上空気間
隔と全系の焦点距離に関する条件であり、条件をはずれ
てＤが大きくなると、収差補正に対する第２群中の非球
面の効果が小さくなる。

（実施例） 以下１本発明の実施例を示す。

表中、ｒはスクリーン側からｉ番目のレンズ面の頂点曲
率半径、ｄは軸上面間隔、ｎは波長５４３ｎｍの屈折率
、ν４はｄＲＩＡに対するアツベ数である。また１本印
は非球面を表し、非球面形状は面の頂点を原点として、
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円錐係数をＫ、非球面係数をＡ１．非球面のべき数
をＰｉ　（Ｐｉ）２．０）としたとき、 ｈ２ ””　１　＋ｖ’ｌ−１４Ｋ　Ｃｈ＋ΣＡｉｈ”ｈ＝　
／　Ｙ　　＋Ｚ で表される。

なお、表中には液体層Ｌｉｑ及びフェースプレートＦＰ
の値も示しである。

〔実施例１〕 焦点距離ｆ＝１１０．５２ 半画角ω　＝２６．５＠ 口径比　１　：　１．１　　拡大倍率　８．４４１ｆｉ
／ｆ！＋冨０．９８ １ ｆ（ｆ４ａ、ｖ４ａ　＋ｆ４ｂ、、、、、　　）　＝−
０・０４６６Ｄ／ｆ＝９．０５ｘｌｏ−” 面番号 寧３ ＊４ ｒ　　　　　　　　ｄ ９０．７７５　２５．０００ −１０６４．７　　　　１．００Ｇ １２３．１１　　　５．０００ ９８．０９１　１３．００Ｇ シー １．５９１６２　６１．２ １．４９４２５　５７．０ ０ ＊１１ ＊１２ ＊１３ ４ ５ １６　　Ｌｉｑ ７　　ＦＰ １８蛍光面 一３０４．１４ １５６．１０ ６９．０９１ −１０８．７６ −１８５．３６ 絞り １６２．１２ −８６３．７４ −６７．５１７ −５４．６５９ −４８．２７６ −３３４．６２ −３５０．００ ５．０００　１．７０４９０　３０．１１８．０２０ ２６．０００　１．５９１６２　６１．２５．０００　
１．６２４４４　３６．３１．０００ １１．０３６ ８．８００　１．４９４２５　５７．０１１．４２５ ８．０００　１．４９４２５　５７．０ａ、ｏｏ。

５．５０Ｇ　　１．６２４４４　３６．３２６．０００
　１．４１６５１ １４．１５０　１．５３９８０ 第３面 Ｋ　　＝ Ａ１＝ Ａ２＝ Ａ３＝ Ａ４＝ 非球面係数 ０．０ −１．４０６４Ｘ１０−’ ８．４５６８Ｘ　１０−０ −４．３９１４　Ｘ　１０−” ８．２３８３Ｘ１Ｇ−” べき数 Ｐ　１　＝　　４．０ Ｐ２＝６．０ Ｐ３＝８．０ Ｐ　４　＝１０．０ 第４面 Ｋ　　＝ Ａｌ＝ Ａ２＝ Ａ３＝ Ａ４＝ 第１１面　Ｋ　＝ Ａ１＝ Ａ２＝ Ａ３＝ Ａ４＝ 第１２面　Ｋ　＝ Ａ１＝ Ａ２＝ Ａ３＝ Ａ４＝ Ｋ　　＝ Ａ１＝ Ａ２＝ Ａ３＝ Ａ４＝ 第１３面 ０．０ −１．３６２１Ｘ１０”’ １．２６７４Ｘ１Ｇ−’ −６，８３０５Ｘ１Ｇ−” １．４７７６Ｘ１０−” ０．０ −１．９１１０Ｘ１Ｇ−’ ７．４１９９Ｘ１０−” −１，５３７１Ｘ１０−”１ ６．３４２０　Ｘ　ＩＰ” ０．０ −１．４８８７Ｘ１０−’ ８．１０１６Ｘ１Ｇ−” −７，９５５５Ｘ１０−１３ ８．８０７１Ｘ１０−” ０．０ −６．５４０５Ｘ１０−’ −５，５９３１Ｘ１０−” ６．９９７６ｘ１０−” −２，６１８７Ｘ１Ｇ−” Ｐ１＝４．０ Ｐ２＝６．０ Ｐ３＝８．０ Ｐ　４　＝１０．０ ＰＬ＝４．０ Ｐ２＝６．０ Ｐ３＝８．Ｏ Ｐ　４　：１０．０ ＰＬ＝４．０ Ｐ２＝６．０ Ｐ３＝８．０ Ｐ　４　＝１０．０ Ｐ　１　＝　　４．０ Ｐ２＝６．０ Ｐ３：＝８．Ｏ Ｐ　４　＝１０．０ 〔実施例２〕 焦点距１ｉｆ＝１１２．６０ 半画角ω＝２６．３’ 口径比　１　：　１．１　　拡大倍率 Ｉ　ｆ、／ｆ、　ｌ　＝０．９４ ８．４４ Ｄ／ｆ−８，８８Ｘ１０−” 面番号 本３ ＊４ Ｏ 寧ｉｔ ８６．０８６ −９８７．３２ １１６．０６ １０２．４７ −２９０．４１ １５６．８５ ７４８．７０ −１０１．９４ −２０２．２６ 絞り １７７．９３ ｄ　　　　　　　ｎ　　　　　νｄ ２５．０００　１．５９１６２　６１．２ｔ、ｏｏ。

５．０００　１．４９４２５　５？、０１３．０００ ５、Ｇｏｏ　　１．７０４９０　３０．１２１．７８２ ２６．０００　１．５９１６２　６１．２５、Ｇｏｏ　
　１．６２４４４　３６．３ｔ、ｏｏ。

１３．０１３ ８．８００　１．４９４２５　５７．０１ｑ ＦＰ 蛍光面 一４８７．４５ −５５．３２８ −３３４．６２ −３５０．００ ２０．４５５ ５．５００　１．６２４４４ ２６．０００　１．４１６５１ １４．１４７　１．５３９８０ ３６．３ 第３面 第４面 第１１面 Ｋ　　＝ Ａ１＝ Ａ２＝ Ａ３＝ Ａ４＝ Ｋ　　＝ Ａ１＝ Ａ２＝ Ａ３＝ Ａ４＝ Ｋ　　＝ Ａ１＝ Ａ２＝ Ａ３＝ 非球面係数 ０．０ −１．３３６９ｘｌＯ−’ ８．１８４２　Ｘ　１０−１０ −４．５２３６　Ｘ　１０−” ８．４６４０Ｘ１０−” ０．０ −１．２９５０Ｘ１０−’ １．１６０７　Ｘ　１０−’ −６，４４８８Ｘ　１０−” １．３０７５ｘｌＯ−” ０．０ −１．９１９５　Ｘ　１０−＠ ７．３７３７　Ｘ　１０−” −１，４８６２Ｘ１０−” べき数 Ｐ　１　＝　　４．０ Ｐ２＝６．０ Ｐ３＝８．０ Ｐ　４　＝１０．０ Ｐ１＝４．０ Ｐ２＝６．０ Ｐ３＝８．０ Ｐ４＝１０．０ Ｐ１＝４．０ Ｐ２＝６．０ Ｐ３．＝８．０ Ａ　４　＝　　６．６８０２Ｘ１０−１？　　Ｐ　４　
＝１０．ＯＫ　　　＝　　　０．０ Ａ１＝−１，２７２３Ｘ１０−’　　　ＰＬ＝４．０Ａ
２＝　　−６，５２５２Ｘ１０−”　　　Ｐ２＝　　６
．０Ａ３＝　　−８，５６７３Ｘ１０−”　　　Ｐ３＝
　　８．０Ａ　４　＝　　３．４８０２　Ｘ　１０−”
　　　Ｐ　４　＝　１０．０（発明の効果） 本発明のプロジェクタ−レンズは、その実施例に見るよ
うに、第ルンズとしてガラス球面レンズを用い、環境に
強いレンズ系とし、非球面を有するレンズはその屈折力
が弱く、製造を容易としている。にもかかわらず、その
収差図に見るように諸収差がよく補正出来、高品位テレ
ビ等にも対応できる高精細度な画質を得ることが出来た
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプロジェクタ−用投影レンズの第１実
施例の断面図、第２図はその収差図、第３図は第２実施
例の断面図、第４図はその収差図である。 第１２面 第 図 第 因 第 図 第 図 原画収差 非点収差 透口収差 原画収差 非点収差 歪血収差 手続補正書（自発） 平成２年１月１２日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スクリーン側から順に、正レンズからなる第１群、非球
   面を有し屈折力の弱いレンズからなる第２群、両凹の負
   レンズからなる第３群、両凸の正レンズと負レンズから
   なる第４群、非球面を有する正レンズからなる第５群、
   スクリーン側に強い凹面を向けた負レンズを有する第６
   群により構成されることを特徴とするプロジェクター用
   投影レンズ。