JPH0316002B2 - - Google Patents
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- JPH0316002B2 JPH0316002B2 JP59076578A JP7657884A JPH0316002B2 JP H0316002 B2 JPH0316002 B2 JP H0316002B2 JP 59076578 A JP59076578 A JP 59076578A JP 7657884 A JP7657884 A JP 7657884A JP H0316002 B2 JPH0316002 B2 JP H0316002B2
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- JP
- Japan
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- lens
- lenses
- refractive power
- projection
- screen
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- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
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- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/16—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明はテレビプロジエクター用投影レン
ズ、特に３管式のテレビプロジエクターに用いら
れる投影レンズに関する。 （従来技術） テレビプロジエクターは陰極線管（CRT）の
画面を投影レンズでスクリーン上に拡大投影して
いるが、３管式のものはＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）
のそれぞれの螢光体を持つ別々のCRTの画面を
各々３本のレンズでスクリーン上に重畳投影する
ことでカラー画像を得ている。このため、これに
使用される投影レンズは色消しの必要はない。 このようなレンズ系をプラスチツクレンズで構
成したものとして特開昭55−124114号、特開昭57
−34515号、特開昭57−108818号、特開昭57−
177115号等が知られており、３枚程度の少ない構
成枚数がＦナンバーが1.0〜1.3の大口径投影レン
ズが得られている。 一方、テレビプロジエクター装置は大スクリー
ンを持つことを要求されるが、普及のためには装
置全体を小型にしなければならない。 このためプロジエクター装置の光学系は、投影
レンズとスクリーンの間に平面反射鏡を配置し、
光路を折り曲げて装置を小型化するようにしてお
り、更に小型化を進めるために平面鏡を内蔵した
インミラーレンズを投影レンズとして用いること
も提案されている。 前記公知のレンズ系の中にも、一部に、３枚或
いは４枚構成のレンズのうち、スクリーン側のレ
ンズと中間レンズとの間に平面反射鏡を挿入し、
かつ大口径、広画角で使用できるものも見られ
る。（例えば特開昭58−198017号公報）しかし、
CRT画面側のレンズと中間のレンズとの間に平
面反射鏡を挿入したり、スクリーン側のレンズと
中間のレンズとの間及び中間のレンズとCRT画
面側のレンズとの間の両方に平面反射鏡を挿入し
て使用できるものは見当らない。 特願昭58−174297号は３枚構成で、各構成レン
ズ間の軸上空気間隔を大きくとり、反射鏡の挿入
を可能にしながら大口径、広画角にもかかわらず
収差を良好に補正したものであるが、第２レンズ
の外径、軸上厚がともに非常に大きい。このた
め、第２レンズをプラスチツクレンズとした場
合、成形時のサイクルタイムが非常に長くなり、
同等の球面ガラスレンズよりコスト高となるとい
う問題があつた。その上、レンズ全体の屈折力の
うち、第２レンズへの配分割合が大きいため、画
角の大きいところで内向性のコマ収差が残り、必
ずしも満足出来るものではなかつた。 （発明の目的） このの発明は、大口径、広画角であるにもかか
わらず反射鏡が挿入可能な複数の空気間隔を有
し、しかも各構成レンズの軸上中心厚が比較的小
さく、軸上収差、軸外収差とも良好に補正された
テレビプロジエクター用投影レンズを得ようとす
るものである。 （発明の構成） この発明の投影レンズは第１図にその構成を示
すように、スクリーン側から、屈折力の弱い第１
レンズL1、これと大きな空気間隔を置いて配置
された正レンズの第２レンズL2、第３レンズL3、
これらと大きな空気間隔を置いて配置された負レ
ンズの第４レンズL4からなり、第１レンズL1の
少なくとも１面は非球面であり、 −0.1＜／1 ＜0.1 ……(1) 0.5＜3／2 ＜1.5 ……(2) −0.8＜／n4 4 ＜−0.4 ……(3) 但し ：全系の焦点距離i ：第ｉレンズLiの焦点距離 n4：第４レンズL4の屈接率 の各条件を満足するものとして構成される。図中
ＧはCRTのフエースプレートである。 上記の各条件中、条件(1)は第１レンズL1への
屈折力配分を規定する条件である。上限をこえて
正の屈折力が強くなつた場合、諸収差の補正には
有利である半面、バツクフオーカスを長くするに
は第３レンズと第４レンズの間隔を短かくしなけ
ればならない。このため、第２レンズと第３レン
ズの間隔を大きくとりここに反射鏡を挿入すれば
大口径、大画角とすることができず、テレビプロ
ジエクター用投影レンズとしては使用できなくな
る。逆に下限をこえて負の屈折力が強くなけれ
ば、第２レンズ、第３レンズの口径が著しく大き
くなつてしまい、投影レンズを低コストで製造す
ることが出来なくなる。 条件(2)は第２レンズL2、第３レンズL3の屈折
力の比に関するものであり、上限をこえると第２
レンズの屈折力が大きくなるため、軸上中心厚を
大きくする必要が生じる。逆に下限を超えると第
３レンズの屈折力が大きくなるため、第３レンズ
の軸上中心厚を大きくする必要がある。いずれの
場合も低コストでテレビプロジエクター用投影レ
ンズを製造出来なくなる。 条件(3)は第４レンズL4の屈折力に関するもの
で、像面湾曲の補正のための条件である。このレ
ンズに入射する軸上光束の入射高は小さいので、
全系の屈折力、球面収差に影響を与えずに大きな
負の屈折力を持たせることが出来る。上限をこえ
て負の屈折力が大となる像画湾曲がオーバーとな
り、逆に下限をこえて負の屈折力が小となると像
画湾曲がアンダーとなる。 テレビプロジエクター用投影レンズのような大
口径レンズにおいては、アンダーの球面収差を補
正するため第１レンズL1の少なくともいずれか
の非球面とすることが必要である。もし第１レン
ズL1を球面レンズとし、第２レンズL2もしくは
第３レンズL3を非球面として球面収差を補正す
ると、外向性のコマ収差が大となり、画角を大き
くすることが出来ない。 条件(1)(2)から明らかなとおり、レンズの全屈折
力の大部分は第２レンズと第３レンズが分担して
いる。このため、第２レンズと第３レンズをプラ
スチツクレンズとすると、プラスチツクの屈折率
の温度依存性がガラスに比較してはるかに大きい
ため、レンズ環境の温度変化により焦点位置が変
動する可能性がある。これが問題となる場合には
第２レンズもしくは第３レンズ、或いはその両方
をガラスレンズとすることで環境温度の変動によ
る焦点移動を小さくすることができる。 更に、第３レンズL3と第４レンズL4との間隔
d6はレンズのＦナンバーとして ＜Ｆ・d6 ……(4) を満すことが望ましい。下限をこえるとここに反
射鏡を挿入しても光束のケラレが大となり、画面
周辺が中心に比較して著しく暗くなつてしまう。 以下この発明の投影レンズの実施例を示す。表
中、riはスクリーン側から第ｉ番目のレンズ面の
頂点曲率半径、diはスクリーン側から第ｉ番目の
レンズ面間隔、niはスクリーン側から第ｉ番目の
レンズ材料の屈折率、νiはそのアツベ数である。
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
Ｃ、円錐定数をＫ、非球面係数をA1，A2，A3，
A4、非球面のべき数をP1，P2，P3，P4としたと
き φ＝√2＋2 で表わされる。 なお、表中にはフエースプレートＧの値も示し
てある。 実施例 １
ズ、特に３管式のテレビプロジエクターに用いら
れる投影レンズに関する。 （従来技術） テレビプロジエクターは陰極線管（CRT）の
画面を投影レンズでスクリーン上に拡大投影して
いるが、３管式のものはＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）
のそれぞれの螢光体を持つ別々のCRTの画面を
各々３本のレンズでスクリーン上に重畳投影する
ことでカラー画像を得ている。このため、これに
使用される投影レンズは色消しの必要はない。 このようなレンズ系をプラスチツクレンズで構
成したものとして特開昭55−124114号、特開昭57
−34515号、特開昭57−108818号、特開昭57−
177115号等が知られており、３枚程度の少ない構
成枚数がＦナンバーが1.0〜1.3の大口径投影レン
ズが得られている。 一方、テレビプロジエクター装置は大スクリー
ンを持つことを要求されるが、普及のためには装
置全体を小型にしなければならない。 このためプロジエクター装置の光学系は、投影
レンズとスクリーンの間に平面反射鏡を配置し、
光路を折り曲げて装置を小型化するようにしてお
り、更に小型化を進めるために平面鏡を内蔵した
インミラーレンズを投影レンズとして用いること
も提案されている。 前記公知のレンズ系の中にも、一部に、３枚或
いは４枚構成のレンズのうち、スクリーン側のレ
ンズと中間レンズとの間に平面反射鏡を挿入し、
かつ大口径、広画角で使用できるものも見られ
る。（例えば特開昭58−198017号公報）しかし、
CRT画面側のレンズと中間のレンズとの間に平
面反射鏡を挿入したり、スクリーン側のレンズと
中間のレンズとの間及び中間のレンズとCRT画
面側のレンズとの間の両方に平面反射鏡を挿入し
て使用できるものは見当らない。 特願昭58−174297号は３枚構成で、各構成レン
ズ間の軸上空気間隔を大きくとり、反射鏡の挿入
を可能にしながら大口径、広画角にもかかわらず
収差を良好に補正したものであるが、第２レンズ
の外径、軸上厚がともに非常に大きい。このた
め、第２レンズをプラスチツクレンズとした場
合、成形時のサイクルタイムが非常に長くなり、
同等の球面ガラスレンズよりコスト高となるとい
う問題があつた。その上、レンズ全体の屈折力の
うち、第２レンズへの配分割合が大きいため、画
角の大きいところで内向性のコマ収差が残り、必
ずしも満足出来るものではなかつた。 （発明の目的） このの発明は、大口径、広画角であるにもかか
わらず反射鏡が挿入可能な複数の空気間隔を有
し、しかも各構成レンズの軸上中心厚が比較的小
さく、軸上収差、軸外収差とも良好に補正された
テレビプロジエクター用投影レンズを得ようとす
るものである。 （発明の構成） この発明の投影レンズは第１図にその構成を示
すように、スクリーン側から、屈折力の弱い第１
レンズL1、これと大きな空気間隔を置いて配置
された正レンズの第２レンズL2、第３レンズL3、
これらと大きな空気間隔を置いて配置された負レ
ンズの第４レンズL4からなり、第１レンズL1の
少なくとも１面は非球面であり、 −0.1＜／1 ＜0.1 ……(1) 0.5＜3／2 ＜1.5 ……(2) −0.8＜／n4 4 ＜−0.4 ……(3) 但し ：全系の焦点距離i ：第ｉレンズLiの焦点距離 n4：第４レンズL4の屈接率 の各条件を満足するものとして構成される。図中
ＧはCRTのフエースプレートである。 上記の各条件中、条件(1)は第１レンズL1への
屈折力配分を規定する条件である。上限をこえて
正の屈折力が強くなつた場合、諸収差の補正には
有利である半面、バツクフオーカスを長くするに
は第３レンズと第４レンズの間隔を短かくしなけ
ればならない。このため、第２レンズと第３レン
ズの間隔を大きくとりここに反射鏡を挿入すれば
大口径、大画角とすることができず、テレビプロ
ジエクター用投影レンズとしては使用できなくな
る。逆に下限をこえて負の屈折力が強くなけれ
ば、第２レンズ、第３レンズの口径が著しく大き
くなつてしまい、投影レンズを低コストで製造す
ることが出来なくなる。 条件(2)は第２レンズL2、第３レンズL3の屈折
力の比に関するものであり、上限をこえると第２
レンズの屈折力が大きくなるため、軸上中心厚を
大きくする必要が生じる。逆に下限を超えると第
３レンズの屈折力が大きくなるため、第３レンズ
の軸上中心厚を大きくする必要がある。いずれの
場合も低コストでテレビプロジエクター用投影レ
ンズを製造出来なくなる。 条件(3)は第４レンズL4の屈折力に関するもの
で、像面湾曲の補正のための条件である。このレ
ンズに入射する軸上光束の入射高は小さいので、
全系の屈折力、球面収差に影響を与えずに大きな
負の屈折力を持たせることが出来る。上限をこえ
て負の屈折力が大となる像画湾曲がオーバーとな
り、逆に下限をこえて負の屈折力が小となると像
画湾曲がアンダーとなる。 テレビプロジエクター用投影レンズのような大
口径レンズにおいては、アンダーの球面収差を補
正するため第１レンズL1の少なくともいずれか
の非球面とすることが必要である。もし第１レン
ズL1を球面レンズとし、第２レンズL2もしくは
第３レンズL3を非球面として球面収差を補正す
ると、外向性のコマ収差が大となり、画角を大き
くすることが出来ない。 条件(1)(2)から明らかなとおり、レンズの全屈折
力の大部分は第２レンズと第３レンズが分担して
いる。このため、第２レンズと第３レンズをプラ
スチツクレンズとすると、プラスチツクの屈折率
の温度依存性がガラスに比較してはるかに大きい
ため、レンズ環境の温度変化により焦点位置が変
動する可能性がある。これが問題となる場合には
第２レンズもしくは第３レンズ、或いはその両方
をガラスレンズとすることで環境温度の変動によ
る焦点移動を小さくすることができる。 更に、第３レンズL3と第４レンズL4との間隔
d6はレンズのＦナンバーとして ＜Ｆ・d6 ……(4) を満すことが望ましい。下限をこえるとここに反
射鏡を挿入しても光束のケラレが大となり、画面
周辺が中心に比較して著しく暗くなつてしまう。 以下この発明の投影レンズの実施例を示す。表
中、riはスクリーン側から第ｉ番目のレンズ面の
頂点曲率半径、diはスクリーン側から第ｉ番目の
レンズ面間隔、niはスクリーン側から第ｉ番目の
レンズ材料の屈折率、νiはそのアツベ数である。
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
Ｃ、円錐定数をＫ、非球面係数をA1，A2，A3，
A4、非球面のべき数をP1，P2，P3，P4としたと
き φ＝√2＋2 で表わされる。 なお、表中にはフエースプレートＧの値も示し
てある。 実施例 １
【表】
【表】
実施例 ２
【表】
実施例 ３
【表】
実施例 ４
【表】
実施例 ５
【表】
実施例 ６
【表】
実施例 ７
【表】
【表】
（発明の効果）
この発明の投影レンズは、上記の構成を有し、
各実施例から明らかなように、各構成レンズの軸
上中心厚が比較的小さく、また、反射鏡等を挿入
可能な空気間隔を複数有している。そして、上記
の制限にもかかわらず第２図から第８図の収差図
に示すように大口径、大画角の範囲にわたつて収
差が補正され、テレビプロジエクター用投影レン
ズとして十分な性能を有している。 また、第２レンズもしくは第３レンズ、或いは
その両方をガラスレンズとすれば環境温度の変動
による焦点移動を小さくすることが可能である。
この場合、実施例中の球面レンズをガラスレンズ
とすることでコスト上昇を抑えることが出来る。 環境温度の変動による焦点移動を問題としない
でよい場合には、第２レンズ、第３レンズもプラ
スチツクレンズとすることが有利であるが、これ
らのレンズの軸上厚が小さいので成型時のサイク
ルタイムの大幅な短縮が可能となる。その上、使
用する成型機も小型のものでよいので、この点か
らもコスト低減が可能となる。
各実施例から明らかなように、各構成レンズの軸
上中心厚が比較的小さく、また、反射鏡等を挿入
可能な空気間隔を複数有している。そして、上記
の制限にもかかわらず第２図から第８図の収差図
に示すように大口径、大画角の範囲にわたつて収
差が補正され、テレビプロジエクター用投影レン
ズとして十分な性能を有している。 また、第２レンズもしくは第３レンズ、或いは
その両方をガラスレンズとすれば環境温度の変動
による焦点移動を小さくすることが可能である。
この場合、実施例中の球面レンズをガラスレンズ
とすることでコスト上昇を抑えることが出来る。 環境温度の変動による焦点移動を問題としない
でよい場合には、第２レンズ、第３レンズもプラ
スチツクレンズとすることが有利であるが、これ
らのレンズの軸上厚が小さいので成型時のサイク
ルタイムの大幅な短縮が可能となる。その上、使
用する成型機も小型のものでよいので、この点か
らもコスト低減が可能となる。
第１図はこの発明の投影レンズの構成を示す断
面図、第２図ないし第８図はそれぞれ第１実施例
ないし第７実施例の収差図である。
面図、第２図ないし第８図はそれぞれ第１実施例
ないし第７実施例の収差図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スクリーン側から、屈折力の弱い第１レンズ
L1、これと大きな空気間隔を置いて配置された
正レンズの第２レンズL2、第３レンズL3、これ
らと大きな空気間隔を置いて配置された負レンズ
の第４レンズL4からなり、第１レンズL1の少な
くとも１面は非球面であり、 −0.1＜／1 ＜0.1 0.5＜3／2 ＜1.5 −0.8＜／n4 4 ＜−0.4 但し ：全系の焦点距離i ：第ｉレンズLiの焦点距離 n4：第４レンズL4の屈接率 の各条件を満足することを特徴とするテレビプロ
ジエクター用投影レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076578A JPS60220306A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | テレビプロジエクタ−用投影レンズ |
| US06/724,617 US4666261A (en) | 1984-04-18 | 1985-04-18 | Projection lens for a television projector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076578A JPS60220306A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | テレビプロジエクタ−用投影レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220306A JPS60220306A (ja) | 1985-11-05 |
| JPH0316002B2 true JPH0316002B2 (ja) | 1991-03-04 |
Family
ID=13609142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59076578A Granted JPS60220306A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | テレビプロジエクタ−用投影レンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4666261A (ja) |
| JP (1) | JPS60220306A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4801196A (en) * | 1984-08-21 | 1989-01-31 | U.S. Precision Lens, Incorporated | Wide angle projection lens |
| JPS61144616A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-02 | Olympus Optical Co Ltd | 明るい広角レンズ |
| JPS61200521A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-05 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | テレビプロジエクタ−用投影レンズ |
| JPS6285212A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-18 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 屈折式投影レンズ |
| JPH06308383A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Nikon Corp | 水中カメラ用中望遠レンズ |
| DE10101184A1 (de) * | 2000-02-11 | 2001-08-16 | Zeiss Carl | Operationsmikroskop |
| KR100481980B1 (ko) * | 2002-04-26 | 2005-04-14 | (주)디지탈옵틱 | 프로젝션 티브이의 투사 렌즈 시스템 |
| US11385441B2 (en) * | 2017-12-04 | 2022-07-12 | Zhejiang Sunny Optical Co., Ltd. | Projection lens assembly |
| CN111122002B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-04-08 | 华北电力大学 | 长空气间隙放电通道温度场测量系统及识别方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58198017A (ja) * | 1982-05-15 | 1983-11-17 | Hitachi Ltd | 投影レンズ |
| JPS59133517A (ja) * | 1983-01-21 | 1984-07-31 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影レンズ |
| JPS59155818A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-05 | Hitachi Ltd | 投影レンズ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB593514A (en) * | 1944-10-17 | 1947-10-20 | John Henry Jeffree | Improvements in or relating to lens systems for wide-aperture anastigmatic objectives |
| US4577935A (en) * | 1980-03-03 | 1986-03-25 | Minolta Camera Kabushika Kaisha | Video projector lens system |
-
1984
- 1984-04-18 JP JP59076578A patent/JPS60220306A/ja active Granted
-
1985
- 1985-04-18 US US06/724,617 patent/US4666261A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58198017A (ja) * | 1982-05-15 | 1983-11-17 | Hitachi Ltd | 投影レンズ |
| JPS59133517A (ja) * | 1983-01-21 | 1984-07-31 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影レンズ |
| JPS59155818A (ja) * | 1983-02-25 | 1984-09-05 | Hitachi Ltd | 投影レンズ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60220306A (ja) | 1985-11-05 |
| US4666261A (en) | 1987-05-19 |
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| JPH0315166B2 (ja) | ||
| JPS6113205B2 (ja) | ||
| JPH0151809B2 (ja) | ||
| JPH0316002B2 (ja) | ||
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