JPH04174807A - Retro-focus type lens - Google Patents

Retro-focus type lens

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JPH04174807A
JPH04174807A JP2303006A JP30300690A JPH04174807A JP H04174807 A JPH04174807 A JP H04174807A JP 2303006 A JP2303006 A JP 2303006A JP 30300690 A JP30300690 A JP 30300690A JP H04174807 A JPH04174807 A JP H04174807A
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JP
Japan
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lens
aspherical
group
conjugate point
distance
Prior art date
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Pending
Application number
JP2303006A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Hayakawa
慎吾 早川
Shoichi Yamazaki
章市 山崎
Kotaro Yano
光太郎 矢野
Nozomi Kitagishi
望 北岸
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high optical performance projected image with aberrations such as distortion aberration and flare corrected properly by providing at least one aspherical lens, the surface of at least one side of which is aspheric in the second group and third group. CONSTITUTION:When a plurality of lenses are divided into three groups, the first group I, second group II and third group III, in the order from the first conjugate point side of longer distance, and the focal distance of a total system is taken as fT, back focus SK is set so as to be SK>0.7fT, and each of the second group II and third group III is provided with at least one aspherical lens, the surface of at least one side of which is aspheric. By thus setting lens constitution, a high optical performance projected image with aberrations such as distortion aberration and flare corrected properly can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) ゛ 本発明はレトロフォーカス型レンズに関し、例えば異な
る色情報を有する複数の画像を合成ミラーで合成した後
、スクリーン面上に拡大投影するようにしたカラー液晶
プロジェクションテレビ用の投影レンズに好適なレトロ
フォーカス型レンズに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a retrofocus lens, which combines, for example, a plurality of images having different color information using a compositing mirror, and then enlarges and projects the images onto a screen. The present invention relates to a retrofocus lens suitable for use as a projection lens for color liquid crystal projection televisions.

(従来の技術) 従来より複数のカラー液晶(液晶ライトバルブ)に表示
されている画像を光学的に重ね合わせて投影レンズによ
りスクリーン面上に投影するようにしたカラー液晶プロ
ジェクションか種々と提案されている。
(Prior Art) Various color liquid crystal projection systems have been proposed in which images displayed on multiple color liquid crystals (liquid crystal light valves) are optically superimposed and projected onto a screen using a projection lens. There is.

第7図は一般的なカラー液晶に形成された画像をスクリ
ーン面(不図示)に投影するカラー液晶プロジェクショ
ンテレビの要部概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of the main parts of a color liquid crystal projection television that projects images formed on a general color liquid crystal onto a screen surface (not shown).

図中1は白色光源でコリメートされた光束を射出してい
る。2a、2b、2cは各々赤用、縁周、青用の液晶表
示素子であり、被投影画像が表示されている。3a、3
bは各々反射ミラー、4は赤反射ダイクロイックミラー
で赤用の液晶表示素子2aを照明している。5は緑反射
ダイクロイックミラーで縁周の液晶表示素子2bを照明
している。
In the figure, reference numeral 1 indicates a white light source that emits a collimated light beam. 2a, 2b, and 2c are liquid crystal display elements for red, edge, and blue, respectively, on which projected images are displayed. 3a, 3
Reference numerals b denote reflecting mirrors, and 4 a red reflecting dichroic mirror, which illuminates the liquid crystal display element 2a for red. 5 is a green reflective dichroic mirror that illuminates the liquid crystal display element 2b on the periphery.

青用の液晶表示素子2cは赤反射ダイクロイックミラー
4と緑反射ダイクロイックミラー5を通過した青色光で
照明される。6は青透過ダイクロイックミラーである。
The blue liquid crystal display element 2c is illuminated with blue light that has passed through the red reflective dichroic mirror 4 and the green reflective dichroic mirror 5. 6 is a blue-transmitting dichroic mirror.

7は投影レンズである。7 is a projection lens.

同図においては白色光源1からの白色光をタイクロイッ
クミラー(4,5)で赤、縁、青の色光に色分解し、こ
れら赤、縁、青の各色光により各々赤、緑、青用の液晶
表示素子(2a、2b。
In the figure, the white light from the white light source 1 is separated into red, edge, and blue color lights by the tichroic mirrors (4, 5), and these red, edge, and blue color lights are used for red, green, and blue, respectively. liquid crystal display elements (2a, 2b.

2c)を照明し、これらの各色光に基つく液晶表示素子
(2a、2b、2c)の像を投影レンズ7によりスクリ
ーン面(不図示)上に重ねて投影し、カラー画像を得て
いる。
2c), and the images of the liquid crystal display elements (2a, 2b, 2c) based on these colored lights are superimposed and projected onto a screen surface (not shown) by a projection lens 7 to obtain a color image.

このような構成における投影レンズには最終レンズ面か
ら液晶表示素子までの間(バックフォーカス間)に反射
ミラーやタイクロイックミラー等の各種の光学部材を配
置する必要から長いバックフォーカスを有するレトロフ
ォーカス型レンズか多く用いられている。
The projection lens in such a configuration requires a retrofocus type with a long back focus because it is necessary to arrange various optical members such as a reflective mirror and a tichroic mirror between the final lens surface and the liquid crystal display element (between the back focuses). Many lenses are used.

(発明が解決しようとする問題点) 一般にレトロフォーカス型レンズは物体側(距離の長い
共役点側)に負の屈折力のレンズ群を配置し、像面側(
距離の短い共役点側)に正の屈折力のレンズ群を配置し
たレンズ構成より成っている。この為比較的長いバック
フォーカスが容易に得られるという特長がある。
(Problem to be solved by the invention) Generally, a retrofocus lens has a lens group with negative refractive power arranged on the object side (longer distance conjugate point side), and a lens group with negative refractive power on the image side (longer distance conjugate point side).
It consists of a lens configuration in which a lens group with positive refractive power is arranged on the conjugate point side (with a shorter distance). Therefore, it has the advantage that a relatively long back focus can be easily obtained.

しかしながらレンズ構成が非対称な為に歪曲収差や非点
収差等の非対称性収差が多く発生してくる傾向がある。
However, since the lens structure is asymmetrical, a lot of asymmetric aberrations such as distortion and astigmatism tend to occur.

レトロフォーカス型レンズをカラー液晶プロジェクショ
ンテレビに用いる場合には第7図に示すように像面側に
色分解用のダイクロイックミラーを配置している為、色
ムラをなくし、画面全体の色再現を良好に行なう為には
ダイクロイックミラーへの光束の入射角が画面全体にわ
たり略等しくする必要がある。即ちレンズ系を像面側か
ら射出する主光線が光軸と略平行となる所謂射出テレセ
ントリック系に近い状態にする必要がある。
When a retrofocus lens is used in a color LCD projection TV, a dichroic mirror for color separation is placed on the image plane side as shown in Figure 7, which eliminates color unevenness and improves color reproduction across the screen. In order to achieve this, it is necessary that the angle of incidence of the light beam onto the dichroic mirror be approximately equal over the entire screen. That is, it is necessary to put the lens system in a state close to a so-called exit telecentric system in which the chief ray exiting from the image plane side is substantially parallel to the optical axis.

しかしながら射出テレセントリック系にすると軸外光束
が像面側の正の屈折力のレンズ群に光軸上高い位置に入
射するようになってくる。この為樽型(負ンの歪曲収差
及びフレアーが多く発生し、良好なる投影像を得るのが
大変難しいという問題点が生じてくる。
However, when an exit telecentric system is used, the off-axis light beam enters the lens group with positive refractive power on the image plane side at a high position on the optical axis. For this reason, many barrel-shaped (negative distortion aberrations and flares) occur, resulting in the problem that it is very difficult to obtain a good projected image.

そこで本出願人は先に特願平1〜286058号におい
てレンズ構成を適切に設定することにより、前述した歪
曲収差やフレアー等の諸収差を良好に補正したカラー液
晶プロジェクションテレビ用の投影レンズに好適な射出
テレセントリック系に近いレンズ構成を有したレトロフ
ォーカス型レンズを提案した。
Therefore, the present applicant previously proposed in Japanese Patent Application No. 1-286058 by appropriately setting the lens configuration, which is suitable for a projection lens for color LCD projection televisions, in which the aforementioned various aberrations such as distortion and flare are well corrected. We proposed a retrofocus lens with a lens configuration similar to that of an exit telecentric system.

本発明は先に本出願人が提案したレトロフォーカス型レ
ンズを更に改良し、レンズ枚数を少なくしつつ、所定の
ハックフォーカスが容易に得られ、しかも歪曲収差やフ
レアー等の諸収差を良好に補正したカラー液晶プロジェ
クションテレと用の投影レンズに好適なレトロフォーカ
ス型レンズの提供を目的とする。
The present invention further improves the retrofocus type lens previously proposed by the applicant, and allows a predetermined hack focus to be easily obtained while reducing the number of lenses, and also satisfactorily corrects various aberrations such as distortion and flare. The purpose of the present invention is to provide a retrofocus type lens suitable for a projection lens for a color liquid crystal projection telescope.

(問題点を解決するための手段) 本発明のレトロフォーカス型レンズは、複数のレンズを
有し、距離の長い方の第1共役点側から順に第Iり第2
群そして第3群の3つのレンズ群に分け、全系の焦点距
離をfT、距離の短い方の第2共役点側のレンズ面から
該第2共役点までの距離をSKとしたとき SK> 0 、 7 f T      −・−・−=
 (a+)を満足し、かつ該第2群と該第3群に少なく
とも片側のレンズ面か非球面の非球面レンズを少なくと
も1枚ずつ設けたことを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) The retrofocus type lens of the present invention has a plurality of lenses, and the lenses are arranged in order from the first conjugate point side with the longest distance.
Divided into three lens groups, the third group and the third group, the focal length of the entire system is fT, and the distance from the lens surface on the side of the second conjugate point, which is shorter in distance, to the second conjugate point is SK> 0, 7 f T −・−・−=
(a+), and the second group and the third group are each provided with at least one aspherical lens having at least one lens surface or an aspherical surface.

特に本発明では、前記第2群と第3群に設けた少なくと
も1枚の非球面レンズの焦点距離を各々fAL2.fA
L3としたとき 1fAL21>3fT    −=・・−・(a2)l
fAL31>3fT    ・−・−−−−(a3)な
る条件を満足することを特徴としている。
In particular, in the present invention, the focal length of at least one aspherical lens provided in the second group and the third group is fAL2. fA
When L3 is set, 1fAL21>3fT -=...-(a2)l
It is characterized by satisfying the following condition: fAL31>3fT (a3).

(実施例) 第1.第2図は本発明の数値実施例1.2のレンズ断面
図であり、プロジェクションに通用した場合を例にとり
、その一部も併せて示している。
(Example) 1st. FIG. 2 is a cross-sectional view of the lens of Numerical Example 1.2 of the present invention, taking as an example a case where it is applicable to projection, and also shows a part of the lens.

図中、LFLは本発明のレトロフォーカス型レンズであ
る。Sはスクリーンであり、距離の長い第1共役点側(
以下「物体側」と称する。)に配置されている。Fは被
投影面であり、距離の短し1第2共役点側(以下「像面
側」と称する。)に配置されている。この像面側には例
えば第7図に示すようなカラー液晶プロジェクションの
場合には被投影画像である液晶表示素子、光源、フィル
ター等の各要素か配置されている。■は第1群、■は第
2群、■は第3群である。
In the figure, LFL is a retrofocus type lens of the present invention. S is a screen, and the first conjugate point side (
Hereinafter, this will be referred to as the "object side." ). F is a projection plane, which is located on the first and second conjugate point side (hereinafter referred to as "image plane side"), which is shorter in distance. On this image plane side, in the case of a color liquid crystal projection as shown in FIG. 7, for example, various elements such as a liquid crystal display element which is a projected image, a light source, a filter, etc. are arranged. ■ indicates the first group, ■ indicates the second group, and ■ indicates the third group.

本発明のレトロフォーカス型レンズは複数のレンズの屈
折力、レンズ形状等を適切に設定することにより、レン
ズ系全体の焦点距離をfTとしたとき、バックフォーカ
ス(第2共役点側のレンズ面である最終レンズ面から第
2共役点までの距離)SKがSK>0.7fTとなるよ
うにしている。
By appropriately setting the refractive power, lens shape, etc. of a plurality of lenses, the retrofocus type lens of the present invention has a back focus (the lens surface on the second conjugate point side) when the focal length of the entire lens system is fT. The distance (SK) from a certain final lens surface to the second conjugate point is set such that SK>0.7fT.

そして第2群と第3群に少なくとも片側のレンズ面に非
球面を施した非球面レンズを少なくとも1枚ずつ配置し
、これにより歪曲収差やフレアー等の諸収差を良好に補
正し、高い光学性能の投影像を得ている。
At least one aspherical lens with an aspherical surface on at least one side is placed in each of the second and third groups, which effectively corrects various aberrations such as distortion and flare, resulting in high optical performance. The projected image is obtained.

特に第2群中に設けた非球面レンズ(第21非球面レン
ズ)により、主に球面収差を補正している。又、第3群
中に設けた非球面レンズ(第31非球面レンズ)により
主に歪曲収差を補正している。
In particular, the aspherical lens (21st aspherical lens) provided in the second group mainly corrects spherical aberration. Further, an aspherical lens (31st aspherical lens) provided in the third group mainly corrects distortion.

このとき第21非球面レンズと第31非球面レンズの屈
折力が条件式(a2> 、 (a3)を満足するように
している。
At this time, the refractive powers of the 21st aspherical lens and the 31st aspherical lens are made to satisfy conditional expressions (a2>, (a3)).

条件式(a2) 、 (a3)は非球面レンズを例えば
プラスチック材等で成形により製作したとき、温度変化
等の環境変化により材質の屈折率が変化しピント移動や
光学性能が低下するのを防止する為のものである。
Conditional expressions (a2) and (a3) are used to prevent the refractive index of the material from changing due to environmental changes such as temperature changes, resulting in focus shift and optical performance deterioration when an aspherical lens is manufactured by molding, for example, a plastic material. It is for the purpose of

即ち、条件式(a2) 、 (a3)を満足するような
屈折力(パワー)の比較的小さいレンズに非球面を施す
ことにより、所定の光学性能を維持しつつ、環境変化に
よる光学性能の低下を効果的に防止している。又条件式
(a2) 、 (a3)を満足させることにより材質の
選択範囲を広げることができる□ようにしている。
In other words, by applying an aspherical surface to a lens with relatively small refractive power (power) that satisfies conditional expressions (a2) and (a3), a predetermined optical performance can be maintained while reducing optical performance due to environmental changes. is effectively prevented. Furthermore, by satisfying conditional expressions (a2) and (a3), the selection range of materials can be expanded.

尚、第1図の数値実施例1では第1群mを正レンズと物
体側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、第2群m
を単一の非球面レンズ、第3群mを負レンズと正レンズ
の貼り合わせレンズ、正レンズそして非球面レンズより
構成している。
In Numerical Example 1 shown in FIG. 1, the first group m is a positive lens, a meniscus-shaped negative lens with a convex surface facing the object side, and the second group m
is composed of a single aspherical lens, and the third group m is composed of a composite lens of a negative lens and a positive lens, a positive lens, and an aspherical lens.

又、第2図の数値実施例2では第1群mを物体側に凸面
を向けたメニスカス状の負レンズと像面側に凸面を向け
たメニスカス状の正レンズ、第2群mを単一の非球面レ
ンズ、第3群mを負レンズと正レンズの貼り合わせレン
ズ、正レンズそして非球面レンズより構成している。
Further, in Numerical Example 2 shown in Fig. 2, the first group m is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side, a positive meniscus lens with a convex surface facing the image plane side, and the second group m is a single lens. The third group m is composed of a bonded lens of a negative lens and a positive lens, a positive lens, and an aspherical lens.

次に本発明のレトロフォーカス型レンズのレンズ構成の
特長について説明する。
Next, the features of the lens configuration of the retrofocus type lens of the present invention will be explained.

一般に結像光学系において、その2つの共役点の間の結
像倍率を十分に大きく、あるいは十分に小さくする場合
で、かつ結像光学系の距離の短い共役点(ここでは結像
光学系の2つの共役点のうち小さい像を形成する共役点
をいい以下「第2共役点」という。)と、この第2共役
点側のレンズ面までの距離SK(ここではこの距離SK
をバックフォーカスと呼ぶ)を、結像光学系の焦点距離
fと比べて十分に長くする場合には、結像光学系のレン
ズ構成を、その距離の長い共役点(ここでは結像光学系
の2つの共役点のうち大きい像を形成する共役点をいい
以下[第1共役点Jという。)側に負の屈折力を持った
レンズ、又はレンズ群を配置するとともに、第2共役点
側に正の屈折力を持ったレンズ、又はレンズ群を配置す
る、いわゆるレトロフォーカス型とすることが必要とな
る。
In general, in an imaging optical system, when the imaging magnification between the two conjugate points is made sufficiently large or sufficiently small, and the conjugate point of the imaging optical system is short (here, the imaging optical system is The conjugate point that forms a smaller image among the two conjugate points is hereinafter referred to as the "second conjugate point.") and the distance SK to the lens surface on the second conjugate point side (herein, this distance SK
When the focal length f of the imaging optical system is made sufficiently long compared to the focal length f of the imaging optical system, the lens configuration of the imaging optical system should be The conjugate point that forms a large image among the two conjugate points is hereafter referred to as the first conjugate point J), and a lens or lens group with negative refractive power is placed on the side of the second conjugate point. It is necessary to use a so-called retrofocus type, in which a lens or lens group with positive refractive power is arranged.

レトロフォーカス型のレンズは上述のように負の屈折力
を持ったレンズ、又はレンズ群と正の屈折力を持ワたレ
ンズ、又はレンズ群が非対称に配置されるため、光学系
の非対称性に基づく収差、特に歪曲収差が多く発生し易
い。この歪曲収差は第2共役点において著しい樽型とな
る傾向が強く少ない枚数の球面レンズを用いたコンパク
トなレンズ構成では、これを良好に補正することは困難
であった。
As mentioned above, a retrofocus lens is a lens with negative refractive power, or a lens group with a positive refractive power, or a lens group with positive refractive power, or because the lens group is arranged asymmetrically, it is susceptible to asymmetry in the optical system. Based on this, many aberrations, especially distortion, tend to occur. This distortion has a strong tendency to become barrel-shaped at the second conjugate point, and it has been difficult to satisfactorily correct this distortion with a compact lens configuration using a small number of spherical lenses.

本発明はレンズ系全体を物体側の第ルンズ面から光軸上
最終レンズ面に至る距離を略3等分して物体側より第1
群、第2群そして第3群の3つの部分系に分割している
。そして第3群に非球面レンズ(第31非球面レンズ)
を用いることにより、主に上記の樽型の歪曲収差を良好
に補正するとともに、レンズ系の中央の第2nに非球面
レンズ(第21非球面レンズ9を用いることによって主
に球面収差、コマ収差等を効果的に補正している。
In the present invention, the distance from the first lens surface on the object side to the final lens surface on the optical axis is divided into approximately three equal parts, and the first lens surface is divided into thirds from the object side.
It is divided into three subsystems: group, second group, and third group. And the third group is an aspherical lens (31st aspherical lens)
By using an aspherical lens (21st aspherical lens 9), the above-mentioned barrel-shaped distortion can be effectively corrected, and by using an aspherical lens (21st aspherical lens 9) as the 2nth aberration in the center of the lens system, spherical aberration and comatic aberration can be mainly corrected. etc. are effectively corrected.

本実施例で用いる非球面は第3図に示すようにその非球
面の形状を非球面の頂点における近軸曲率半径R1光軸
上で第1共役点から第2共役点に向かう方向にX軸、非
球面の頂点を通って光軸と垂直方向にH軸をとり、B、
C2Dをそれぞれ非球面係数として ・・・・(1) なる式で表わしている。
As shown in FIG. 3, the aspheric surface used in this example has a paraxial radius of curvature R1 at the apex of the aspheric surface. , the H axis passes through the apex of the aspherical surface and is perpendicular to the optical axis, and B,
C2D is expressed as an aspherical coefficient by the following equation (1).

(1)式において第1項は近軸曲率半径Rに関わる項で
あり、第2項以下か非球面の量を与えるものである。又
非球面の前後の媒質については光束の非球面への入射側
の媒質の屈折率をN、射出側の媒質の屈折率をN′とす
る。このとき3次の非球面収差係数!は上記(1)式の
非球面係数Bと、非球面の前後の媒質の屈折率N及びN
′を用いて次にように表わされる。
In equation (1), the first term is a term related to the paraxial radius of curvature R, and gives the amount of the aspheric surface, which is less than or equal to the second term. Regarding the media before and after the aspherical surface, the refractive index of the medium on the side where the light beam enters the aspherical surface is N, and the refractive index of the medium on the exit side is N'. At this time, the third-order aspherical aberration coefficient! is the aspheric coefficient B in equation (1) above, and the refractive index N and N of the medium before and after the aspheric surface.
′ is expressed as follows.

’I’=8 (N′−N) B    ・・・・・・・
・(2)[本発明ではここに記載した結果のみが必要な
ため(2)式の導出に関しては省略するが、松居吉哉著
「レンズ設計法J (共立出版)の記述中の(3・l)
式、(4・3b)式、(4・5)式から導いた。]更に
非球面収差係数型は3次収差係数に対して次に示す変化
量、即ち非球面化したことによって生ずる3次収差の変
化量をもたらす。
'I'=8 (N'-N) B...
・(2) [The present invention requires only the results described here, so the derivation of equation (2) will be omitted, but (3.l. )
It was derived from equations (4.3b) and (4.5). ] Furthermore, the aspherical aberration coefficient type brings about the amount of change shown below with respect to the third-order aberration coefficient, that is, the amount of change in the third-order aberration caused by making the surface aspherical.

但し、ΔIは球面収差係数の変化量、Δ■はコマ収差係
数の変化量、6mは非点収差係数の変化量、Δ■は球欠
像面湾曲収差係数の変化量、Δ■は歪曲収差係数の変化
量を表わす。
However, ΔI is the amount of change in the spherical aberration coefficient, Δ■ is the amount of change in the coma aberration coefficient, 6m is the amount of change in the astigmatism coefficient, Δ■ is the amount of change in the spherical field curvature aberration coefficient, and Δ■ is the distortion aberration. Represents the amount of change in the coefficient.

又、hとhは第4図に示す近軸光線追跡量であフて、h
は光軸に沿って進み光軸上に結像する光、)I(近軸軸
上光線1□)が各レンズ面と交差する高さ(光軸からの
距離)を示し、hは斜め方向からレンズに入射して絞り
SPの中心を通過する光線(瞳近軸光線IL2)が各レ
ンズ面と交差する高さを示す。
Also, h and h are the paraxial ray tracing amounts shown in Fig. 4, and h
represents the height (distance from the optical axis) where I (paraxial ray 1□) intersects each lens surface, and h represents the diagonal direction. It shows the height at which a ray (pupil paraxial ray IL2) that enters the lens and passes through the center of the aperture SP intersects each lens surface.

従ってhは光学系の絞りの位置によって変化し、又絞り
の存在しない光学系では定義できないので、ここではレ
ンズ系の第ルンズ面から最終レンズ面までの距離を2等
分する位置、即ちレンズ系の略中夫に仮の絞りがあるも
のとして説明を進める。
Therefore, h changes depending on the position of the aperture in the optical system, and cannot be defined in an optical system without an aperture. The explanation will be based on the assumption that there is a temporary aperture in the middle.

一般にレンズ系において絞りをレンズ系の第ルンズ面側
、又は最終レンズ面側の一方に偏った位置に配置すると
、その絞りを配置した近傍に配置されるレンズは、その
レンズ径を小さくすることか可能となる。しかしなから
絞りを配置した側とは反対側に配置されるレンズのその
レンズ径を相当に大きくすることか必要となる。このた
めレンズ系全体を小型のものとするためには、絞りはこ
こで仮定したようにレンズ系の中央付近に配置するのが
望ましい。
Generally, in a lens system, if the diaphragm is placed in a position biased toward either the first lens surface or the final lens surface of the lens system, the lens diameter of the lens placed near the diaphragm must be made smaller. It becomes possible. However, it is necessary to considerably increase the lens diameter of the lens disposed on the side opposite to the side on which the aperture is disposed. Therefore, in order to make the entire lens system compact, it is desirable to place the aperture near the center of the lens system, as assumed here.

さてここで(3)式に基づいてレトロフォーカス型レン
ズに多く発生し易い樽型の歪曲収差を非球面を用いて補
正することを考える。(3)式から解るように非球面を
用いることにより球面収差係数、コマ収差係数、非点収
差係数、球欠像面湾曲収差係数は近軸軸上光線が各レン
ズ面と交差する高さhのそれぞれ4乗、3乗、2乗、2
乗に比例して変化するのに対し歪曲収差係数はhの1乗
に比例して変化する。又球面収差係数、コマ収差係数、
非点収差係数、球欠像面湾曲収差係数は瞳近軸光線が各
レンズ面と交差する高さhのそれぞれ0乗、1乗、2乗
、2乗に比例して変化するのに対し、歪曲収差係数はh
の3乗に比例して変化する。従って非球面を用いること
によって球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係数、
球欠像面湾曲収差係数の変化を小さく抑えつつ歪曲収差
係数を大きく変化させるためには、近軸軸上光線が各レ
ンズ面と交差する高さhか小さく、瞳近軸光線か各レン
ズ面と交差する高さYか大きいレンズ面を非球面とすれ
ば良い。
Now, let us consider correcting barrel-shaped distortion, which often occurs in retrofocus lenses, using an aspheric surface based on equation (3). As can be seen from equation (3), by using an aspheric surface, the spherical aberration coefficient, comatic aberration coefficient, astigmatism coefficient, and spherical field curvature coefficient can be calculated at the height h at which the paraxial axial ray intersects each lens surface. 4th power, 3rd power, 2nd power, 2nd power respectively
In contrast, the distortion aberration coefficient changes in proportion to the first power of h. Also, spherical aberration coefficient, coma aberration coefficient,
While the astigmatism coefficient and the spherical field curvature coefficient change in proportion to the 0th power, 1st power, 2nd power, and 2nd power of the height h at which the pupil paraxial ray intersects each lens surface, The distortion coefficient is h
It changes in proportion to the third power of Therefore, by using an aspherical surface, the spherical aberration coefficient, coma aberration coefficient, astigmatism coefficient,
In order to greatly change the distortion aberration coefficient while suppressing the change in the spherical field curvature aberration coefficient, it is necessary to reduce the height h at which the paraxial ray intersects each lens surface, and to increase the height h at which the paraxial ray intersects each lens surface. The lens surface that intersects with the height Y or larger may be made an aspherical surface.

レトロフォーカス型レンズでは上述のように結像光学系
の第1共役点側に負の屈折力を持ったレンズ、又はレン
ズ群を配置し、第2共役点側に正の屈折力を持ったレン
ズ、又はレンズ群を配置する構成となるため、一般に近
軸軸上光線が各レンズ面と交差する高さhは第1共役点
側のレンズ面で小さい値となり第2共役点側のレンズ面
で大きい値となる。又レンズ系の中央付近では、これら
の中間的な値となる場合が多い。
As mentioned above, in a retrofocus lens, a lens or lens group with negative refractive power is placed on the side of the first conjugate point of the imaging optical system, and a lens with positive refractive power is placed on the side of the second conjugate point. , or a configuration in which lens groups are arranged, the height h at which the paraxial ray intersects each lens surface is generally a small value on the lens surface on the first conjugate point side, and becomes smaller on the lens surface on the second conjugate point side. It becomes a large value. Further, near the center of the lens system, the value is often intermediate between these values.

一方、瞳近軸光線が各レンズ面と交差する高さhは、一
般に絞りの位置から離れる程大きくなり、前述の仮定の
ようにレンズ系の第ルンズ面から最終レンズ面までの距
離を2等分する位置に絞りを配置することを想定した場
合には、レンズ系の両端で大きい値となりレンズ系の中
央で小さい値となる。
On the other hand, the height h at which the pupil paraxial ray intersects each lens surface generally increases as the distance from the diaphragm position increases. If it is assumed that the aperture is placed at a position where the diaphragm is divided, the value will be large at both ends of the lens system, and the value will be small at the center of the lens system.

尚、ここて瞳近軸光線が各レンズ面と交差する高さ百の
値を、大きい値、小さい値と述べたか、百の値は絞りの
前後で、その符号を変化させるので大きい値、小さい埴
はその絶対値の大きさを示すものである。
Incidentally, here, the value of 100 at the height at which the pupil paraxial ray intersects each lens surface is said to be a large value and a small value, or the value of 100 changes its sign before and after the aperture, so it is a large value, a small value. Hani indicates the magnitude of its absolute value.

以上より本発明ではレトロフォーカス型レンズにおいて
、多く発生し易い樽型の歪曲収差を補正するためには、
近軸軸上光線が各レンズ面と交差する高さhの値か比較
的小さく、瞳近軸光線が各レンズ面と交差する高さhの
値が比較的大きいレンズ面、即ちレンズの第ルンズ面か
ら最終レンズ面までの距離を略3等分してできる3つの
部分系のうち、第2共役点側の第3群の部分系に非球面
を用いている。
From the above, in the present invention, in order to correct the barrel-shaped distortion that often occurs in retrofocus lenses,
The height h at which the paraxial ray intersects each lens surface is relatively small, and the height h at which the pupil paraxial ray intersects each lens surface is relatively large, that is, the lens surface Of the three partial systems created by dividing the distance from the surface to the final lens surface into approximately three equal parts, an aspherical surface is used for the partial system of the third group on the second conjugate point side.

即ち本発明では近軸軸上光線が各レンズ面と交差する高
さhに注目し、この高さhの値が第2共役点側に配置さ
れる正の屈折力を持フたレンズ、又はレンズ群から第2
共役点に到達する間に急速に小さくなることに着目し、
この近軸軸上光線と光軸との距離が比較的小さくなり、
瞳近軸光線と光軸との距離か大きくなる第3群中に前述
した条件式(a3)を満足する比較的屈折力の弱い第3
1非球面レンズを配置することにより歪曲収差を良好に
補正している。
That is, in the present invention, attention is paid to the height h at which the paraxial axial ray intersects each lens surface, and the value of this height h is arranged on the second conjugate point side. 2nd from lens group
Focusing on the fact that it rapidly becomes smaller while reaching the conjugate point,
The distance between this paraxial ray and the optical axis becomes relatively small,
In the third group, in which the distance between the pupil paraxial ray and the optical axis becomes large, the third group has a relatively weak refractive power that satisfies the above-mentioned conditional expression (a3).
1 Distortion aberration is well corrected by arranging an aspherical lens.

尚、ここで非球面レンズを条件式(a3)を満足する屈
折力の弱いレンズとしたのは、ここに配置する非球面レ
ンズか強い負の屈折力を持つ場合には、レトロフォーカ
ス型でなくなり、バックフォーカスSKを焦点圧111
fに比べて十分に長くすることが困難となるからである
。又強い正の屈折力を持つ場合には上述の近軸軸上光線
が、この非球面と交差する高さhの値を十分に小さくす
ることができなくなって歪曲収差以外の収差を大きく変
化させてしまうことになってしまう為である。
The aspherical lens here is a lens with a weak refractive power that satisfies conditional expression (a3) because if the aspherical lens placed here has a strong negative refractive power, it will no longer be a retrofocus type. , the back focus SK is set to a focal pressure of 111
This is because it is difficult to make the length sufficiently long compared to f. In addition, in the case of strong positive refractive power, the above-mentioned paraxial axial ray cannot sufficiently reduce the height h at which it intersects with this aspheric surface, causing aberrations other than distortion to change significantly. This is because it will end up being a problem.

本発明では上述のように球面収差係数、コマ収差係数、
非点収差係数、球欠像面湾曲収差係数のそれぞれを大き
く変化させない第3群中に第31非球面レンズを配置し
て歪曲収差を補正するようにしたか(3)式が示すよう
に球面収差係数、コマ収差係数、非点収差係数、球欠像
面湾曲収差係数の変化量は0ではない。
In the present invention, as described above, the spherical aberration coefficient, coma aberration coefficient,
Is the 31st aspherical lens placed in the third group that does not significantly change the astigmatism coefficient and the spherical field curvature coefficient to correct distortion?As shown in equation (3), the spherical surface The amount of change in the aberration coefficient, coma aberration coefficient, astigmatism coefficient, and truncated field curvature aberration coefficient is not zero.

又、非球面を用いないレトロフォーカス型レンズにおい
ても、当然のことながらこれらの収差は残存している。
Naturally, these aberrations still remain even in retrofocus lenses that do not use an aspherical surface.

そこで本発明では第2群中に第21非球面レンズを設け
ることにより残存するこれらの収差を効果的に補正して
いる。
Therefore, in the present invention, by providing a 21st aspherical lens in the second group, these remaining aberrations are effectively corrected.

この第21非球面レンズは前述の歪曲収差の補正のため
の第31非球面レンズとは異なり、他の収差、即ち球面
収差、コマ収差、非点収差、球欠像面湾曲収差を主に補
正するためのものである。
This 21st aspherical lens is different from the above-mentioned 31st aspherical lens for correcting distortion aberration, and mainly corrects other aberrations such as spherical aberration, coma aberration, astigmatism, and spherical field curvature aberration. It is for the purpose of

この為近軸軸上光線が各レンズ面と交差する高さhが大
きく、瞳近軸光線が各レンズ面と交差する高さhか小さ
い位置に配置することが望ましい。
For this reason, it is desirable to arrange the lens at a position where the height h at which the paraxial ray intersects each lens surface is large and the height h at which the pupil paraxial ray intersects each lens surface is small.

この為、本発明では2番目の非球面を近軸軸上光線の高
さは中程度だか、筺近軸光線の高さが著しく小さくなる
レンズ系中の中央部付近の第2群中に配置している。
Therefore, in the present invention, the second aspherical surface is placed in the second group near the center of the lens system, where the height of the paraxial ray is medium or the height of the paraxial ray is extremely small. are doing.

又、ここに配置する第21非球面レンズも強い屈折力の
レンズにするとレトロフォ−カス型の屈折力配置か弱ま
り、ハックフォーカスか短くなる傾向を示すため、前述
の条件式(a2)を満足する程度の弱い屈折力のレンズ
としている。
Moreover, if the 21st aspherical lens placed here is also a lens with a strong refractive power, the retrofocus type refractive power arrangement tends to weaken and the huck focus tends to become short, so the above-mentioned conditional expression (a2) is satisfied. The lens has a relatively weak refractive power.

又、そのようにすれば材質の選択範囲が広がるという効
果かある。このことは前述の歪曲収差補正用の第31非
球面レンズの場合と同様である。
Also, this has the effect of widening the selection range of materials. This is the same as in the case of the 31st aspherical lens for correcting distortion aberration described above.

次に本発明の更なる特徴となる非球面レンズの形状につ
いて説明する。まず第3群中に配置する第31非球面レ
ンズを簡単のため2つのレンズ面の近軸曲率半径を無限
大とする。又非球面は一方のレンズ面のみに施すものと
し、しかも非球面係数は前述の(1)式のBの値のみを
与えるものとする。このとき非球面形状は(1)式にR
=ω、C=D=Oを代入して x=BH’       ・・・・・・・・・・・・(
4)で表わされる。
Next, the shape of the aspherical lens, which is a further feature of the present invention, will be explained. First, for the sake of simplicity, the paraxial radius of curvature of the two lens surfaces of the 31st aspherical lens disposed in the third group is assumed to be infinite. Further, it is assumed that the aspherical surface is formed only on one lens surface, and that only the value of B in the above-mentioned equation (1) is given as the aspherical surface coefficient. At this time, the aspherical shape is expressed as R in equation (1).
= ω, substitute C=D=O and get x=BH' ・・・・・・・・・・・・(
4).

このときこの第31非球面レンズの焦点距離fAL3は
無限大となっており、十分に屈折力が弱いため、レトロ
フォーカス型の構成に弊害となることなく、従ってバッ
クフォーカスを十分に長く保つことが可能となり、又前
述の理由から歪曲収差を良好に補正することを可能とす
る。
At this time, the focal length fAL3 of this 31st aspherical lens is infinite, and its refractive power is sufficiently weak, so it does not cause any harm to the retrofocus type configuration, and therefore it is possible to maintain the back focus for a sufficiently long time. This also makes it possible to satisfactorily correct distortion for the reasons mentioned above.

第31非球面レンズを、レンズ系の第2共役点側に配置
させた場合を想定し、更に非球面を第2共役点側のレン
ズ面に用いる場合を考える。
Assume that the 31st aspherical lens is placed on the second conjugate point side of the lens system, and further consider that an aspherical surface is used as the lens surface on the second conjugate point side.

一般にレトロフォーカス型レンズの第2共役点における
歪曲収差は著しい樽型となるため、これを補正するため
の非球面形状は(3)式の歪曲収差係数の変化量ΔVが
負の値となるように与えれば良い。一般にこの第31非
球面レンズが配置される、レンズ系の第2共役点側の位
置では、近軸軸上光線がレンズ面と交差する高さhは正
の値となり、又瞳近軸光線がレンズ面と交差する高さh
も正の値となっている。この為、歪曲収差係数の変化量
ΔVを負の値とするためには非球面収差係数!の値を負
の値とすることが必要となる。
In general, the distortion aberration at the second conjugate point of a retrofocus lens has a significant barrel shape, so the aspherical shape to correct this is such that the amount of change ΔV of the distortion aberration coefficient in equation (3) is a negative value. You can give it to Generally, at the position on the second conjugate point side of the lens system where the 31st aspherical lens is placed, the height h at which the paraxial ray intersects with the lens surface is a positive value, and the pupil paraxial ray is Height h where it intersects with the lens surface
is also a positive value. Therefore, in order to make the amount of change ΔV of the distortion aberration coefficient a negative value, the aspheric aberration coefficient! It is necessary to set the value of to a negative value.

一方、非球面収差係数!は非球面の前後の媒質の屈折率
N、N−と非球面係数Bを用いて(2)式のように表わ
される。ここでは非球面の前方の媒質はガラス、又はプ
ラスチック等の光学材料であり、後方は空気となるため
、一般にN>N′となっている。従って樽型の歪曲収差
を補正するためには、ここでは非球面係数Bの値を正の
値とすることが必要となる。このとき非球面の形状は(
4)式より、第2共役点側に凹面を向けた4次曲面とな
り、第31非球面レンズの光軸方向に測定した厚さは光
軸から離れるに従ワて増加する。
On the other hand, the aspheric aberration coefficient! is expressed as in equation (2) using the refractive indices N, N- of the medium before and after the aspherical surface and the aspherical coefficient B. Here, the medium in front of the aspherical surface is an optical material such as glass or plastic, and the medium in the rear is air, so generally N>N'. Therefore, in order to correct the barrel distortion aberration, it is necessary to set the value of the aspherical coefficient B to a positive value. At this time, the shape of the aspherical surface is (
From equation 4), it becomes a quartic curved surface with the concave surface facing the second conjugate point side, and the thickness of the 31st aspherical lens measured in the optical axis direction increases as the distance from the optical axis increases.

同様に第31非球面レンズの非球面を第2共役点側のレ
ンズ面の代わりに第1共役点側のレンズ面に用いる場合
を考える。この場合には非球面の前後の媒質の屈折率N
、N”がN<N ′なる関係となっているため樽型の歪
曲収差を補正するためには、非点収差係数重の値を負の
値とすること、即ち非球面係数Bの値を負の値とするこ
とが必要となる。このとき非球面の形状は(4)式より
第2共役点側に凸面を向けた4次曲面となり第31非球
面レンズの光軸方向に測定した厚さは、光軸から離れる
に従って増加する。
Similarly, consider a case where the aspherical surface of the 31st aspherical lens is used as the lens surface on the first conjugate point side instead of the lens surface on the second conjugate point side. In this case, the refractive index N of the medium before and after the aspherical surface
. It is necessary to take a negative value.In this case, the shape of the aspherical surface is a quartic curved surface with the convex surface facing the second conjugate point according to equation (4), and the thickness measured in the optical axis direction of the 31st aspherical lens The intensity increases as the distance from the optical axis increases.

以上の理由により第31非球面レンズをこのレンズのい
ずれか一方のレンズ面、あるいは両レンズ面を非球面と
して、樽型の歪曲収差を補正する為、この第31非球面
レンズの形状を、その先軸方向に測定した厚さが光軸か
ら履れるに従って増加する形状としている。
For the above reasons, the shape of the 31st aspherical lens is changed to correct barrel-shaped distortion by making one or both lens surfaces of the 31st aspherical lens aspherical. It has a shape in which the thickness measured in the distal axial direction increases as it goes away from the optical axis.

又、第31非球面レンズは、レンズ系の第2共役点側の
収束光路中に配、置する場合には、歪曲収差の補正に特
に効果を有しつつ球面収差、コマ収差等を悪化させない
ようにするため、略々第2共役点側に凹面を向けたメニ
スカス形状とするのが更に効果的である。
In addition, when the 31st aspherical lens is placed in the convergent optical path on the second conjugate point side of the lens system, it is particularly effective in correcting distortion aberration and does not worsen spherical aberration, coma, etc. In order to achieve this, it is more effective to form a meniscus shape with the concave surface substantially facing the second conjugate point side.

一方、レンズ系の中央付近の第2群中に配置する第21
非球面レンズは主として球面収差、コマ収差等を補正す
ることを目的とするものである。
On the other hand, the 21st lens is located in the second group near the center of the lens system.
Aspherical lenses are primarily intended to correct spherical aberration, coma, and the like.

レトロフォーカス型レンズの第2共役点側に配置される
正の屈折力のレンズ及びレンズ群では、−般に補正不足
型の球面収差や外向性のコマ収差が発生し易く、レンズ
系全体としても、これらの収差が残存する傾向を示す。
In lenses and lens groups with positive refractive power placed on the second conjugate point side of a retrofocus lens, under-corrected spherical aberration and extroverted coma aberration are likely to occur, and the lens system as a whole is , these aberrations tend to remain.

第2群中に配置する第21非球面レンズはこれらの収差
を効果的に補正するとともに歪曲収差補正用に配置した
別の第31非球面レンズで発生する諸収差をも良好かつ
効果的に補正するものである。そのためには球面収差係
数の変化量Δ工及びコマ収差係数の変化量Δ■を負の値
とすれば良く、前述の歪曲収差補正のための非球面形状
と同様に考えて、光軸から離れるに従って光軸方向に測
定した厚さか厚くなるような非球面形状としている。
The 21st aspherical lens placed in the second group effectively corrects these aberrations, and also satisfactorily and effectively corrects various aberrations generated by the 31st aspherical lens placed for correcting distortion. It is something to do. To achieve this, it is sufficient to set the amount of change in the spherical aberration coefficient ∆ and the amount of change in the coma aberration coefficient ∆ to negative values. Accordingly, the aspherical shape is such that the thickness increases as measured in the optical axis direction.

この第21非球面レンズの非球面形状は他のレンズの屈
折力の配置、及び他の非球面レンズの形状の応じて変化
し、必ずしもこの形状でなければならないという訳では
ないが、バランスの良い収差補正を行う上で、このよう
な形状とすることが望ましい。
The aspherical shape of this 21st aspherical lens changes depending on the refractive power arrangement of the other lenses and the shape of the other aspherical lenses, and it does not necessarily have to be this shape, but it is a well-balanced shape. Such a shape is desirable for correcting aberrations.

又、本発明において軸外光束の中心を主光線としたとき
、像面側のレンズ面から射出する最大軸外光束の主光線
の光軸とのなす角度θがθ<20度となるように各要素
を設定している。即ち最大軸外光束の主光線の像面側の
レンズ面から射出する光軸からの高さをh、像面上での
最大像高をD、バックフォーカスをSKとしたとき(D
−h)/S、K<0.364 なる条件式を満足するようにしている。これにより所定
のテレセントリック系を得ている。
Further, in the present invention, when the center of the off-axis light flux is taken as the principal ray, the angle θ between the principal ray of the maximum off-axis light flux emitted from the lens surface on the image plane side and the optical axis is set such that θ<20 degrees. Each element is set. That is, when the height from the optical axis of the principal ray of the maximum off-axis luminous flux emerging from the lens surface on the image plane side is h, the maximum image height on the image plane is D, and the back focus is SK (D
-h)/S, K<0.364. As a result, a predetermined telecentric system is obtained.

次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてR
iは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、D
iは物体側より第i番目のレンズ厚及び空気間隔、Ni
とνiは各々物体側より順に第i番目のレンズのガラス
の屈折率とアツベ数である。
Next, numerical examples of the present invention will be shown. In numerical examples R
i is the radius of curvature of the i-th lens surface in order from the object side, D
i is the i-th lens thickness and air distance from the object side, Ni
and νi are the refractive index and Abbe number of the glass of the i-th lens, respectively, in order from the object side.

尚、非球面係数は前述の(1)式に基づいて表わしてい
る。
Note that the aspheric coefficient is expressed based on the above-mentioned equation (1).

数値実施例1 1−90.OFNo=l:4    2ω−52,8’
R]−147,40D I−9,ON +=1.784
72ν l−25,7R2−1117,99D 2−0
.5 R3−222,16D 3−5.ON 2−1.7]2
99シ2−53.8R4−45,38D4−70.0 R5−106,6705−3,0,N 3−1.491
71シ3−57.488−106.87  D 6−5
5.0R7−−98,34D 7−5.0   N 4
−1.78472ν4−25.7R8−43+、72 
 D 8−10.0   N 5−1.77250ν5
−49.IiR9−133,00D9− o、5 RIO−299,99010−17,086−1,7+
299ジロー53.8R11−−90,72Dll−0
,5 R12−734,12012−5,0N 7−1.47
171シアー57.4RI3− ’734.12 SK −186 (非球面係数) 第5面     第6面 R106,67106,67 89,3+4x 10−’    1.010x 1O
−5C3,030x 10−93.808x 1O−9
D    1.904x 10−”   2.835x
 10−12第12面    第13面 R734,12734,12 B    ]、946X 10−62.324X In
−’C−4,265x 10−”   9.915x 
10−”D   −1,258X 10−13−1.5
+9x 10−+3fAL2譚23400    fA
L3禦665000光線有効径φ40    光線有効
径φ90(D−h)/SK一0’、135 (光軸方向に測定した厚さ) HD ALII    D ALII+5    3.
00050   5.0002410    3.00
g73   5.0039215    3.05+0
4   5.0207+20    3.19931 
  5.0689525          5、+7
84530          5.3927635 
         5.7698040       
   6.3787345          7.2
9]03数値実施例2 F−90,OFNo−1:4    2ω−62,8’
R1−203,27D I−5,0N I−1,7]2
99ν l−53,8R2−59,4502−65,0 R3−139,45D 3−5.0   N 2−1.
80518ν2〜25.4R4〜−84,9104−4
3,0 R5−−146,29D 5−3.0   N 3”1
.49171 v 3−57.486−146.29 
 D 6−55.087〜−69.93   0 7・
 5.ON4〜1.72825  ν 4・28,5R
8−197,91D 8〜1fi、ON 5−1.65
844シ5・50.9R9−−84,2809−0,5 RIO−211,75DIG−14,0N 6−1.6
9680ジロー55.5R11−148,66Dll−
0,5 R12=−474,26DI2−5.0   N 7−
1.49171 v 7−57.4R13−474,2
6 SK −186 (非球面係数) 第5面     第6面 R−146,29−146,29 B    −1,952X 10−’   −1,71
8x IQ−6C6,801X 10−”   5.7
31x 10−”D    2.532x 10−12
2.545x 10−”第12面    第13面 R−474,26−474,26 B    3.424X 10−’    3.659
X 10−’C−1,292x 10−目   1.5
42x 10−”D    1.899x 10−” 
  3.078x 10−”fAL2−44000  
  fAL3−278000光線有効径φ40    
光線有効径φ9゜(D−h)/SK −0,146 (光軸方向に測定した厚さ) HDALU     DALm o    3     5 5    3.000+5   5.0001510 
   3.00224   5.0025215   
 3.01068   5.0139020    3
.03097   5.0491425       
   5.1374330          5.3
325935          5.7294240
          6.4878445      
    7.86789数値実施例1において第5面(
R5)と第6面(R6)で構成される第21非球面レン
ズ及び第12面(R12)と第13面(R13)で構成
される第31非球面レンズの焦点距離はそれぞれ、およ
そfAL2=23400.fAL3=665000とな
っており、レンズ系全体の焦点距離f=90に対して十
分に大きい値となっている。又第21非球面レンズと第
31非球面レンズの光線有効径はそれぞれ、$よそ40
及び90であり、この範囲において非球面レンズの光軸
方向に測定した厚さは前述した如く光軸から離れるに従
って増加している。
Numerical Example 1 1-90. OFNo=l:4 2ω-52,8'
R]-147,40D I-9,ON +=1.784
72ν l-25, 7R2-1117, 99D 2-0
.. 5 R3-222, 16D 3-5. ON 2-1.7]2
99shi 2-53.8R4-45, 38D4-70.0 R5-106, 6705-3,0, N 3-1.491
71 shi 3-57.488-106.87 D 6-5
5.0R7--98,34D 7-5.0 N 4
-1.78472ν4-25.7R8-43+, 72
D 8-10.0 N 5-1.77250ν5
-49. IiR9-133,00D9- o,5 RIO-299,99010-17,086-1,7+
299 Jiro 53.8R11--90,72Dll-0
,5 R12-734,12012-5,0N 7-1.47
171 shear 57.4RI3- '734.12 SK -186 (Aspheric coefficient) 5th surface 6th surface R106,67106,67 89,3+4x 10-' 1.010x 1O
-5C3,030x 10-93.808x 1O-9
D 1.904x 10-” 2.835x
10-12 12th surface 13th surface R734, 12734, 12 B ], 946X 10-62.324X In
-'C-4,265x 10-" 9.915x
10-”D-1,258X 10-13-1.5
+9x 10-+3fAL2 Tan 23400 fA
L3 diameter 665,000 ray effective diameter φ40 ray effective diameter φ90 (Dh)/SK10', 135 (thickness measured in the optical axis direction) HD ALII D ALII+5 3.
00050 5.0002410 3.00
g73 5.0039215 3.05+0
4 5.0207+20 3.19931
5.0689525 5, +7
84530 5.3927635
5.7698040
6.3787345 7.2
9] 03 Numerical Example 2 F-90, OFNo-1:4 2ω-62,8'
R1-203,27D I-5,0N I-1,7]2
99ν l-53,8R2-59,4502-65,0 R3-139,45D 3-5.0 N 2-1.
80518ν2~25.4R4~-84,9104-4
3,0 R5--146,29D 5-3.0 N 3”1
.. 49171 v 3-57.486-146.29
D 6-55.087~-69.93 0 7・
5. ON4~1.72825 ν 4・28,5R
8-197, 91D 8-1fi, ON 5-1.65
844shi5・50.9R9--84,2809-0,5 RIO-211,75DIG-14,0N 6-1.6
9680 Jiro 55.5R11-148,66Dll-
0,5 R12=-474,26DI2-5.0 N 7-
1.49171 v 7-57.4R13-474,2
6 SK -186 (Aspheric coefficient) 5th surface 6th surface R-146, 29-146, 29 B -1,952X 10-' -1,71
8x IQ-6C6,801X 10-” 5.7
31x 10-”D 2.532x 10-12
2.545x 10-" 12th surface 13th surface R-474, 26-474, 26 B 3.424X 10-' 3.659
X 10-'C-1,292x 10-th 1.5
42x 10-”D 1.899x 10-”
3.078x 10-”fAL2-44000
fAL3-278000 ray effective diameter φ40
Effective beam diameter φ9゜(Dh)/SK -0,146 (Thickness measured in the optical axis direction) HDALU DALm o 3 5 5 3.000+5 5.0001510
3.00224 5.0025215
3.01068 5.0139020 3
.. 03097 5.0491425
5.1374330 5.3
325935 5.7294240
6.4878445
7.86789 In Numerical Example 1, the fifth surface (
The focal lengths of the 21st aspherical lens composed of R5) and the 6th surface (R6) and the 31st aspherical lens composed of the 12th surface (R12) and the 13th surface (R13) are approximately fAL2= 23400. fAL3=665000, which is a sufficiently large value with respect to the focal length f=90 of the entire lens system. The effective diameter of the rays of the 21st aspherical lens and the 31st aspherical lens is approximately $40 each.
and 90, and in this range, the thickness of the aspherical lens measured in the optical axis direction increases as the distance from the optical axis increases, as described above.

第5図は数値実施例1の収差図であり、第1共役点から
第ルンズ面までの距M3000、バックフォーカス5K
=186の状態を表わしている。
FIG. 5 is an aberration diagram of Numerical Example 1, in which the distance from the first conjugate point to the Luns surface is M3000, and the back focus is 5K.
=186.

数値実施例2において第5面(R5)と第6面(R6)
で構成される第21非球面レンズ及び第12面(R12
)と第13面(R13)で構成される第31非球面レン
ズの焦点距離はそれぞれ、およそfAL2=44000
.fAL3=278000となっており、レンズ系全体
の焦点距離f=90に対して十分に大きい値となってい
る。又第21非球面レンズと′1J31非球面レンズの
光線有効径はそれぞれ、右よそ40及び90であり、こ
の範囲において非球面レンズの光軸方向に測定した厚さ
は前述した如く光軸から離れるに従フて増加している。
In Numerical Example 2, the fifth surface (R5) and the sixth surface (R6)
The 21st aspherical lens and the 12th surface (R12
) and the 13th surface (R13), the focal length of the 31st aspherical lens is approximately fAL2 = 44000, respectively.
.. fAL3=278000, which is a sufficiently large value with respect to the focal length f=90 of the entire lens system. The effective diameters of the rays of the 21st aspherical lens and the '1J31 aspherical lens are about 40 and 90 mm to the right, respectively, and the thickness measured in the optical axis direction of the aspherical lens in this range is far from the optical axis as described above. It is increasing according to the following.

第6図は数値実施例2の収差図であり、第1共役点から
第ルンズ面までの距3113000.バックフォーカス
5K=186の状態を表わしている。
FIG. 6 is an aberration diagram of Numerical Example 2, in which the distance from the first conjugate point to the Luns surface is 3113000. This shows a state where the back focus is 5K=186.

数値実施例1.2では焦点距離f′に比してバックフォ
ーカスSKが十分に長いレトロフォーカス型となってお
り、コンパクトな構成でありながらも第5.第6図に示
したように歪曲収差をはじめ諸収差が良好に補正されて
いる。
Numerical Example 1.2 is a retrofocus type in which the back focus SK is sufficiently long compared to the focal length f', and although it has a compact configuration, the 5th. As shown in FIG. 6, various aberrations including distortion are well corrected.

(発明の効果) 本発明によれば前述の如くレンズ構成を設定することに
より、比較的少ないレンズ枚数で歪曲収差やフレアー等
の諸収差を効果的に補正し、高い光学性能を有したバッ
クフォーカスの長いカラー液晶プロジェクションテレビ
用の投影レンズに好適なレトロフォーカス型レンズを達
成することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, by setting the lens configuration as described above, various aberrations such as distortion and flare can be effectively corrected with a relatively small number of lenses, and a back focus with high optical performance can be achieved. A retrofocus type lens suitable for a long color LCD projection television projection lens can be achieved.

又、本発明によれば非球面を設ける非球面レンズの屈折
力を前述の如く設定することにより、アクリル等のプラ
スチックモールドレンズより構成したときの温度変化等
によるピント移動を効果的に防止すると共にレンズ系全
体の軽量化を図ることができる等の特長を有したレトロ
フォーカス型レンズを達成することができる。
Further, according to the present invention, by setting the refractive power of the aspherical lens provided with the aspherical surface as described above, it is possible to effectively prevent focus shift due to temperature changes when the lens is constructed from a plastic molded lens such as acrylic. It is possible to achieve a retrofocus lens having features such as the ability to reduce the weight of the entire lens system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図は各々本発明の数値実施例1゜2のレン
ズ断面図、第3.第4図は非球面形状に関する説明図、
第5図、第6図は各々本発明の数値実施例1.2の投影
倍率−3/100倍にあけ□。 る像面側の緒収差図である。第7図は従来のカラー液晶
プロジェクタ−の構成図である。 図中、LFLはレトロフォーカス型レンズ、Sはスクリ
ーン、Fは被投影画像、工は第1群、■は第2群、■は
第3群、1は光源、2a、2b。 2cは液晶表示素子、3a、3bはミラー、4は赤反射
ダイクロイックミラー、5は絃反射ダイクロイックミラ
ー、6は青透過ダイクロイックミラー、7は投影レンズ
、ΔSはサジタル像面、ΔMはメリディオナル像面であ
る。 特許出願人  キャノン株式会社 第1図 第2図 第3図 第    5    図 第    6    図
FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views of lenses of numerical embodiment 1.2 of the present invention, and FIG. 3. Figure 4 is an explanatory diagram regarding the aspherical shape;
5 and 6 are respectively shown at a projection magnification of −3/100 times of Numerical Example 1.2 of the present invention. FIG. FIG. 7 is a block diagram of a conventional color liquid crystal projector. In the figure, LFL is a retrofocus type lens, S is a screen, F is a projected image, F is a first group, ■ is a second group, ■ is a third group, 1 is a light source, 2a, 2b. 2c is a liquid crystal display element, 3a and 3b are mirrors, 4 is a red-reflecting dichroic mirror, 5 is a string-reflecting dichroic mirror, 6 is a blue-transmitting dichroic mirror, 7 is a projection lens, ΔS is a sagittal image plane, and ΔM is a meridional image plane. be. Patent applicant: Canon Corporation Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 5 Figure 6

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数のレンズを有し、距離の長い方の第1共役点
側から順に第1群、第2群そして第3群の3つのレンズ
群に分け、全系の焦点距離をfT、距離の短い方の第2
共役点側のレンズ面から該第2共役点までの距離をSK
としたとき SK>0.7fT を満足し、かつ該第2群と該第3群に少なくとも片側の
レンズ面が非球面の非球面レンズを少なくとも1枚ずつ
設けたことを特徴とするレトロフォーカス型レンズ。
(1) It has multiple lenses, and is divided into three lens groups, the first, second, and third groups, in order from the first conjugate point side with the longest distance, and the focal length of the entire system is fT, and the distance is the second shorter of
The distance from the lens surface on the conjugate point side to the second conjugate point is SK
A retrofocus type that satisfies SK>0.7fT when lens.
(2)前記第2群と第3群に設けた少なくとも1枚の非
球面レンズの焦点距離を各々fAL2、fAL3とした
とき |fAL2|>3fT |fAL3|>3fT なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のレ
トロフォーカス型レンズ。
(2) When the focal lengths of at least one aspherical lens provided in the second group and the third group are fAL2 and fAL3, respectively, the following conditions are satisfied: |fAL2|>3fT |fAL3|>3fT The retrofocus type lens according to claim 1.
(3)前記第2群に設けた非球面レンズは光軸方向に測
定した厚さが光軸から離れるに従って有効領域内におい
て増加する形状をしていることを特徴とする請求項1又
は2記載のレトロフォーカス型レンズ。
(3) The aspherical lens provided in the second group has a shape in which the thickness measured in the optical axis direction increases within the effective area as the distance from the optical axis increases. retro focus lens.
(4)前記第3群に設けた非球面レンズは光軸方向に測
定した厚さが光軸から離れるに従って有効領域内におい
て増加する形状をしていることを特徴とする請求項1又
は2記載のレトロフォーカス型レンズ。
(4) The aspherical lens provided in the third group has a shape in which the thickness measured in the optical axis direction increases within the effective area as the distance from the optical axis increases. retro focus lens.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0720852A (en) * 1993-06-30 1995-01-24 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd Piano mechanism

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6410206A (en) * 1987-07-02 1989-01-13 Canon Kk Lens system with long back focus
JPH02228620A (en) * 1989-03-01 1990-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Projection lens and projection television using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6410206A (en) * 1987-07-02 1989-01-13 Canon Kk Lens system with long back focus
JPH02228620A (en) * 1989-03-01 1990-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Projection lens and projection television using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0720852A (en) * 1993-06-30 1995-01-24 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd Piano mechanism

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