JPH045608A - 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］ 本発明は高画質な投写画像を得るのに適した投写型ＴＶ
用レンズに関する。

［従来の技術］ 近年、大画面のテレビジョン画像を得る方法の一つとし
て、プロジェクションＴＶが普及しつつあるが、その画
像の品質を確保する上で投写レンズの性能が重要な役割
を担っている。

プロジェクションＴＶの投写レンズは、明るさを確保す
るためＦ値を１近くと口径比を大きくとる必要があり、
かつ画面周辺部にいたるまで良好に収差補正されなけれ
ばならない。また、プロジェクションＴＶは直視管ＴＶ
に比較して奥行きが大きいのが一つの問題点でありコン
パクトなセットの実現が望まれている。このため投写距
離の短い投写レンズが必要となっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の投写レンズでは、ガラスレンズだけで構成すると
、高い結像性能、大口径比、高画角化を実現するには、
枚数が増加すると共に口径が大きくなりコストが高くな
る。また、特に画面周辺性能の補正が困難である。また
、従来より非球面プラスチックレンズを用いた例は多い
が、周辺部まで収差を容易に補正できるものの、補正を
強力に行うために非球面量を太き（すると加工精度が低
く、設計性能を十分発揮できないという問題点があった
。また、プラスチックレンズは温度の変動によって屈折
率や形状が変化し、デフォーカス発生により結像性能が
劣化するという問題点があった。

この発明は上記の様な問題点を解消するためになされた
もので、コンパクトで奥行きが薄型のプロジェクション
ＴＶ用として画面全域にわたり良好なフォーカス性能を
実現し、かつ加工性を考慮し、温度特性に優れた投写レ
ンズを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る投写レンズは、スクリーン側から順に正
あメニスカス形状の第１群レンズ、スクリーンに凸を向
けた弱い正の第２群レンズ、負の第３群レンズ、両凸の
第４群レンズ、−弱い正の第５群レンズ、及び負の屈折
力を持つ第６群レンズから成り、前記第２、第５群レン
ズは少なくとも１面が非球面のプラスチックレンズであ
り、下記の条件を満足するものである。

０．１５　　＜　ｆ／ｆｌ　　＜　０．３５−０．４５
　＜　ｆ／ｆ３　　＜　−０．３０１，００＜ｆ／ｆ４
＜１．１５ −０．９０　　＜　ｆ／ｆ６　　＜　−０．８５ただし
、 ［作用コ 第１群レンズ、第２群レンズは球面収差とコマ全系の焦
点距離 第１群レンズの焦点距離 第３群レンズの焦点距離 第４群レンズの焦点距離 第６群レンズの焦点距離 収差の高精度な補正機能及び弱い集光機能をもち、ｖ、
３群レンズは弱い発散機能と球面収差、軸外収差の他レ
ンズ群とのバランスをとる作用を有する。第４群レンズ
は第１．２．３群レンズにより補正しきれない球面収差
とコマ収差を補正する機能、及び強い集光機能をもつ。

第５群レンズは非点収差、歪曲収差、及びコマ収差を高
精度に補正する機能を有し、第６群レンズはフィールド
フラットナーとして像面湾曲、非点収差の補正をする。

この様な補正機能を十分に果たすために第２．５群レン
ズを共に非球面形状とする。また非球面を有するレンズ
材をプラスチックとすることにより、コストの大幅な低
減が見込まれる。

■式の条件は第１群レンズのパワーに関するもので、上
限を越えると軸外収差、特にコマ収差の補正が困難とな
る。また下限を越えると球面収差の補正が困難となる。

このためにプラスチックレンズである第２群レンズのパ
ワーを大きくしなければならず、この時プラスチック材
の屈折率の温度係数が大きいことから温度変化によりデ
フォーカスが生じてしまう。

■式の条件は第３群のパワーに関するもので、第１．２
群レンズとの球面収差バランスを保つための条件である
。

■式の条件は第４群レンズのパワーに関するもので、上
限を越えるとサジタルフレアが補正困難となり、下限を
越えるとコマ収差が発生しゃすくなる。

■式の条件は上限を越えると像面湾曲補正がアンダーと
なり、下限を越えるとオーバーとなる。

［実施例］ 以下、本発明を図に基すいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例の投写レンズの構成図であ
る。

第２レンズＬ２は正の屈折力を有するメニスカス形状で
あり、主に球面収差、コマ収差の補正機能を有する。第
２レンズＬ２はプラスチック非球面レンズであり、スク
リーンに凸を向けた正のメニスカス形状でほとんどパワ
ーを有さす、球面収差の補正を口径全体にわたり高精度
に補正する。第４レンズＬ４は弱い負の屈折力を有し、
第１，２群レンズと共にコマ収差、球面収差の補正機能
を有する。第４レンズＬ４は強い集光機能を有し、第５
レンズＬ５は非球面プラスチックレンズであり、はとん
どパワーを有さす非点収差、歪曲収差を高精度に補正す
る。また、軸上マージナル光線高の小さい位置に配され
ているので球面収差にあまり影響を与えず、画面周辺部
まで軸外収差を良好に補正できる。第６レンズはスクリ
ーンに強い凹面を向け、冷却液（Ａ）とともに負レンズ
の作用を有し、おもに像面湾曲の補正を行なう。さらに
、蛍光面形状が球面のＣＲＴフェースプレート（Ｂ）に
より構成されている。

第２、第５レンズはともにプラスチックレンズであるが
、各面の非球面量は小さく抑えられ、加工性が良く、設
計性能を忠実に再現できる。

また、パワーをほとんどもたせていないので、配置公差
を比較的大きくとれ、温度変化によるデフォーカスも実
用上問題にならない。

蛍光面はスクリーン方向に凹面を向けた球面形状をして
おり、画面周辺部の光をより多（レンズに取り込める作
用をしている。この結果周辺光量比は相対最大画角の９
０％において４０％以上を実現している。

本発明の投写レンズの第１実施例の諸収差を第２図に、
また周辺部迄良好なフォーカス性能が得られていること
を示すために第３図に４００ＴＶ本（２，５１ｐ／ｍｍ
）の空間周波数に於けるＭＴＦをしめす。　第１の実施
例のレンズ諸元を第１表に示す。第２の実施例は、レン
ズ諸元を第２表に、光路図を第４図に、諸収差を第５図
に、ＭＴＦを第６図にそれぞれ示す。

表中、ｒｌ　＋　ｒ　３．・・・はスクリーン側から順
次の各レンズ面の曲率半径を表し、ｄ、、　ｄ２．・・
・は各レンズ中心厚及びレンズ間隔、ｎｌ　、　ｎ　２
　＋・・・は各レンズの屈折率（λ＝５４３ｎｍ）、シ
１．シ２．・・・はアツベ数を表す。

また、非球面形状は光軸方向をＸ軸とした直角座標にお
いて頂点曲率をｃ１円錐定数をに５高次係数をａ　＊　
＋　ａ　ａ　＋　ａ８　＋　ａ＋。とした時、次式で表
される回転対称非球面である。

十ａ、ｘ　　ｐ８４　　ａ、Ｘ　　ｐ’＋ａ、、ｘ　　
ｐ”ここで　ｐ＝７−ゴ 第１、第２の実施例共、前記■、■、■、■式％式％ ［発明の効果］ 本発明は非球面レンズを用い、温度特性、加工性を考慮
した形状、配置とすることで、画面全域にわたり良好な
フォーカス性能を得て４００ＴＶ本の空間周波数にてＭ
ＴＦ８０％以上を実現できる。また、３５度以上の高画
角化が実現できプロジェクションＴＶのコンパクト化を
成せる。

また、屈折率が１．７以上の高価な硝材を用いることな
く、プラスチックレンズを効果的に使用することにより
低価格化を可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の投写レンズの構成図、第
２図は本発明の第１実施例の収差図、第３図は本発明の
第１実施例のＭＴＦ特性図、第４図は本発明の第２実施
例の投写レンズの構成図、第５図は本発明の第２実施例
の収差曲線、第６図は本発明の第２実施例のＭＴＦ特性
図である。 Ｌ】・・・　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
０、　Ｌ６・・・　第６　レンズ′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スクリーン側から順に正のメニスカス形状の第１群レン
   ズ、スクリーンに凸を向けた弱い正の第２群レンズ、負
   の第３群レンズ、両凸の第４群レンズ、弱い正の第５群
   レンズ、及び負の屈折力を持つ第６群レンズから成り、
   前記第２、第５群レンズは少なくとも１面が非球面のプ
   ラスチックレンズであり、下記の条件を満足することを
   特徴とする投写レンズ。 ０．１５＜ｆ／ｆ１＜０．３５・・・（１）−０．４５
   ＜ｆ／ｆ３＜−０．３０・・・（２）１．００＜ｆ／ｆ
   ４＜１．１５・・・（３）−０．９０＜ｆ／ｆ６＜−０
   ．８５・・・（４）ただし、 ｆ：全系の焦点距離 ｆ１：第１群レンズの焦点距離 ｆ３：第３群レンズの焦点距離 ｆ４：第４群レンズの焦点距離 ｆ６：第６群レンズの焦点距離