JPH05346540A

JPH05346540A - 投影レンズ

Info

Publication number: JPH05346540A
Application number: JP4155453A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yoshioka; 隆之吉岡; Akira Nitta; 顕新田
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-27
Also published as: US5357373A

Abstract

(57)【要約】【目的】広画角で結像性能が優れ、しかも温度変化に
よる性能劣化が少ない投影レンズを提供する。【構成】第１群レンズが正レンズ、第２群レンズが負
レンズ、第３群レンズおよび第４群レンズが正レンズ、
第５群レンズが負レンズで構成される５群構成の投影レ
ンズであって半画角が実質的に３４°以上であり、次の
条件； 0.04 ＜ｄ ₄／ｆ₀＜0.08、 0.2＜φ₁＜0.9 、
−0.6 ＜φ₂＜０、0.7 ＜φ₃＜1.0 、０＜φ₄＜0.5
、−1.36＜φ₅＜−0.6 （ただし、ｆ₀：全系の焦点
距離、ｄ₄：第２群レンズと第３群レンズとの軸上間
隔、φ₁：第１群レンズのパワー、φ₂：第２群レンズ
のパワー、φ₃：第３群レンズのパワー、φ₄：第４群
レンズのパワー、φ₅：第５群レンズのパワー、なお、
φ₁〜φ₅はいずれも全系の光学的パワーを１としたと
きの値である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばプロジェクシ
ョンテレビに好適に用いられる投影レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】赤色（Ｒ）投写管、緑色（Ｇ）投写管お
よび青色（Ｂ）投写管の３本の投写管から放射された像
を各色それぞれ投影レンズを用いてスクリーンに結像さ
せる三管式カラープロジェクションテレビは、投影サイ
ズを変えることにより２００インチ以上の大画面にも容
易に対応することができることから業務用のみならず家
庭用の用途にも普及しつつある。

【０００３】このような特長を有する三管式カラープロ
ジェクションテレビにおいて、薄型化、小型化を図るた
めには、使用する投影レンズの画角、口径比が大きく結
像性能のよいことが要求される。

【０００４】従来、投影レンズとしては、高い加工精度
によって品質を保持するためにガラスレンズのみを使用
したもの、あるいは、コスト低減を図り大口径比を得る
ため、プラスチックレンズのみを使用したもの、さらに
ガラスレンズと非球面のプラスチックレンズを使用した
ハイブリッド方式のものなど多くのものが提案されてい
る。また、特開昭６０−１７５０１９号公報に開示され
ているように、像面湾曲を補うためにＣＲＴ投写管のガ
ラス面を非球面にして結像性能の低下を防止するように
したものなどがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガラスレンズで構成された投影レンズにおいては、大口
径比を維持したまま結像性能を向上させるとコスト高と
なり、かつ、周辺性能が急激に劣化するという問題があ
る。また、非球面を用いたプラスチックレンズのみで構
成した従来の３枚構成の投影レンズにおいては、大口径
には適しているものの、加工精度がガラスレンズほどに
は期待できないため、設計性能を十分に発揮することが
できないという問題がある。さらに、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、焦点位
置が変化して結像性能を低下させるという問題がある。
しかるに市場においては、プロジェクションテレビの薄
形化、小型化が要請され、各ＣＲＴからスクリーンに至
る光路長の短縮ひいては投影レンズの画角の拡大が求め
られている。

【０００６】本発明は前記の事情に基づいてなされたも
のであり、本発明の目的は、広画角で結像性能が優れ、
しかも温度変化による性能劣化が少ない投影レンズを提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成は、スクリーン側から順に第１群レン
ズが正レンズ、第２群レンズが負レンズ、第３群レンズ
および第４群レンズが正レンズ、第５群レンズが負レン
ズで構成される５群構成の投影レンズにおいて、第１群
レンズおよび第２群レンズがそれぞれ少なくとも一面が
非球面のレンズであり、第３群レンズおよび第４群レン
ズのいずれか一方が少なくとも一面が非球面のレンズで
あり、第５群レンズがスクリーン側に凹面を向けたレン
ズであり、半画角が実質的に３４°以上であるとともに
次の(a) 〜(f) の条件； (a) 0.04 ＜ｄ₄／ｆ₀＜0.08 (b) 0.2＜φ₁＜0.9 (c) −0.6 ＜φ₂＜０ (d) 0.7＜φ₃＜1.0 (e) ０＜φ₄＜0.5 (f) −1.36＜φ₅＜−0.6 ただし、ｆ₀：全系の焦点距離ｄ₄：第２群レンズと第３群レンズとの軸上間隔 φ₁：第１群レンズのパワー φ₂：第２群レンズのパワー φ₃：第３群レンズのパワー φ₄：第４群レンズのパワー φ₅：第５群レンズのパワー（ただし、φ₁〜φ₅はいずれも全系の光学的パワーを
１としたときの値である。）を満足することを特徴とす
る投影レンズである。

【０００８】

【作用】本発明の投影レンズにおいて、第１群レンズは
第３群レンズおよび第４群レンズとともに正のパワーを
得るものであり、この第１群レンズは第５群レンズとと
もに歪曲収差を補正する作用乃至機能を有している。ま
た、第５群レンズはスクリーン側に凹面を向けた凹レン
ズであり、少なくとも一面を非球面化することにより非
点収差あるいは歪曲収差の補正を行なうとともにペッツ
バール和を小さくして像面歪曲を補正する作用乃至機能
を有している。

【０００９】少なくとも一面を非球面にした負レンズで
ある第２群レンズと上記の第１群レンズとは、温度変化
によるそれぞれの屈折率の変化を互いに相殺するように
作用して温度変化による焦点位置の変動を小さくする作
用乃至機能を有している。そして、第２群レンズは投影
レンズ系の開口に依存する球面収差、非点収差およびコ
マ収差のほとんどを補正する重要な機能を有し、さらに
第５群レンズとともにペッツバール和を小さくして像面
湾曲を補正する作用乃至機能を有している。

【００１０】さらに、本発明の特徴として、第４群レン
ズは主に周辺部のコマ収差を補正し、上記の第５群レン
ズで補正しきれない非点収差を補正するとともに球面収
差をも適正化する作用乃至機能を有している。

【００１１】しかも、この投影レンズの半画角は３４°
以上である。したがって、この投影レンズは、広画角か
つ高性能であるとともに温度変化による性能劣化が少な
くなる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１に示すように、この投影レンズ
は、スクリーン側から順に正レンズである第１群レンズ
Ｇ₁、負レンズである第２群レンズＧ₂、正レンズであ
る第３群レンズＧ₃、正レンズである第４群レンズＧ₄
および負レンズである第５群レンズＧ₅の５群５枚構成
のレンズである。

【００１３】第１群レンズＧ₁および第２群レンズＧ₂
はいずれも少なくとも一面が非球面化されたプラスチッ
クレンズを用いてなり、第１群レンズＧ₁は正レンズ、
第２群レンズＧ₂は負レンズである。

【００１４】そして、この第１群レンズＧ₁の屈折率Ｎ
の温度変化率（ｄＮ／ｄＴ）₁および第２群レンズＧ₂
の屈折率Ｎの温度変化率（ｄＮ／ｄＴ）₂は、それぞれ
次の条件；（ｄＮ／ｄＴ）₁＜−１．０×１０^-4 （ｄＮ／ｄＴ）₂＜−１．０×１０^-4 を満足する。

【００１５】第１群レンズＧ₁の屈折率Ｎの温度変化率
（ｄＮ／ｄＴ）₁および第２群レンズＧ₂の屈折率Ｎの
温度変化率（ｄＮ／ｄＴ）₂が上記の関係を満足するこ
とにより、正レンズである第１群レンズＧ₁および負レ
ンズである第２群レンズＧ₂それぞれの温度変化による
屈折率の変化が互いに相殺され、温度変化による焦点位
置の変動を小さくすることができる。

【００１６】第１群レンズＧ₁の屈折率Ｎの温度変化率
（ｄＮ／ｄＴ）₁および第２群レンズＧ₂の屈折率Ｎの
対温度変化率（ｄＮ／ｄＴ）₂が上記の関係を満足する
ためには、凸レンズである第１群レンズＧ₁を温度変化
率（ｄＮ／ｄＴ）₁が−１．０×１０^-4よりも小さい材
料を用いて形成するとともに、凹レンズである第２群レ
ンズＧ₂を温度変化率（ｄＮ／ｄＴ）₂が−１．０×１
０^-4よりも小さい材料を用いて形成すればよい。このよ
うな形成材料としては、たとえばアクリル樹脂、ポリス
チロールなどが挙げられる。

【００１７】第３群レンズＧ₃および第４群レンズＧ₄
は、いずれも正レンズであり、第３群レンズＧ₃および
第４群レンズＧ₄のいずれか一方は少なくとも一面が非
球面化されたものである。

【００１８】第５群レンズＧ₅はスクリーン側に凹面を
向けた負レンズであり、球面レンズであってもよいし、
少なくとも一面が非球面化されたレンズであってもよ
い。第５群レンズＧ₅が球面レンズである場合、その形
成材料はガラスおよびプラスチックのいずれであっても
よい。

【００１９】そして、上記のようなレンズ群によって構
成される投影レンズの半画角は、３４°以上であるとと
もに、上記の条件(a) 〜(f) を満足する。すなわち、条
件(a) は第２群レンズＧ₂と第３群レンズＧ₃との軸上
間隔ｄ₄と全系の焦点距離ｆ₀との比ｄ₄／ｆ₀に関
し、ｄ₄／ｆ₀は、通常、０．０４＜ｄ₄／ｆ₀＜０．
０８の範囲にある。第１群レンズＧ₁と第２群レンズＧ
₂との相対位置関係については、面間隔、偏心、傾き等
を考慮しなければならないが、これらの精度を高める必
要上、たとえば図２に示すように第１群レンズＧ₁と第
２群レンズＧ₂のフランジ部分でその精度を維持して結
合させる必要があり、第２群レンズＧ₂と第３群レンズ
Ｇ₃との軸上間隔ｄ₄と全系の焦点距離ｆ₀との比ｄ₄
／ｆ₀が０．０４以下であると、相対的に第１群レンズ
Ｇ₁と第２群レンズＧ₂との間隔が離れてしまい両者の
結合における精度が出なくなるおそれが生じるととも
に、両者の結合が行ないにくくなる。また、第２群レン
ズＧ₂と第３群レンズＧ₃とが接近して投影レンズの組
立が困難になる。一方、０．０８以上であると、コマ収
差が増大し、また広画角化が困難となる。

【００２０】条件(b) は第１群レンズＧ₁のパワーφ₁
に関し、このφ₁は、通常、０．２＜φ₁＜０．９、好
ましくは０．２＜φ₁＜０．５の範囲にある。第１群レ
ンズＧ₁のパワーφ₁が０．２以下であると、この第１
群レンズＧ₁と同様に正のパワーを有する第３群レンズ
Ｇ₃および第４群レンズＧ₄のパワーを大きくしなけれ
ばならないため球面収差が大きくなって大口径化が困難
になる。一方、第１群レンズＧ₁のパワーφ₁が０．９
以上であると、軸外収差が悪化して広角化が困難にな
る。

【００２１】条件(c) は第２群レンズＧ₂のパワーφ₂
に関し、このφ₂は、通常、−０．６＜φ₂＜０、好ま
しくは−０．３＜φ₂＜−０．１の範囲にある。第２群
レンズＧ₂のパワーφ₂が−０．６以下であると、第１
群レンズＧ₁の厚みを大きくしてパワーφ₁を大きくし
なければならず、プラスチックレンズからなる第１群レ
ンズＧ₁の製造時における冷却に長時間を要するように
なったり、型による製造が困難になったりする。一方、
第２群レンズＧ₂のパワーφ₂が０以上になると、温度
変化に対する補正が不足する。

【００２２】条件(d) は第３群レンズＧ₃のパワーφ₃
に関し、このφ₃は、通常、０．７＜φ₃＜１．０、好
ましくは０．８＜φ₃＜０．９の範囲にある。第３群レ
ンズＧ₃のパワーφ₃が０．７以下であると、第４群レ
ンズＧ₄の厚みを大きくしてパワーφ₄を大きくしなけ
ればならないためプラスチックレンズからなる第４群レ
ンズＧ₄の製造が困難になる。一方、第３群レンズＧ₃
のパワーφ₃が１．０以上になると、レンズの自重が大
きくなるとともに球面収差が増大して大口径化が困難に
なる。

【００２３】条件(e) は第４群レンズＧ₄のパワーφ₄
に関し、このφ₄は、通常、０＜φ ₄＜０．５、好まし
くは０．２＜φ₄＜０．４の範囲にある。第４群レンズ
Ｇ₄のパワーφ₄が０以下であると、コマ収差の補正が
困難になる。また、この第４群レンズＧ₄とともに正の
パワーを有する第１群レンズＧ₁および第３群レンズＧ
₃のパワーを大きくしなければならないため、球面収差
の補正が困難になり、またレンズの厚みが大きくなって
大口径化が困難になるとともに製造コストの上昇を招
く。一方、第４群レンズＧ₄のパワーφ₄が０．５以上
になると、コマ収差および非点収差の補正が困難にな
る。また歪曲収差が増大して広画角化が困難になる。

【００２４】条件(f) は第５群レンズＧ₅のパワーφ₅
に関し、このφ₅は、通常、−１．３６＜φ₅＜−０．
６の範囲にある。第５群レンズＧ₅のパワーφ₅が−
１．３６以下であると、ペッツバール和が小さくなり過
ぎて像面湾曲の補正が過剰になる。一方、第５群レンズ
Ｇ₅のパワーφ₅が−０．６以上になると、ペッツバー
ル和が大きくなりすぎ過ぎて像面湾曲の補正が不足す
る。

【００２５】上記の条件 (a)〜(f) を満足する５群構成
の投影レンズにおいては、さらに第１群レンズＧ₁のア
ッベ数ν₁、第２群レンズＧ₂のアッベ数ν₂および第
３群レンズＧ₃のアッベ数ν₃が、ν₂＜ν₁、ν₂＜
ν₃の関係を満足すると、波長の違いによる結像面のず
れが相殺され、上記の条件 (a)〜(f) を満足することに
よる広画角で且つ温度変化に対する補正がなされている
ことに加えて色収差の補正がなされることになる。ま
た、第３群レンズＧ₃が貼合わせレンズからなり、かつ
貼合わせレンズを構成する一方のレンズＸのアッベ数ν
_xがν_3x＜４０を満足するものである場合にも色収差の
補正がなされる。したがって、この投影レンズにおいて
色収差の補正を考慮する場合には、第１群レンズＧ₁の
アッベ数ν ₁、第２群レンズＧ₂のアッベ数ν₂および
第３群レンズＧ₃のアッベ数ν₃が、ν₂＜ν₁、ν₂
＜ν₃の関係を満足するように構成するか、第３群レン
ズＧ ₃を貼合わせレンズで形成するとともに該貼合わせ
レンズを構成する一方のレンズＸのアッベ数ν_xがν_3x
＜４０を満足するように構成すればよい。また、この両
者を組合わせて構成してもよい。

【００２６】なお、図１、図５および図８において、Ｍ
は液体またはゲル状の充填材であり、Ｔは投写管面ガラ
スである。以上の構成の投影レンズは、広画角かつ高性
能であり、しかも温度変化による性能劣化が少ないもの
であり、たとえば螢光面がスクリーン側に凹面を向けた
球面形状または非球面形状のＣＲＴ投写管と組み合わさ
れて、プロジェクションテレビに好適に利用可能であ
る。この投影レンズを用いることにより、高画質プロジ
ェクションテレビの薄形化、小型化が達成される。

【００２７】次に、実験例を示し、この投影レンズにつ
いて、さらに具体的に説明する。なお、以下の実験例
中、ｒ₁，ｒ₂，…，ｒ₁₂はレンズおよび投写管面ガラ
スの各面の曲率半径であり、ｄ₁，ｄ₂，…，ｄ₁₁は各
レンズと投写管面ガラスの光軸中心の厚みおよび空気間
隙であり、Ｎ₁，Ｎ₂，…，Ｎ₁₁はフラウンホーファー
のｅ線（波長５４６ｎｍ）に対する各レンズおよび空気
間隙の屈折率であり、ν₁，ν₂，…，ν₇は各レンズ
および投写管面ガラスのアッベ数である。

【００２８】また、非球面の形状は光軸をＸ軸とした直
角座標において、頂点の近軸曲率をｒ、円錐定数をｋ、
高次非球面定数をＡ₄、Ａ₆、Ａ₈およびＡ₁₀とすると
き、Ｘ＝（Ｈ²／ｒ）／｛１＋［１−（ｋ＋１）（Ｈ＋ｒ）²］^1/2｝＋Ａ₄Ｈ⁴＋Ａ₆Ｈ⁶＋Ａ₈Ｈ⁸＋Ａ₁₀Ｈ¹⁰ Ｈ＝（Ｙ²＋Ｚ²）^1/2 で表される回転対象非球面である。なお、以下の数値デ
ータにおける曲率半径および空気間隙の単位は“ｍｍ”
である。（実験例１）投影レンズ系の構成を図１に示す。

【００２９】全系の焦点距離ｆ₀＝７３．２、口径比＝１．０ｄ₄／ｆ₀＝０．０６７ φ₁＝０．３６、φ₂＝−０．１８、φ₃＝０．８０、 φ₄＝０．３３、φ₅＝−０．７７（ｄＮ／ｄＴ）₁＝−１．２×１０^-4 （ｄＮ／ｄＴ）₂＝−１．２×１０^-4 ｒ₁＝65.0935 ｄ₁＝7.643 Ｎ₁＝1.49193 ν₁＝58.04 ｒ₂＝180.4744 ｄ₂＝10.102 Ｎ₂＝1.00000 ｒ₃＝-53.8844 ｄ₃＝3.500 Ｎ₃＝1.49193 ν₂＝58.04 ｒ₄＝-74.8391 ｄ₄＝4.866 Ｎ₄＝1.00000 ｒ₅＝72.8160 ｄ₅＝21.500 Ｎ₅＝1.51680 ν₃＝64.20 ｒ₆＝-120.5622 ｄ₆＝15.620 Ｎ₆＝1.00000 ｒ₇＝-403.5096 ｄ₇＝7.800 Ｎ₇＝1.49133 ν₄＝58.45 ｒ₈＝-87.0411 ｄ₈＝29.001 Ｎ₈＝1.00000 ｒ₉＝-41.9562 ｄ₉＝3.200 Ｎ₉＝1.49080 ν₅＝58.18 ｒ₁₀＝-45.0000 ｄ₁₀＝8.000 Ｎ₁₀＝1.43828 ν₆＝63.80 ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝14.100 Ｎ₁₁＝1.55206 ν₇＝57.00 ｒ₁₂＝-350.0000 ｒ₁：非球面ｒ₂：非球面ｋ：0.0000 ｋ：0.0000 Ａ₄ ：-0.139128 ×10^-5 Ａ₄ ：-0.975282 ×10^-6 Ａ₆ ：-0.704233 ×10^-9 Ａ₆ ：-0.728753 ×10^-9 Ａ₈ ：-0.234039 ×10^-12 Ａ₈ ：0.134770×10^-11 Ａ₁₀ ：0.154546×10^-15 Ａ₁₀ ：-0.432777 ×10^-15 ｒ₃：非球面ｒ₄：非球面ｋ：0.0000 ｋ：0.0000 Ａ₄ ：0.976069×10^-5 Ａ₄ ：0.100671×10^-4 Ａ₆ ：-0.495042 ×10^-8 Ａ₆ ：-0.551495 ×10^-8 Ａ₈ ：0.222734×10^-11 Ａ₈ ：0.130134×10^-11 Ａ₁₀ ：-0.594013 ×^-15 Ａ₁₀ ：-0.138681 ×10^-15 ｒ₇：非球面ｒ₈：非球面ｋ：0.0000 ｋ：0.0000 Ａ₄ ：-0.119785 ×10^-5 Ａ₄ ：-0.292322 ×10^-6 Ａ₆ ：0.933580×10^-9 Ａ₆ ：0.813352×10^-9 Ａ₈ ：-0.186400 ×10^-11 Ａ₈ ：-0.154755 ×10^-11 Ａ₁₀ ：0.910699×^-15 Ａ₁₀ ：0.840542×10^-15 ｒ₉：非球面ｋ：0.0000 Ａ₄ ：-0.215669 ×10^-5 Ａ₆ ：0.282314×10^-9 Ａ₈ ：0.699156×10^-12 Ａ₁₀ ：-0.402743 ×10^-15 単色光に対するＭＴＦ（modulation transfer functio
n）を図３に示し、さらに環境温度を２０℃上昇させた
場合のＭＴＦを図４に示す。なお、各図においてはメリ
ジオナルを破線で示し、サジタルを実線で示してある。（実験例２）投影レンズ系の構成を図５に示す。

【００３０】全系の焦点距離ｆ₀＝７３．４、口径比＝１．０ｄ₄／ｆ₀＝０．０６１ φ₁＝０．３４、φ₂＝−０．１３、φ₃＝０．８１、 φ₄＝０．３０、φ₅＝−０．７５（ｄＮ／ｄＴ）₁＝−１．２×１０^-4 （ｄＮ／ｄＴ）₂＝−１．２×１０^-4 ｒ₁＝68.3943 ｄ₁＝7.800 Ｎ₁＝1.49193 ν₁＝58.04 ｒ₂＝180.9595 ｄ₂＝11.242 Ｎ₂＝1.00000 ｒ₃＝-57.8182 ｄ₃＝3.500 Ｎ₃＝1.49193 ν₂＝58.04 ｒ₄＝-75.1551 ｄ₄＝4.470 Ｎ₄＝1.00000 ｒ₅＝74.5222 ｄ₅＝21.500 Ｎ₅＝1.51680 ν₃＝64.20 ｒ₆＝-113.1888 ｄ₆＝14.799 Ｎ₆＝1.00000 ｒ₇＝-222.4125 ｄ₇＝7.800 Ｎ₇＝1.49133 ν₄＝58.45 ｒ₈＝-78.4494 ｄ₈＝28.991 Ｎ₈＝1.00000 ｒ₉＝-42.6087 ｄ₉＝3.200 Ｎ₉＝1.49080 ν₅＝58.18 ｒ₁₀＝-43.3000 ｄ₁₀＝8.000 Ｎ₁₀＝1.43828 ν₆＝63.80 ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝14.100 Ｎ₁₁＝1.55206 ν₇＝57.00 ｒ₁₂＝-350.0000 ｒ₁：非球面ｒ₂：非球面ｋ：0.0000 ｋ：0.0000 Ａ₄ ：-0.149191 ×10^-5 Ａ₄ ：-0.129405 ×10^-5 Ａ₆ ：-0.986419 ×10^-9 Ａ₆ ：-0.163459 ×10^-9 Ａ₈ ：0.168333×10^-12 Ａ₈ ：0.796934×10^-12 Ａ₁₀ ：0.373579×10^-16 Ａ₁₀ ：-0.271788 ×10^-15 ｒ₃：非球面ｒ₄：非球面ｋ：0.0000 ｋ：0.0000 Ａ₄ ：0.716201×10^-5 Ａ₄ ：0.762027×10^-5 Ａ₆ ：-0.190939 ×10^-8 Ａ₆ ：-0.302943 ×10^-8 Ａ₈ ：0.326236×10^-13 Ａ₈ ：-0.379605 ×10^-13 Ａ₁₀ ：-0.2520131×10^-16 Ａ₁₀ ：0.177950×10^-15 ｒ₇：非球面ｒ₈：非球面ｋ：0.0000 ｋ：0.0000 Ａ₄ ：-0.103445 × 10 ^-5 Ａ₄ ：-0.208071 ×10^-6 Ａ₆ ：0.200758×10^-9 Ａ₆ ：0.180075×10^-9 Ａ₈ ：-0.135308 ×10^-11 Ａ₈ ：-0.979593 ×10^-12 Ａ₁₀ ：0.700033×10^-15 Ａ₁₀ ：0.540602×10^-15 ｒ₉：非球面ｋ：0.0000 Ａ₄ ：-0.292544 ×10^-5 Ａ₆ ：0.628602×10^-9 Ａ₈ ：0.598399×10^-12 Ａ₁₀ ：-0.526793 ×10^-15 単色光に対するＭＴＦ（modulation transfer functio
n）を図６に示し、さらに環境温度を２０℃上昇させた
場合のＭＴＦを図７に示す。なお、各図においてはメリ
ジオナルを破線で示し、サジタルを実線で示してある。（実験例３）投影レンズ系の構成を図８に示す。

【００３１】全系の焦点距離ｆ₀＝７３．６、口径比＝１．０ｄ₄／ｆ₀＝０．０４５ φ₁＝０．２４、φ₂＝−０．１６、φ₃＝０．８８、 φ₄＝０．２９、φ₅＝−０．６７（ｄＮ／ｄＴ）₁＝−１．２×１０^-4 （ｄＮ／ｄＴ）₂＝−１．２×１０^-4 ｒ₁＝86.2562 ｄ₁＝6.700 Ｎ₁＝1.49193 ν₁＝58.04 ｒ₂＝200.0000 ｄ₂＝12.918 Ｎ₂＝1.00000 ｒ₃＝-79.3914 ｄ₃＝3.500 Ｎ₃＝1.49193 ν₂＝58.04 ｒ₄＝-122.7043 ｄ₄＝3.278 Ｎ₄＝1.00000 ｒ₅＝81.3717 ｄ₅＝21.600 Ｎ₅＝1.58913 ν₃＝61.25 ｒ₆＝-113.2159 ｄ₆＝14.035 Ｎ₆＝1.00000 ｒ₇＝-150.1902 ｄ₇＝6.902 Ｎ₇＝1.49133 ν₄＝58.45 ｒ₈＝-69.2083 ｄ₈＝34.577 Ｎ₈＝1.00000 ｒ₉＝-47.7897 ｄ₉＝3.200 Ｎ₉＝1.49080 ν₅＝58.18 ｒ₁₀＝-44.0000 ｄ₁₀＝8.000 Ｎ₁₀＝1.43828 ν₆＝63.80 ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝14.100 Ｎ₁₁＝1.55206 ν₇＝57.00 ｒ₁₂＝-350.0000 ｒ₁：非球面ｒ₂：非球面ｋ：0.0000 ｋ：0.0000 Ａ₄ ：-0.157018 ×10^-5 Ａ₄ ：-0.600364 ×10^-6 Ａ₆ ：-0.269343 ×10^-9 Ａ₆ ：0.772052×10^-10 Ａ₈ ：-0.112621 ×10^-12 Ａ₈ ：0.831872×10^-13 Ａ₁₀ ：0.111875×10^-15 Ａ₁₀ ：-0.485944 ×10^-16 ｒ₃：非球面ｒ₄：非球面ｋ：0.0000 ｋ：0.0000 Ａ₄ ：0.530187×10^-5 Ａ₄ ：0.553483×10^-5 Ａ₆ ：-0.336652 ×10^-8 Ａ₆ ：-0.423425 ×10^-8 Ａ₈ ：0.254420×10^-12 Ａ₈ ：0.873632×10^-12 Ａ₁₀ ：0.162868×10^-15 Ａ₁₀ ：0.164097×10^-15 ｒ₇：非球面ｒ₈：非球面ｋ：0.0000 ｋ：0.0000 Ａ₄ ：-0.163531 ×10^-5 Ａ₄ ：-0.103979 ×10^-5 Ａ₆ ：0.100133×10^-8 Ａ₆ ：0.216877×10^-8 Ａ₈ ：-0.189549 ×10^-11 Ａ₈ ：-0.295327 ×10^-11 Ａ₁₀ ：0.140836×10^-14 Ａ₁₀ ：0.180828×10^-14 ｒ₉：非球面ｋ：0.0000 Ａ₄ ：-0.273433 ×10^-5 Ａ₆ ：-0.696690 ×10^-9 Ａ₈ ：0.169059×10^-11 Ａ₁₀ ：-0.969289 ×10^-15 単色光に対するＭＴＦ（modulation transfer functio
n）を図９に示し、さらに環境温度を２０℃上昇させた
場合のＭＴＦを図１０に示す。なお、各図においてはメ
リジオナルを破線で示し、サジタルを実線で示してあ
る。結果の検討図３、図４、図６、図７、図９および図１０から明らか
なように、本発明の投影レンズは口径比が１．０という
大口径比でありながら、半画角が３７°以上の広画角に
おいても収差補正のみならず温度変化によるプラスチッ
クレンズの屈折率の変化をも充分に補償した優れた結像
性能を有することが確認された。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、以上の構成としたの
で、広画角で結像性能が優れ、しかも温度変化による性
能劣化が少なく、さらに例えば半画角を３４°以上とす
るプロジェクションテレビに用いればプロジェクション
テレビの小型化・薄形化を達成することのできる高性能
の投影レンズが提供される。また、広画角で結像性能を
高くすることができるので、例えばスクリーンのアスペ
クト比が９：１６というハイビジョン映像に対しても好
適であり、その小型化に寄与し、さらに第２群レンズと
第３群レンズとの軸上間隔ｄ₄と、全系の焦点距離ｆ₀
との比率ｄ₄／ｆ₀を限定したので、量産におけるレン
ズの鏡筒の短縮と各レンズの固定とを確実にできるとい
う利点を有する投影レンズが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投影レンズの一構成例を示す概略説明
図である。

【図２】本発明の投影レンズにおける第１群レンズと第
２群レンズとの関係の一例を示す説明図である。

【図３】実験例１のＭＴＦを示すグラフである。

【図４】実験例１の温度変化に対するＭＴＦを示すグラ
フである。

【図５】本発明の投影レンズの他の構成例を示す概略説
明図である。

【図６】実験例２のＭＴＦを示すグラフである。

【図７】実験例２の温度変化に対するＭＴＦを示すグラ
フである。

【図８】本発明の投影レンズのさらに他の構成例を示す
概略説明図である。

【図９】実験例３のＭＴＦを示すグラフである。

【図１０】実験例３の温度変化に対するＭＴＦを示すグ
ラフである。

【符号の説明】

Ｇ¹…第１群レンズＧ²…第２群レンズＧ₃…第３群レンズＧ₄…第４群レンズＧ₅…第５群レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーン側から順に第１群レンズが正
レンズ、第２群レンズが負レンズ、第３群レンズおよび
第４群レンズが正レンズ、第５群レンズが負レンズで構
成される５群構成の投影レンズにおいて、第１群レンズ
および第２群レンズがそれぞれ少なくとも一面が非球面
のレンズであり、第３群レンズおよび第４群レンズのい
ずれか一方が少なくとも一面が非球面のレンズであり、
第５群レンズがスクリーン側に凹面を向けたレンズであ
り、半画角が実質的に３４°以上であるとともに次の
(a) 〜(f) の条件を満足することを特徴とする投影レン
ズ。 (a) 0.04 ＜ｄ₄／ｆ₀＜0.08 (b) 0.2＜φ₁＜0.9 (c) −0.6 ＜φ₂＜０ (d) 0.7＜φ₃＜1.0 (e) ０＜φ₄＜0.5 (f) −1.36＜φ₅＜−0.6 ただし、ｆ₀：全系の焦点距離ｄ₄：第２群レンズと第３群レンズとの軸上間隔 φ₁：第１群レンズのパワー φ₂：第２群レンズのパワー φ₃：第３群レンズのパワー φ₄：第４群レンズのパワー φ₅：第５群レンズのパワー（ただし、φ₁〜φ₅はいずれも全系の光学的パワーを
１としたときの値である。）