JPH03235907A - 広角投写レンズ - 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ＣＲＴの画像をスクリーン上に拡大投写するビ
デオプロジェクタに適した広画角の投写レンズに関する
ものである。

従来の技術 ビデオプロジェクタは赤、青および緑のＣＲＴの画像を
投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する。３枚構
成の投写レンズとしては、例えば、特開昭５５−１２４
１１４号公報、特開昭５８１２５００７号公報、特開昭
６０−２０８７２０号公報等が知られている。また、４
枚構成の投写レンズとしては、特開昭５９−１３３５１
７号公報、特開昭５６−７８８１５号公報、特開昭６２
−１１３１１９号公報、特開昭６２−１３８８１１号公
報等が知られている。さらに、５枚構成の投写レンズと
しては、特開昭６２−２６５６１１号公報等が知られて
いる。

最近、ビデオプロジェクタのセットの奥行き短縮への取
組みが活発になされており、その対策として、従来の投
写レンズより一層の広画角化を実現できる投写レンズが
強く要望されている。

発明が解決しようとする課題 ビデオプロジェクタの奥行き短縮のため、半画角が３０
°以上の投写レンズが要望される。このような広画角を
図った投写レンズは、画角の大きい所で、解像度の劣化
や周辺光景の低下等をきた本発明は上記の問題点を解決
するもので、口径比が１．２以下と大口径比で半画角も
３５°以上と広画角の投写レンズを提供するものである
。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の広角投写レンズ
は、スクリーン側より順に、スクリーン側に凸面を向け
たメニスカスで非球面を有する負屈折力の第１レンズ、
スクリーン側に凸面を向けたメニスカスで非球面を有す
る正屈折力の第２レンズ、両凸で正屈折力の第３レンズ
、両凸で正屈折力の第４レンズ、スクリーン側に凹面を
向けたメニスカスで非球面を有する第５レンズおよびス
クリーン側に非球面の凹面を向けた第６レンズからなり
、下記の条件を満足させる構成とするものである。

０．３≦ｆ／ｆ　、　　≦−０，１５・・・・・・（１
）０．１５≦ｆ／ｆ、□≦０　　　　　　　・・・・・
・（２）０．３≦ｒ　３　／　ｆ≦１　、０　　　　　
　−＝・（３）ただし、ｆ：全レンズ系の焦点距離 ｆ１　：第１レンズの焦点距離 ｆ１□：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離 ｒ３　：第２レンズのスクリーン側の焦点距離 さらに、広画角で高性能な投写レンズを実現するには、
第５レンズの焦点距離をｆ５とし、第４レンズと第５レ
ンズとの空気間隔をｄ８、第５レンズと第６レンズとの
空気間隔をｄ。とするとき、下記の条件を満足すること
が望ましい。

０≦ｆ／ｆ５≦０．３　　　　　　・・・・・・（４）
０．７≦ｄ８／ｄユ≦１．３　　　　　・・・・・・（
５）作用 本発明の広角投写レンズは上記のように６枚構成にして
、かつ上記諸条件を与えることで、３５゜以上の半画角
で高い光学性能を有する大口径比投写レンズの実現を可
能にした。

条件（１）は全レンズ系の焦点距離に対する第１レンズ
の焦点距離の関係を与えるもので、上限を越えるとコマ
収差の補正が困難になり、下限を越えると球面収差の補
正が困難になる。

条件（２）は全レンズ系の焦点距離に対する第１レンズ
と第２レンズとの合成焦点距離の関係を与えるもので、
上限を越えるとコマ収差と歪曲収差の補正が困難になり
、下限を越えると球面収差の補正が困難になる。

条件（３）の上限を越えると軸外のコマ収差の補正が困
難になり、下限を越えると球面収差の補正が困難になる
。

条件（４）は全レンズ系の焦点距離に対する第５レンズ
の焦点距離の関係を与えるもので、上限を越えると像面
湾曲の補正が不足し、下限を越えると像面湾曲の補正が
過剰になる。

条件（５）は第４レンズと第６レンズに対する第５レン
ズの位置関係を与えるもので、上限を越えると球面収差
の補正が困難になり、下限を越えると像面湾曲の補正が
困難になる。

実施例 以下、本発明の一実施例の広角投写レンズについて、図
面を参照しながら説明する。第１図は本発明の広角投写
レンズの一実施例を示す構成図である。第１図でＬｌは
スクリーン側に凸面を向けたメニスカスで非球面を有す
る負屈折力の第１レンズ、Ｌ２はスクリーン側に凸面を
向けたメニスカスで非球面を有する正屈折力の第２レン
ズ、Ｌ３は両凸で正屈折力の第３レンズ、Ｌ４は両凸で
正屈折力の第４レンズ、Ｌ５はスクリーン側に凹面を向
けたメニスカスで非球面を有する第５レンズ、Ｌ６は非
球面の凹面を向けた第６レンズ、ＰはＣＲＴのフェース
プレート、Ｇは第６レンズＬ６、Ｇは第６レンズＬ６と
ＣＲＴのフェースプレートＰとの間隙を充填する光学的
な透明媒体であり、エチレングリコールやシリコンゲル
等で構成される。

以下、本発明の具体的な実施例１と実施例２を示す、こ
れらの実施例の表で、ｆは第１レンズＬ１からＣＲＴの
フェースプレー）Ｐまでを含んだ全レンズ系の焦点距離
、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角、βは投写拡大倍率
、ｆｌは第１レンズＬ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ
Ｌ２の焦点距離、ｆ５は第５レンズＬ５の焦点距離、ｆ
、は第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との合成焦点距離
を示す。また、ｒ、、ｒ２・・・・・・はスクリーン側
から順次数えた各レンズ面の曲率半径、ｄｌ、ｄ２・・
・・・・は各レンズの中心厚及び空気間隔、ｎｌ、ｎ２
・・・・・・は各レンズのｅ線に対する屈折率、シ１．
シ２・・・・・・は各レンズのアツベ数を示す。更に、
＊印を付したレンズ面は非球面を表示しており、本発明
による広角投写レンズの非球面形状は光軸方向をＸとし
、Ｘ軸に垂直なＹ軸をとり、頂点曲率をｃ（−１／ｒ）
、円錐定数をＫ、非球面係数をＡＤ。

ＡＥ、ＡＦ、ＡＧとするとき、次式で表示される。

＋ＡＤ　　−Ｙ’　　＋ＡＥ　−Ｙ６　　＋ＡＦ　　−
Ｙ８＋ＡＧ　−Ｙ幻 実施例１ ｆ　＝７８．０ｍｍ　　Ｆ　Ｎ　Ｏ＝１．１５　　　ω
＝３７．９’β＝−８．１　　　ｆ　１＝−３２１，９
ｍｍ　　ｆ　２＝４７８．６　ｍｍｆ　ｓ　−７０３，
５ｍｍ　　ｆ　１２　＝−８８１，４ｍｍ第３面（ｒ３
） Ｋ　　　＝−６，０５２８０Ｘ１０−’Ａ　Ｄ　＝−７
，２７０９４ｘｌＯ−’ＡＥ＝　　２．８６１９５Ｘ１
０−” Ａ　Ｆ　＝　　６．７５５６８ｘｌＯ−”ＡＧ＝　　６
．７５９５９Ｘ１０−Ｉ７第４面（ｒ４） Ｋ　　　＝−２，９０１７７ Ａ　Ｄ　＝−４，６６２０５ｘｌＯ−７Ａ　Ｅ　＝　　
１．０３６２５Ｘ１０ Ａ　Ｆ　＝　　３．６９８９３Ｘ１０−’”ＡＧ＝　　
５．４２０７２Ｘ１０−” 第９面（ｒ、） Ｋ　　　＝−６，７９６３６ ＡＤ＝　　８．７４２８７Ｘ１０−’ ＡＥ＝　　１．５７４００Ｘ１０−９ Ａ　Ｆ　＝　　３．５１０１５Ｘ１０−１３ＡＧ＝−８
，６１２２０１０−” 第１０面（ｒ＋。） Ｋ　　　＝Ｏ Ａ　Ｄ　＝　　３．４３７９９Ｘ１０ ＡＥ＝　　１．７２８２２Ｘ１０ Ａ　Ｆ　＝　　１．１８４３８Ｘ１０ Ａ　Ｇ＝−３，６６３２２ｘ１０ 非球面係数 第１面（ｒ、） Ｋ　　＝Ｏ Ａ　Ｄ　＝　３．３００６５Ｘ１０−’Ａ　Ｅ　＝−９
，７２６６１Ｘ　１０−　”Ａ　Ｆ　＝　１．００８２
６ｘｌＯ−＋３ＡＧ＝　９．９２３０５ｘｌＯ 第２面（ｒ２） Ｋ　　　＝Ｏ ＡＤ＝　　１．９３０３１Ｘ１０ Ａ　Ｅ　＝−７，８９９２１ｘ１０ Ａ　Ｆ　＝−４，２０５３８ｘｌＯ ＡＧ＝　　１．３１８１０ｘｌＯ 第１１面（ｒｌ、） Ｋ　　　＝−８，８８８４６ ＡＤ　−−１，１５５４８ｘｌＯ−’ Ａ　Ｅ　＝　　１．１１３０３Ｘ１０−８Ａ　Ｆ　＝−
８，００３５８Ｘ　１０−　’　”ＡＧ＝　　２．１３
８１４ｘｌＯ−” 実施例２ ｆ　＝７８．４胴 β−−８，１ ｆ　ｓ　＝７３８．４ Ｆ　Ｎ　Ｏ＝１．１５　　　　ω−３７，９″′ｆ　、
　＝−４１５，０ｍｍ　　ｆ　２＝４０２．０　ｍｍ１
１１ｍ　　　ｆ　Ｉｚ　＝　−２８８３７、２ｍｍ第１
面（ｒ、） Ｋ　　　＝Ｏ Ａ　Ｄ　＝　　４．０４２９０Ｘ１０ Ａ　Ｅ　＝−８，１３９２９Ｘ１０ Ａ　Ｆ　＝　　６．４３２２５ｘ１０ Ａ　Ｇ　＝−１，９６１３０ｘｌＯ 第２面（ｒ２） Ｋ　　　＝Ｏ ＡＤ＝　　１．２６７４２Ｘ］、Ｏ Ａ　Ｅ　−−１，４９０６３Ｘ１０ Ａ　Ｆ　−−２，５８９２６Ｘ１０ Ａ　Ｇ　−−１，９６１３０ｘ１０ 第３面（ｒ３）　　　　　第４面（ｒ４）Ｋ　　　＝−
５，７７３０７Ｘ１０−’　　　Ｋ　　　−４，１００
６９ＡＤ＝−７，８９９０５Ｘ１０−’　　ＡＤ−−３
，９９１１１ｘｌＯ−’ＡＥ＝２．２３７８５Ｘ１０−
１’ＡＥ＝８．４７４９１Ｘ１０−目Ａ　Ｆ　＝　　８
．９５３９８Ｘ１０−”　　Ａ　Ｆ　＝　　３．４３３
５２Ｘ１０−”ＡＣ＝　　４．１６２４７Ｘ１０−”　
　ＡＣ＝　　３．２１０７５Ｘ１０−Ｉ７非球面係数 １ 第９面（ｒ９）　　　　　　第１０面（ｒｌ。）Ｋ　　
　−−３，８９２５０Ｋ＝Ｏ ＡＤ　−−３，５９９４９Ｘ１０−’　　Ａ　Ｄ　＝　
　２．２４７３９Ｘ１０−ｂＡＥ＝　　１．６６０８２
ｘｌＯ−９ＡＥ＝　　２．００４１０Ｘ１０−９Ａ　Ｆ
　＝　６．２１２８１　Ｘ　１０伺’　Ａ　Ｆ　＝　８
．７９９５６ｘ１０−目ＡＧ　−−１，０２５０４Ｘ１
０−１５　ＡＧ＝−３，４７０６１Ｘ１０２ 第１１面（ｒ、、） Ｋ　　　−−９，４７０３０ Ａ　Ｄ　＝−１，２８９３２Ｘ１０−５ＡＥ＝　　１．
３１７５９Ｘ１０−’ Ａ　Ｆ　−−９，２１８１４Ｘ１０−”ＡＧ＝　　２．
４２３１６Ｘ１０−＋５第２図は実施例１の諸収差図を
示し、第３図は実施例２の諸収差図を示す。非点収差の
図で、ｍはメリジオナル方向の像面湾曲を、Ｓはサジタ
ル方向の像面湾曲を示す。以上の諸収差図から明らかな
ように本発明の広角投写レンズは良好な収差補正がなさ
れており、明るくコントラストのよい結像性能を有する
。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明のレンズ構成及び諸条件
を満足することにより、全画面に亘って良好な収差補正
ができたビデオプロジェクタ用の広角投写レンズが実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における広角投写レンズの構
成図、第２図と第３図は本発明の実施例に対する諸収差
図である。 Ｌｌ・・・・・・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、Ｇ・・・・・・光学的透明媒体、Ｐ
・・・・・・ＣＲＴのフェースプレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）テレビジョン画像の投写表示装置に用いられ、ス
   クリーン側より順に、スクリーン側に凸面を向けたメニ
   スカスで非球面を有する負屈折力の第１レンズ、スクリ
   ーン側に凸面を向けたメニスカスで非球面を有する正屈
   折力の第２レンズ、両凸で正屈折力の第３レンズ、両凸
   で正屈折力の第４レンズ、スクリーン側に凹面を向けた
   メニスカスで非球面を有する第５レンズおよびスクリー
   ン側に非球面の凹面を向けた第６レンズで構成され、下
   記の条件を満足することを特徴とする広角投写レンズ。 −０．３≦ｆ／ｆ＿１≦−０．１５ −０．１５≦ｆ／ｆ＿１＿２≦０ ０．３≦ｒ＿３／ｆ≦１．０ ただし、ｆ：全レンズ系の焦点距離 ｆ＿１：第１レンズの焦点距離 ｆ＿１＿２：第１レンズと第２レンズの合成焦点距離 ｒ＿３：第２レンズのスクリーン側の焦点 距離 （２）第５レンズの焦点距離をｆ＿５とするとき、下記
   の条件を満足することを特徴とする請求項（１）記載の
   広角投写レンズ。 ０≦ｆ／ｆ＿５≦０．３ （３）第４レンズと第５レンズとの空気間隔をｄ＿８と
   し、第５レンズと第６レンズとの空気間隔をｄ＿１＿０
   とするとき、下記の条件を満足することを特徴とする請
   求項（１）記載の広角投写レンズ。 ０．７≦ｄ＿８／ｄ＿１＿０≦１．３