JPH0375711A

JPH0375711A - 投影レンズ

Info

Publication number: JPH0375711A
Application number: JP1212674A
Authority: JP
Inventors: Masaya Nakajima; 昌也中嶋; Atsushi Sekine; 淳関根
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1989-08-18
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1991-03-29
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JP2800293B2

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ＣＲＴ像を投影して大きな
画面を得るためのビデオプロジェクタ−用の投影レンズ
に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、大画面のテレビジョン再生像を得る手法の一つと
して、ビデオプロジェクタ−が次第に普及しつつあるが
、その再生像の品質を確保する上で投影レンズの性能が
重要な役割を担っている。

明るい投影像を得るために、口径比の大きな明るい投影
レンズが必要とされると同時に、ＣＲＴ像面からスクリ
ーンまでの距離を短縮し、投影装置としてのキャビネッ
トの奥行きをコンパクトに収めるためには投影レンズ広
画角化が要求される。

一般に、ビデオプロジェクタ−ではＢ（青）、Ｇ（緑）
、Ｒ（赤）の３色のＣＲＴに対応した３本の投影レンズ
が必要とされ、レンズを小型軽量化してコストの低減を
図りつつ、上記のような高度な仕様を達成するために非
球面プラスチックレンズを用いた投影レンズが各種考案
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の投影レンズのうち、例えば、特開昭５８−１２５
００７号公報に開示されたものでは、第１図のレンズ構
成図に示す如く、３個のレンズから成っている。即ち、
スクリーン側（図中左側）より順に、正の屈折力を有す
る第１レンズ群Ｇ＋、正の屈折力を有し両凸形状の第２
レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有しスクリーン側に強い曲
率の面を向けた第３レンズ群Ｇ、より構成されている。

そして、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ８とに非球
面を用いて結像性能を良好にしているが、歪曲収差につ
いては、第２図のように中間画角で正の方向に偏位し、
最周辺で負の方向に偏位し、所謂高次収差の曲がりが発
生している。投影レンズの歪曲収差が発生している。投
影の歪曲収差に第２図に示す如く、顕著な高次の曲がり
が発生している場合には、第３図に示す如く、スクリー
ン上でアオリの原理を用いて投影するときに、第４Ａ図
の如き像が第４Ｂ図の如き歪みを持った像となＬ１１Ｃ
ＲＴ上での補正が困難となる。そして、その結果、画角
周辺部で色ズレが生し、画質の低下となって現れていた
。

このような歪曲収差の高次収差を補正するために、第２
レンズＧ！とフィールドフラットナーとしての第３レン
ズ群Ｇ、との間に、スクリーン側に凸面を向けたメニス
カスレンズを配置する構成を、先に本願と同一出願人に
よる特開昭６３−８５５１５号公報において提案した。

しかしながら、先の構成は、明るさ及び広画角を十分に
確保しつつ、歪曲収差の高次収差を良好に補正し得るも
のではあるが、より高投影倍率を有する投影レンズの構
成としては、未だ不十分な点があった。すなわち、投影
倍率を上げた分だけ諸収差も拡大され、これによＬ１１
明るさ及び広画角を十分に確保することが困難となるた
め、この諸収差を十分に補正する必要がある。

そこで、本発明は、大口径及び広画角を有する構成とな
からも、高投影倍率を実現し、高次の歪曲収差を初めと
してその他の収差をも同時に補正して総合的に良好なる
結像性能を有する投影レンズを提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による投影レンズは、基本的には本願と同一出願
人による先の特開昭６３−８５５１５号公報に開示した
構成に基づいている。そして、大５図のレンズ構成図に
示す如く、物体面としてのＣＲＴ上の画像をスクリーン
に投影するための投影レンズであって、スクリーン側か
ら順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の
屈折力を有する第２レンズ群Ｇ、と、正の屈折力を有す
る第３レンズ群Ｇ、と、負の屈折力を有する第４レンズ
群Ｇ４とを有し、さらに前記第１レンズ群Ｇ＋及び第３
レンズ群Ｇ、が非球面を有するように構成されている。

そして、この基本構成において、全系の焦点距離をｆと
し、前記第１レンズ群ＧＩの焦点距離をｆａｔ、前記第
３レンズ群Ｇ、の焦点距離をｒｃｓとするとき、０　＜　ｆ　／　ｆ　ａ＋＜０．２５Ｑ　＜　ｆ　／　ｆ　ａｓ＜０．３を満足するものである。

〔作　用〕

上記の如き基本構成によＬ１１第１レンズ群Ｇ１は球面
収差と軸外のコマ収差の補正機能を持ち、第２レンズ群
Ｇ！は主に結像機能を有し、第３レンズ群Ｇ、は歪曲収
差とコマ収差を良好に補正する機能を持ち、第４レンズ
群Ｇ、はフィールドフラットナーとしてのペッツバール
和の補正、即ち像面弯曲、非点収差の補正機能を有する
。

このような収差補正機能を十分に果たすには、第１レン
ズ群Ｇ３、第３レンズ群Ｇ３中に少なくとも１つの面を
非球面化することが望ましい。また、非球面を有するレ
ンズは、加工上、レンズ材質をプラスチック化すること
によＬ１１コストの大幅な低減が見込まれる。特に、非
球面プラスチックレンズの両面を非球面化することによ
Ｌ１１投影レンズを少ないレンズ構成枚数としながら、
光学性能を向上させることができる。

今述べた如く、第１レンズ群Ｇ１に球面収差と軸外のコ
マ収差の補正機能を持たせるには、上式（１）に示す如
く、第１レンズ群Ｇｌにおける適切な屈折力（パワー）
を規定する必要がある。

この（１）式の上限を越えると、第１レンズ群Ｇ１の屈
折力が強くなり過ぎ、コマ収差が甚大に発生して、広画
角化が困難となるばかりでなく、歪曲収差もプラス側へ
大きくなる。反対に（１）式の下限を越えると、第１レ
ンズ群Ｇ、の屈折力が負となＬ１１結像機能を有する第
２レンズ群Ｇ２の屈折力の負担が大きくなＬ１１球面収
差の補正が難しくなる。このため、Ｆナンバが増大して
光量を確保できなくなるばかりか、レンズ系の大型化を
招く恐れがある。

また、歪曲収差、コマ収差を良好に補正するには、これ
らの収差補正に寄与している第３レンズ群Ｇ、を上式（
２）に示す如く、第３レンズ群Ｇ、における適切な屈折
力を規定する必要がある。

この（２）式の上限を越えると、第３レンズ群Ｇ、の屈
折力が強くなＬ１１ペッツバール和を良好に保つために
は、第４レンズ群Ｇ４の屈折力を強くせねばならず、像
高の大きな光束についてのコマ収差の悪化を招き、さら
には歪曲収差の曲がりが大きくなる。反対に（２）式の
下限を越えると、第３レンズ群Ｇ、の屈折力が負となＬ
１１結像機能を有する第２レンズ群Ｇ、の屈折力の負担
が大きくなＬ１１球面収差の補正が不十分となる。

さて、第１レンズ群Ｇ１における収差の補正効果を十分
に得るとともにコストの大幅な低減を確実に達成するに
は、具体的にこの第１レンズ群Ｇ＋が、スクリーン側よ
り順に、スクリーン側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズ成分Ｌ１３と、スクリーン側７に凸面を向けた負メニ
スカスレンズ成分ＬＩ！と、スクリーン側に凸面を向け
たメニスカス形状の非球面プラスチックレンズ成分ＬＨ
とを有し、この非球面プラスチックレンズ成分Ｌ１１の
近軸焦点距離をｆａｓ１とするとき、０＜ｆ／ｆ、、、＜０．２５　　　　　（３）を満足す
ることがより望ましい。

先にも述べた如く、低コストな非球面レンズを実現する
には、レンズの材質をプラスチックで構成することが極
めて有利となるが、このプラスチックは、温度変化が起
因して屈折率及び形状が大きく変化することが知られて
いる。そして、−般に、ビデオプロジェクタ−は、非常
に温度変化の厳しい過酷な環境で使用されるため、温度
変化により光学性能が劣化しないように温度補償されな
ければならない。

そのため、プラスチックレンズに弱い正の屈折力を持た
せることによＬ１１温度変化が起因して屈折力及び形状
変化によるプラスチックレンズ自身の焦点距離変動を、
同じく温度変化に伴う投射レンズ全体のバックフォーカ
ス変動で極めて良好にバランスさせることが可能となる
。

また、収差補正上における温度補償を達成するには、非
球面プラスチックレンズは極力屈折力を持たせず、主に
高次の諸政差を補正するための形状を有する構成とする
ことが望ましい。

したがって、温度変化に伴う最良像面変動と収差変動と
の両者を良好にバランスさせる必要がある。

そこで、（３）式は非球面プラスチックレンズ成分Ｌ１
３の近軸領域での適切な屈折力を規定するものである。

この（３）式の範囲を越えると、温度変化が起因するプ
ラスチックの屈折率、形状の変化に伴う像面移動が大き
くなる。また、（３）式の上限を越えると、球面収差が
補正不足となるばかりか、コマ収差についての収差バラ
ンスが崩れる。反対に（３）式の下限を越えると、球面
収差が補正過剰となＬ１１特に斜光束に対する発散作用
が増大するのでこの斜光束が第２レンズ群Ｇ、を通過す
る高さが高くなＬ１１コマ収差が甚大に発生する。

このように（３）式を満足すれば、温度変化に伴う光学
性能変動を最小限に抑えて、非球面の効果を最大限に引
出し、高次の球面収差及びコマ収差を良好に補正して投
影レンズの総合的な光学性能の向上を達成することがで
きる。

更に、第３レンズ群Ｇ３における良好なる補正効果を十
分に得つつ、コストの低減を確実に得るには、具体的に
この第３レンズ群Ｇ、は、スクリーン側より順に、スク
リーン側に凸面を向けた負メニスカスレンズ成分Ｌ１１
と、両凸形状の非球面プラスチックレンズ成分Ｌ３２と
を有し、この非球面プラスチックレンズ成分り。の近軸
焦点距離をｆ　ｍｓｌとするとき、０＜ｆ／ｆ、、ｓ＜０．４　　　　　（４）を満足する
ことが望ましい。

この（４）式は、先に述べた第１レンズ群Ｇ１の非球面
プラスチックレンズＬ１．と同様に、温度変化に伴う収
差変動と最良像面変動との両者を良好にバランスさせて
、非球面の効果を最大に得ることによＬ１１総合的に良
好なる光学性能を得るためのものである。

（４）式は非球面プラスチックレンズ成分Ｌ！！の近軸
領域での適切な屈折力を規定するものである。この（４
）式の範囲を越えると、温度によるプラスチックの屈折
率、形状の変化に起因する像面移動が大きくなる。また
（４）式の上限を越えると、非球面プラスチックレンズ
成分Ｌ０の屈折力が大きくなＬ１１非球面の効果を最大
限得てしても、高次の歪曲収差の曲がりが大きくなＬ１
１コマ収差も補正しきれない。逆に（４）式の下限を越
えると、非球面プラスチックレンズ成分ＬＩ２の屈折力
が負となって、結像機能を有する第２レンズ群Ｇ１の屈
折力の負担が大きくなＬ１１球面収差の悪化を招く。ま
た、歪曲収差も補正過剰となりばかりか、コマ収差の補
正も困難となる。

また、この第３レンズ群Ｇ、を、レンズ頂点付近で正メ
ニスカス形状を有し、スクリーン側に凸面を向けた非球
面プラスチックレンズのみで構成することも可能である
。このとき、温度変化による光学性能の劣化を軽減する
には、上記の（４）式を満足することが望ましい。

さて、第１レンズ群Ｇｌにおいては球面収差及びコマ収
差を良好に補正するための機能を有しているが、このと
き、この第１レンズ群Ｇ１の補正機能を十分に持たせつ
つ、レンズ系全体としての諸収差をバランス良く補正し
、さらには、投影レンズ全体のコンパクト化を図るには
、第１レンズ群Ｇ１の最もスクリーン側のレンズ面の頂
点から第２レンズ群Ｇ、の最もスクリーン側のレンズ面
の頂点までの軸上距離をＤｌ、とし、第２レンズ群Ｇ、
の最もＣＲＴ側のレンズ面の頂点から第４レンズ群Ｇ４
の最もスクリーン側のレンズ面の頂点までの軸上距離を
Ｌ１１とするとき、０．９　＜　Ｄ　Ｉ　！／　Ｄ□＜１．５　　　　（５
）を満足することがより望ましい。

この（５）式の下限を越えると、第１レンズ群Ｇ１が第
２レンズ群Ｇ！に近づき非点収差及びコマ収差の補正が
困難となる。反対に（５）式の上限を越えると、レンズ
系の全長が極めて大きくなるため、レンズ系全体として
の大きさや、重さが大きくなる。

また、本発明の投影レンズの光量を十分に確保しつつ、
コマ収差等を良好に補正するには、第１レンズ群Ｇ１と
第２レンズ群Ｇ、との空気間隔をｄ１□とし、全系の焦
点距離をｆとするとき、０．１５＜ｄ＋ｔ／　ｆ　＜０
．４　　　　　（６）を満足することがより好ましい。

（６）式の下限を越えると、第１レンズ群Ｇ＋と第２レ
ンズＧ、との空気間隔が狭くなＬ１１サジタル方向のコ
マ収差が悪化して補正が極めて困難となる。逆に（６）
式の上限を越えると、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズＧ
、との空気間隔が広くなるため、周辺光量を確保するこ
とが困難となる。これを克服するにはレンズ系を大きく
せねばならず好ましくない。しかも、第２レンズ群Ｇ！
を通過する斜光線の入射高が高くなるため、コマ収差が
甚大に発生する。

さて、本発明による投影レンズは高倍率化を実現できる
ものであるが、特に、投影倍率を拡大することに伴って
収差が比例拡大し、特に、色収差を補正するのは極めて
難しい状況となる。

このため、本発明においては、第２レンズ群Ｇ！に正レ
ンズＬ！、と負レンズＬ　ｔｔとの貼り合わせよりなる
貼り合わせレンズを配置す°ることによりこの色収差を
良好なる補正を実現している。

このとき、この貼り合わせレンズの色補正効果を十分に
発揮させるには、第１レンズ群中のスクリーン側に凸面
を向けた正メニスカスレンズ成分Ｌ１３のｅ線（λ＝　
５４６．　ｌｎｍ）に対するアツベ数をν、第１レンズ
群中のスクリーン側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
成分Ｌｌ、のｅ線（λ＝　５４６゜Ｉｎｍ）に対するア
ツベ数をν１２とするとき、２５〈シ１．−シ、！＜３
６　　　　（７）を満足することが好ましい。

この（７）式の範囲を越えると、第１レンズ群中の正メ
ニスカスレンズレンズ成分Ｌ１３と負メニスカスレンズ
レンズ成分ＬＩ＊とによる色収差補正と、第２レンズ群
中の貼り合わせレンズの色収差補正とのバランスが崩れ
、軸上色収差補正を優先させると、倍率色収差の補正が
困難となる。

また、投影レンズ全体としての良好なる収差バランスを
達成するには、この第２レンズ群Ｇ、中に配置される接
合レンズを構成する正レンズＬ、と負レンズＬ！！のｅ
線（λ＝　５４６．１ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ
ｎ２□、ｎｔ！とするとき、ｎｉｔ　　ｎｔ＋＞０．１
５　　　　（８）を満足することがより好ましい。

この（８）式は球面収差及びコマ収差を良好に補正する
ためのものであＬ１１（８）式の範囲を越えると、特に
、外側コマ収差の補正が極めて困難となる。

〔実施例〕

以下、本発明による実施例について詳述する。

第５図、第７図、第９図はそれぞれ順に本発明による第
１〜３実施例のレンズ構成図である。

第１及び第２実施例の投影レンズは、スクリーン側から
順に、スクリーン側に凸面を向けたガラス製の正メニス
カスレンズレンズ上１８、同じくスクリーン側に凸面を
向けたガラス製の負メニスカスレンズレンズＬ１３ｌ、
スクリーン側に凸面を向けたメニスカス形状のプラスチ
ックレンズＬ１８とで構成される正の屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ＋と、両凸形状のガラス製の正レンズＬ□
、これに接合されてＣＲＴ側に凸面を向けたガラス製の
負メニスカスレンズレンズ［４２とで構成される正の屈
折力を有する第２レンズ群Ｇｔと、スクリーン側に凸面
を向けたガラス製の負メニスカスレンズレンズＬＳＩ５
プラスチツクレンズＬ、２とで構成される正の屈折力を
有する第３レンズ群Ｇｓと、スクリーン側に強い曲率の
面を向けたガラス製の負レンズＬ４１よりなる負の屈折
力を有する第４レンズ群Ｇ、とがそれぞれ配置されてい
る。

そして、これらの後方には、さらに投影レンズとＣＲＴ
をカップリングする目的で光学的にほぼ平行平面板とし
て扱えるシリコンゴムＳ及びほぼ平行平面のＣＲＴ前面
前面ガラス弁して、物体面としての蛍光面Ｐが配置され
ている。

第３実施例については、基本的には第１及び第２実施例
と同様なレンズ構成を有しているが、第３レンズ群Ｇ３
がスクリーン側に凸面を向けたメニスカス形状の非球面
プラスチックレンズＬ□より構成されている。

各実施例の第１レンズ群Ｇ＋及び第３レンズ群Ｇ。

中に配置されるプラスチックレンズは、両面が非球面で
構成されている。

また、各非球面プラスチックレンズは何れも近軸領域に
おいて弱い正の屈折力を有しているため、温度変化に伴
う焦点距離変動を、同じく温度変化に伴うレンズ系全体
のバックフォーカス変動で相殺させることができる極め
て有利な構成となっているため、温度変化による結像性
能が保証される。

以上の如く、第１レンズ群Ｇ、及び第３レンズ群Ｇ３に
おいて非球面プラスチックレンズを配置することによる
収差補正上の面からも製造コストの面からも極めて有利
となるが、全系中で最も屈折力が強い、すなわち結像機
能を有する第２レンズ群Ｇ、を硝子レンズで構成するこ
とにより温度変化による性能劣化を最小限に抑えている
。

また、色収差補正に機能している第１レンズ群中の正メ
ニスカスレンズＬ１３及び負メニスカスレンズｔｏと、
第２レンズ群中の両凸形状の正レンズＬ、及びこれに接
合されてＣＲＴ側に凸面を向けた負メニスカスレンズレ
ンズ１１ｇとを共に硝子レンズで構成しているため、温
度変化による色収差の劣化が少ない極めて有利な構成と
なっている。

次に、第１実施例の諸元を以下の表１に掲げる。

表中、１”＋　、ｒ！　、ｒ＊・・・・・・・−はスク
リーン側からの順次の各レンズ面の曲率半径を表し、ｄ
ｌ、ｄｌ、ｄ３・・・・・・・・は各レンズ中心厚及び
レンズ面間隔、ｎ＋　、ｎｔ　、ｎｓ・・・−・・・−
は各レンズのｅ線（λ＝５４６、１ｎｎ）に対する屈折
率、ν１、ν２、ν１”…・・・は各レンズのｅ線（λ
＝　５４６．　ｌｎｍ）に対するアツベ数を表す。また
、ｆａｓｆ＊　、’ｆｇは各レンズ群の焦点距離、ｆは
全系の焦点距離を表す。また、非球面形状は光軸方向を
Ｘ軸とした直角座標において、Ｃを頂点曲率、ｋを円錐
定数、Ａｔ、ＡいＡｓ　、Ａｓ　、　Ａｔ。は非球面係
数とするとき、Ａ　２　Ｐ　”　＋　Ａ　４　Ｐ　’　
＋　Ａ　ｓ　Ｐ　’　十Ａ　ｓ　Ｐ　”　＋　Ａ　＋。

Ｐ８ここで、Ｐ＝ＪＹ−弓「− で表される回転対称な非球面であＬ１１表中にこれらの
値も示した。また、表中のレンズ面番号の左側の＊印は
非球面を表しておＬ１１円錐定数及び非球面係数におけ
る指数、すなわち１０−”をＥ−ｎとして表している。

（以下の実施例についても同様）表１（第１実施例）４ −８０．５５１７．００　　３６．１１．６２４０９Ｌａ＋本実施例の第１レンズ群中のメニスカス形状を有する非
球面プラスチックレンズＬＩＳについてのスクリーン側
面は、光軸から周辺へ行くに従い漸進的に正の面層折力
が弱くなる形状を有し、このプラスチックレンズＬ１ｍ
のＣＲＴ側のレンズ面は光軸から周辺へ行くに従い漸進
的に負の面層折力が強くなるような形状を有している。

これによＬ１１スクリーン側に位置する正、負の２枚の
ガラス製のメニスカスレンズで補正しきれない、高次の
球面収差及びコマ収差の補正機能を十分に発揮させてい
る。

また、第３レンズ群中の非球面プラスチックレンズｔｓ
ｇは近軸領域では両凸形状を有しておＬ１１周辺部では
スクリーン側へ湾曲した陣笠状のレンズ形状を有してい
る。そして、この非球面プラスチックレンズＬ、のスク
リーン側面は光軸から周辺へ行くに従い漸進的に正の面
層折力が弱くなＬ１１周辺部においては急激に正の面層
折力が弱くなる形状を有している。一方、このプラスチ
ックレンズＬ３ｔのＣＲＴ側のレンズ面の周辺部では面
屈折力の効果が反転する変曲点を持った特殊な形状を有
している。すなわち、光軸から周辺へ行くに従い漸進的
に正の面圧折力が弱くなＬ１１周辺領域に近づくに伴い
逆に正の面圧折力が強くなる形状を有している。これに
よＬ１１高次の歪曲収差及びコマ収差の補正機能を十分
に発揮させている。

尚、ここで言う面圧折力とは、ある屈折面の任意の１点
に入射するある任意の光線の入射角と射出角との差、す
なわち偏角をその屈折点近傍の微小な面の面圧折力と定
義し、その屈折点近傍に入射する平行光線が屈折後収斂
する時、その面の面圧折力を正の面圧折力とし、屈折後
発数する時、その面の屈折力を負の面圧折力と定義する
。

さて、第６図に第１実施例についての収差図を示す。こ
れらの収差図は、スクリーン側から光線が入射するもの
とし、ＣＲＴ面上での収差量を表している。尚、各収差
図におけるｅは、基準光線としてのｅ線（λ＝５４６．
１ｎｍ）を示しておＬ１１ｇはｇ線（λ＝　４３５．８
ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を示している
。また各収差図中の非点収差におけるｍはメリジオナル
像面、Ｓはサジタル像面を示している。

次に、第２実施例による投影レンズは、第７図に示す如
く、基本的には先に述べた第１実施例と同様なレンズ構
成を有しているが、投影レンズの投影倍率を約１８．５
倍にしたものである。

そして、第１．第２レンズ群中に設けられた非球面プラ
スチックレンズは、第１実施例のものと同様な非球面形
状を有している。特に、第１実施例のものと比べて、第
１レンズ群中の非球面プラスチックレンズのＣＲＴ側の
非球面は、光軸から周辺へ行くに従って漸進的に負の屈
折力が強くなＬ１１有効半径（有効径の半分）に対して
７割程度となる光軸からの高さとなると基準球面からの
変位量が最大となるような形状を有している。

以下の表２に第２実施例の諸元を掲げる。

表２（第２実施例）また、第８図には第２実施例についての諸収差図を示す
。

さて、第３実施例による投影レンズは、第９図に示す如
く、第１．第２及び第４レンズ群について基本的に先に
述べた第１実施例と同様なレンズ構成を有しているが、
第４レンズ群においては、スクリーン側へ凸面を向けた
メニスカス形状の非球面プラスチックレンズのみで構成
している。

本実施例においては、第１及び第２実施例と比べて、第
１及び第３レンズ群でのプラスチックレンズに設けられ
た非球面は、周辺領域における基準球面からの変位量を
大きくして、非球面による効果を最大限に得たものであ
る。

具体的には、第１レンズ群中の非球面プラスチックレン
ズＬ１３のスクリーン側の非球面の周辺領域では基準球
面からの変位量が大きくなって正の屈折力が急激に弱く
なＬ１１一方ＣＲＴ側の非球面は、第１．第２実施例の
ものとは逆に、光軸から周辺へ行くに従って負の面圧折
力が弱くなる形状を有している。

また、第３レンズ群中の非球面プラスチックレンズＬ１
のスクリーン側の非球面は、光軸から周辺へ行くに従っ
て正の面圧折力が弱くなる形状を有し、一方ＣＲＴ側の
非球面は、光軸から周辺へ行くに従って負の面圧折力が
強くなる形状を有している。

表３（第３実施例） −１１０，５５１７，００３６，１１，６２４０９第１Ｏ図には第３実施例についての諸収差図を示す。

以上の如く各実施例についての収差図によれば、各実施
例とも、高投影倍率、広画角及び大口径であるにもかか
わらず、諸収差が良好に補正されておＬ１１特に、歪曲
収差が良好に補正され、また高投影倍率化を図るときに
問題となる色収差が良好に補正されていることが明らか
である。

尚、以下の表４において本発明による各実施例について
の条件対応数値表を掲げる。

表４　　　・応尚、本発明による投影レンズについてのフォーカシング
は、内焦方式で行うことが望ましい。

そして、投影レンズの第１レンズ面とスクリーンまでの
距離が長くなって倍率が拡大した場合、最もスクリーン
側に位置する第１レンズ群Ｇ＋の正メニスカスレンズＬ
Ｈと、最もＣＲＴ側に位置する第４レンズ群Ｇ４のスク
リーン側に強い凹面を向けた負レンズＬ４１　とのレン
ズを固定して、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズ
Ｌ１２、第２レンズ群Ｇ、及び第３レンズ群Ｇ、を光軸
に沿って一体的に移動させることによりフォーカシング
が達成される。

また、投影レンズの第１レンズ面とスクリーンまでの距
離が短くなって倍率が縮小した場合、第１レンズ群Ｇ１
のガラス製の２枚の正、負メニスカスレンズと、最もＣ
ＲＴ側に位置する第４レンズ群Ｇ４のスクリーン側に強
い凹面を向けた負レンズＬ０　とのレンズを固定して、
第１レンズ群Ｇ１の非球面プラスチックレンズＬ１１、
第２レンズ群Ｇ、及び第３レンズ群Ｇ、を光軸に沿って
一体的に移動させることによりフォーカシングが達成さ
れる。

特に、第３実施例については、第１レンズ群Ｇ＋から第
３レンズ群Ｇ、までを一体的に光軸に沿ってスクリーン
側へ移動させることによＬ１１良好なる収差バランスを
確保した状態でフォーカシングが達成される。

さらに、フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｇ１の
ガラス製の２枚の正、負メニスカスレンズと、最もＣＲ
Ｔ側に位置する第４レンズ群Ｇ４のスクリーン側に強い
凹面を向けた負レンズＬ４１　とのレンズを固定した状
態で、第２レンズ群Ｇ、及び第３レンズ群Ｇ、とを光軸
に沿って一体的に移動させつつ、これとは独立に第１レ
ンズ群Ｇ、の非球面プラスチックレンズＬ、を光軸に沿
って移動させることによＬ１１球面収差を悪化させるこ
となくスクリーンに投影される像の像面の曲がりを極め
て良好に補正することができる。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、口径比１：１．２５程度
の明るさと、半画角２５°に達する広画角と、投影倍率
が１８．５倍〜２８．７倍にも達する高倍率でありなが
ら、極めて優れた結像性能を持ち、特に、歪曲収差及び
色収差が良好に補正されたビデオプロジェクタ−用投影
レンズが達成される。

広画角であるために、装置の小型に構成することができ
ると共に、広画角であるにもかかわらず歪曲収差の高次
の曲がりが良好に補正されているため、３管式の投影装
置とする場合に、アオリの効果による倍率変化をＣＲＴ
の走査倍率の変更によって容易に補正することが可能と
なる。また、高投影倍率にもかかわらず、色収差が良好
に補正されているため、高品位画像（Ｈｉｇｈ　Ｖｉｓ
ｉｏｎ）用としても十分に対応できる。

これによＬ１１Ｂ、　Ｇ、　Ｈの３管による像が周辺部
においても正確に重ねられ、色にじみのない鮮明なカラ
ー投影像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の投影レンズの一例を示すレンズ構成図で
ある。第２図は第１図に示した公知の投影レンズの歪曲
収差図である。第３図は３管式のビデオプロジェクタ−
の配置を示す図である。第４Ａ図及び第４Ｂ図はアオリ
による投影像の変形の様子を示す図である。第５図、第
７図、第９図はそれぞれ順に第１〜第３実施例について
のレンズ構成図である。第６図、第８図、第１０図はそ
れぞれ順に第１〜第３実施例についての諸収差図である
。〔主要部分の符号の説明〕Ｇ１−・・−第１レンズ群Ｇ１・・・−第２レンズ群Ｇ１・・・−・第３レンズ群Ｇ１・・・・−第４レンズ群

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スクリーン側より順に、正の屈折力を有する第１
レンズ群Ｇ＿１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ
＿２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ＿３と、負
の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ＿４とを有し、前記第
１レンズ群Ｇ＿１及び第３レンズ群Ｇ＿３は非球面を有
し、全系の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群Ｇ＿１の焦
点距離をｆ＿Ｇ＿１、前記第３レンズ群Ｇ＿３の焦点距
離をｆ＿Ｇ＿３とするとき、０＜ｆ／ｆ＿Ｇ＿１＜０．２５０＜ｆ／ｆ＿Ｇ＿３＜０．３を満足することを特徴とする投影レンズ。
（２）前記第１レンズ群Ｇ＿１は、スクリーン側より順
に、スクリーン側に凸面を向けた正メニスカスレンズ成
分Ｌ＿１＿１と、スクリーン側に凸面を向けた負メニス
カスレンズ成分Ｌ＿１＿２と、スクリーン側に凸面を向
けたメニスカス形状の非球面プラスチックレンズ成分Ｌ
＿１＿３とを有し、前記非球面プラスチックレンズ成分Ｌ＿２＿３の近軸焦
点距離をｆ＿ａ＿ｓ＿１とするとき、０＜ｆ／ｆ＿ａ＿ｓ＿１＜０．２５を満足することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の投影レンズ。
（３）前記第３レンズ群Ｇ＿３は、スクリーン側より順
に、スクリーン側に凸面を向けた負メニスカスレンズ成
分Ｌ＿３＿１と、非球面プラスチックレンズ成分Ｌ＿３
＿２とを有し、前記非球面プラスチックレンズ成分Ｌ＿３＿２の近軸焦
点距離をｆ＿ａ＿ｓ＿３とするとき、０＜ｆ／ｆ＿ｓ＿ｓ＿３＜０．４を満足することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の投影レンズ。
（４）前記第３レンズ群Ｇ＿３は、スクリーン側に凸面
を向けたメニスカス形状の非球面プラスチックレンズ成
分よりなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の投影レンズ。