JPH06160707A - 投影レンズ - Google Patents
投影レンズInfo
- Publication number
- JPH06160707A JPH06160707A JP33117592A JP33117592A JPH06160707A JP H06160707 A JPH06160707 A JP H06160707A JP 33117592 A JP33117592 A JP 33117592A JP 33117592 A JP33117592 A JP 33117592A JP H06160707 A JPH06160707 A JP H06160707A
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- JP
- Japan
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- lens
- convex lens
- projection
- convex
- liquid crystal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 投影レンズにおいて、前玉の径を軸上光束の
有効径と同程度に小さくするとともに、周辺光量をも確
保するようにした。 【構成】 スクリーン４側より順に、第１凸レンズ５、
第２凹レンズ６、第３凸レンズ７、第４凸レンズ８の４
枚のレンズを備え、第１凸レンズ５を実効絞りとし、レ
ンズ５〜８の屈折率をｎ1〜ｎ4、アッベ数をν、全系焦
点距離をｆ、第２、第３のレンズ６、７の部分系の焦点
距離をｆ2・3としたとき、 （ａ）1.55＜ｎ1＜1.7 （ｂ）1.55＜ｎ2＜1.65 （ｃ）1.48＜ｎ4＜1.6 ，45＜ν4＜72 （ｄ）−1.5＜ｆ／ｆ2・3＜−0.8 の各条件を満足した。
有効径と同程度に小さくするとともに、周辺光量をも確
保するようにした。 【構成】 スクリーン４側より順に、第１凸レンズ５、
第２凹レンズ６、第３凸レンズ７、第４凸レンズ８の４
枚のレンズを備え、第１凸レンズ５を実効絞りとし、レ
ンズ５〜８の屈折率をｎ1〜ｎ4、アッベ数をν、全系焦
点距離をｆ、第２、第３のレンズ６、７の部分系の焦点
距離をｆ2・3としたとき、 （ａ）1.55＜ｎ1＜1.7 （ｂ）1.55＜ｎ2＜1.65 （ｃ）1.48＜ｎ4＜1.6 ，45＜ν4＜72 （ｄ）−1.5＜ｆ／ｆ2・3＜−0.8 の各条件を満足した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶プロジェクタな
どの投影装置における投影レンズに関する。
どの投影装置における投影レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶プロジェクタには、テレビ映像など
の画像を表示する液晶表示パネルの背面に光源からの光
を照射し、この液晶表示パネルに表示された画像を投影
レンズにより反射ミラーを介して半透明のスクリーンに
拡大投影し、投影された画像をスクリーンを通して見る
ようにしたものがある。このような液晶プロジェクタの
投影レンズは、従来、複数のレンズ、例えばスクリーン
側より順に、凸レンズ、凹レンズ、凸レンズ、凸レンズ
の４枚のレンズを備え、これらのいずれかの間に実効絞
りを設けた構造になっている。
の画像を表示する液晶表示パネルの背面に光源からの光
を照射し、この液晶表示パネルに表示された画像を投影
レンズにより反射ミラーを介して半透明のスクリーンに
拡大投影し、投影された画像をスクリーンを通して見る
ようにしたものがある。このような液晶プロジェクタの
投影レンズは、従来、複数のレンズ、例えばスクリーン
側より順に、凸レンズ、凹レンズ、凸レンズ、凸レンズ
の４枚のレンズを備え、これらのいずれかの間に実効絞
りを設けた構造になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の投影レンズでは、レンズ系の内部に実効絞りを設け
ているため、スクリーン側の第１の凸レンズ（以下、前
玉という）の直径が軸上光束の有効径よりも大きくなっ
てしまう。このように前玉の直径が大きくなると、液晶
表示パネルの画像を反射ミラーで反射させてスクリーン
に投影する際、前玉が光束を遮らないように反射ミラー
による反射角を大きくしなければならず、このため液晶
プロジェクタが大型化するという問題が生じる。なお、
液晶プロジェクタの小型化を図るために、前玉の直径を
単に小さくしたのでは、周辺光量を充分に確保すること
ができないため、レンズ系が暗くなるという問題が生じ
る。この発明の目的は、前玉の径を軸上光束の有効径と
同程度に小さくできるとともに、周辺光量をも確保する
ことのできる投影レンズを提供することである。
来の投影レンズでは、レンズ系の内部に実効絞りを設け
ているため、スクリーン側の第１の凸レンズ（以下、前
玉という）の直径が軸上光束の有効径よりも大きくなっ
てしまう。このように前玉の直径が大きくなると、液晶
表示パネルの画像を反射ミラーで反射させてスクリーン
に投影する際、前玉が光束を遮らないように反射ミラー
による反射角を大きくしなければならず、このため液晶
プロジェクタが大型化するという問題が生じる。なお、
液晶プロジェクタの小型化を図るために、前玉の直径を
単に小さくしたのでは、周辺光量を充分に確保すること
ができないため、レンズ系が暗くなるという問題が生じ
る。この発明の目的は、前玉の径を軸上光束の有効径と
同程度に小さくできるとともに、周辺光量をも確保する
ことのできる投影レンズを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、スクリーン側より順に、第１の凸レン
ズ、第２の凹レンズ、第３の凸レンズ、第４の凸レンズ
の４枚のレンズを備え、第１の凸レンズを実効絞りと
し、レンズの屈折率をｎ、アッベ数をν、全系焦点距離
をｆ、第２、第３のレンズの部分系の焦点距離をｆ2・3
としたとき、 （ａ）1.55＜ｎ1＜1.7 （ｂ）1.55＜ｎ2＜1.65 （ｃ）1.48＜ｎ4＜1.6 ，45＜ν4＜72 （ｄ）−1.5＜ｆ／ｆ2・3＜−0.8 の各条件を満足したものである。
達成するために、スクリーン側より順に、第１の凸レン
ズ、第２の凹レンズ、第３の凸レンズ、第４の凸レンズ
の４枚のレンズを備え、第１の凸レンズを実効絞りと
し、レンズの屈折率をｎ、アッベ数をν、全系焦点距離
をｆ、第２、第３のレンズの部分系の焦点距離をｆ2・3
としたとき、 （ａ）1.55＜ｎ1＜1.7 （ｂ）1.55＜ｎ2＜1.65 （ｃ）1.48＜ｎ4＜1.6 ，45＜ν4＜72 （ｄ）−1.5＜ｆ／ｆ2・3＜−0.8 の各条件を満足したものである。
【０００５】
【作用】この発明によれば、第１の凸レンズを実効絞り
としたので、前玉である第１の凸レンズの径を軸上光束
の有効径と同程度に小さくできるとともに、絞り面以外
の面で光束規制を一切しないので、周辺光量を確保でき
る。しかも、（ａ）の条件により第１の凸レンズの焦点
距離を決めるとともに、（ａ）〜（ｃ）の各条件を満足
することにより収差補正が有利になり、（ｄ）の条件を
満足することによりテレセントリック系が実現でき、像
面湾曲を小さくすることができる。
としたので、前玉である第１の凸レンズの径を軸上光束
の有効径と同程度に小さくできるとともに、絞り面以外
の面で光束規制を一切しないので、周辺光量を確保でき
る。しかも、（ａ）の条件により第１の凸レンズの焦点
距離を決めるとともに、（ａ）〜（ｃ）の各条件を満足
することにより収差補正が有利になり、（ｄ）の条件を
満足することによりテレセントリック系が実現でき、像
面湾曲を小さくすることができる。
【０００６】
【実施例】以下、図１〜図４を参照して、この発明の一
実施例を説明する。図１は液晶プロジェクタの概略構成
を示す。この液晶プロジェクタは、テレビ映像などの画
像を表示する液晶表示パネル１の背面に光源（図示せ
ず）からの光を照射し、この液晶表示パネル１に表示さ
れた画像を投影レンズ２により反射ミラー３を介して半
透明のスクリーン４に拡大投影し、投影された画像をス
クリーン４を通して見るようになっている。
実施例を説明する。図１は液晶プロジェクタの概略構成
を示す。この液晶プロジェクタは、テレビ映像などの画
像を表示する液晶表示パネル１の背面に光源（図示せ
ず）からの光を照射し、この液晶表示パネル１に表示さ
れた画像を投影レンズ２により反射ミラー３を介して半
透明のスクリーン４に拡大投影し、投影された画像をス
クリーン４を通して見るようになっている。
【０００７】このような液晶プロジェクタの投影レンズ
２は、図２に示すように、スクリーン４側から順に、第
１凸レンズ５、第２凹レンズ６、第３凸レンズ７、第４
凸レンズ８の４枚のレンズからなり、第１凸レンズ５が
実効絞りの役目を果たすことにより、前置絞りのレンズ
系となっている。この場合、第１凸レンズ５はスクリー
ン４側が凸となる平凸レンズ、第２凹レンズ６は両凹レ
ンズ、第３凸レンズ７は液晶表示パネル１側が凸となる
メニスカス凸レンズ、第４凸レンズ８は両凸レンズであ
る。
２は、図２に示すように、スクリーン４側から順に、第
１凸レンズ５、第２凹レンズ６、第３凸レンズ７、第４
凸レンズ８の４枚のレンズからなり、第１凸レンズ５が
実効絞りの役目を果たすことにより、前置絞りのレンズ
系となっている。この場合、第１凸レンズ５はスクリー
ン４側が凸となる平凸レンズ、第２凹レンズ６は両凹レ
ンズ、第３凸レンズ７は液晶表示パネル１側が凸となる
メニスカス凸レンズ、第４凸レンズ８は両凸レンズであ
る。
【０００８】また、この投影レンズ２は、レンズ５〜８
の屈折率をｎ1〜ｎ4、アッベ数をν、全系焦点距離を
ｆ、第２、第３のレンズ６、７の部分系の焦点距離をｆ
2・3としたとき、 （ａ）1.55＜ｎ1＜1.7 （ｂ）1.55＜ｎ2＜1.65 （ｃ）1.48＜ｎ4＜1.6 ，45＜ν4＜72 （ｄ）−1.5＜ｆ／ｆ2・3＜−0.8 の各条件を満足している。
の屈折率をｎ1〜ｎ4、アッベ数をν、全系焦点距離を
ｆ、第２、第３のレンズ６、７の部分系の焦点距離をｆ
2・3としたとき、 （ａ）1.55＜ｎ1＜1.7 （ｂ）1.55＜ｎ2＜1.65 （ｃ）1.48＜ｎ4＜1.6 ，45＜ν4＜72 （ｄ）−1.5＜ｆ／ｆ2・3＜−0.8 の各条件を満足している。
【０００９】以下、（ａ）〜（ｄ）の各条件について説
明する。条件（ａ）は、第１凸レンズ５の焦点距離を決
めるとともに、球面収差とコマ収差の補正に必要な条件
である。屈折率ｎ1が1.55以下であると、レンズ５の曲
率半径が小さくなり過ぎるため、球面収差の補正が不利
になり、逆に屈折率ｎ1が1.7以上であると、コマ収差の
補正が不利になる。条件（ｂ）は、球面収差とコマ収差
の補正に必要な条件である。屈折率ｎ2が1.65以上であ
ると、全系の球面収差を打ち消すのに必要なアンダーで
の球面収差の発生量が不足するため不適当となり、逆に
屈折率ｎ2が1.55以下であると、コマ収差の補正が不利
になる。条件（ｃ）は、倍率色収差とコマ収差の補正に
必要な条件である。屈折率ｎ4が1.48〜1.6の範囲以外で
あると、コマ収差の補正が不利になる。また、アッベ数
ν4が45以下であると倍率色収差の補正に不利となり、
逆にアッベ数ν4が72以上であると、極めて高価な光学
材料を用いなければならない。条件（ｄ）は、ペッツバ
ール和を少なく抑えてテレセントリック系を実現させる
ために必要な条件である。この条件を外れると、ペッツ
バール和が適当な範囲に入らなくなり、像面湾曲が大き
くなり過ぎるため適当でない。
明する。条件（ａ）は、第１凸レンズ５の焦点距離を決
めるとともに、球面収差とコマ収差の補正に必要な条件
である。屈折率ｎ1が1.55以下であると、レンズ５の曲
率半径が小さくなり過ぎるため、球面収差の補正が不利
になり、逆に屈折率ｎ1が1.7以上であると、コマ収差の
補正が不利になる。条件（ｂ）は、球面収差とコマ収差
の補正に必要な条件である。屈折率ｎ2が1.65以上であ
ると、全系の球面収差を打ち消すのに必要なアンダーで
の球面収差の発生量が不足するため不適当となり、逆に
屈折率ｎ2が1.55以下であると、コマ収差の補正が不利
になる。条件（ｃ）は、倍率色収差とコマ収差の補正に
必要な条件である。屈折率ｎ4が1.48〜1.6の範囲以外で
あると、コマ収差の補正が不利になる。また、アッベ数
ν4が45以下であると倍率色収差の補正に不利となり、
逆にアッベ数ν4が72以上であると、極めて高価な光学
材料を用いなければならない。条件（ｄ）は、ペッツバ
ール和を少なく抑えてテレセントリック系を実現させる
ために必要な条件である。この条件を外れると、ペッツ
バール和が適当な範囲に入らなくなり、像面湾曲が大き
くなり過ぎるため適当でない。
【００１０】このように、この投影レンズ２では、第１
の凸レンズ５を実効絞りとしたので、前玉である第１の
凸レンズ５の径を軸上光束の有効径と同程度に小さくで
きるとともに、絞り面以外の面で光束規制を一切してい
ないので、周辺光量を確保できる。しかも、（ａ）の条
件により第１の凸レンズ５の焦点距離を決めるととも
に、（ａ）〜（ｃ）の各条件を満足することにより収差
補正が有利になり、（ｄ）の条件を満足することにより
テレセントリック系が実現でき、像面湾曲を小さくする
ことができ、性能のよいものが得られる。このため、こ
の投影レンズ２を液晶プロジェクタに適用すれば、前玉
である第１凸レンズ５の径が小さいので、液晶表示パネ
ル１の画像を反射ミラー３で反射させてスクリーン４に
拡大投影する際に、第１凸レンズ５が光束を遮らないよ
うに反射ミラー３による反射角度を小さくすることがで
き、これにより液晶プロジェクタ全体の小型化を図るこ
とができる。
の凸レンズ５を実効絞りとしたので、前玉である第１の
凸レンズ５の径を軸上光束の有効径と同程度に小さくで
きるとともに、絞り面以外の面で光束規制を一切してい
ないので、周辺光量を確保できる。しかも、（ａ）の条
件により第１の凸レンズ５の焦点距離を決めるととも
に、（ａ）〜（ｃ）の各条件を満足することにより収差
補正が有利になり、（ｄ）の条件を満足することにより
テレセントリック系が実現でき、像面湾曲を小さくする
ことができ、性能のよいものが得られる。このため、こ
の投影レンズ２を液晶プロジェクタに適用すれば、前玉
である第１凸レンズ５の径が小さいので、液晶表示パネ
ル１の画像を反射ミラー３で反射させてスクリーン４に
拡大投影する際に、第１凸レンズ５が光束を遮らないよ
うに反射ミラー３による反射角度を小さくすることがで
き、これにより液晶プロジェクタ全体の小型化を図るこ
とができる。
【００１１】次に、この投影レンズ２の具体例を表１に
示す。この表１では、ｆが48.84mm、ＦNOが2.8、イメー
ジサークルが38.5mmφである。
示す。この表１では、ｆが48.84mm、ＦNOが2.8、イメー
ジサークルが38.5mmφである。
【表１】 ただし、Ｒiは曲率半径、Ｄiは各レンズの中心厚もしく
は空気間隔、ｎiはｄ線における屈折率、νiはアッベ数
を表わす。
は空気間隔、ｎiはｄ線における屈折率、νiはアッベ数
を表わす。
【００１２】ここで、第４凸レンズ８と液晶表示パネル
１との間隔Ｄ8の可変面間隔を表２に表わす。
１との間隔Ｄ8の可変面間隔を表２に表わす。
【表２】 ただし、投影距離は像面（液晶表示パネル１）からスク
リーン４までの距離である。
リーン４までの距離である。
【００１３】この投影レンズ２では、投影距離が1.49m
での球面収差および非点収差が図３（ａ）および図３
（ｂ）に示すような収差曲線となり、また投影距離が0.
38mでの球面収差および非点収差が図４（ａ）および図
４（ｂ）に示すような収差曲線となる。
での球面収差および非点収差が図３（ａ）および図３
（ｂ）に示すような収差曲線となり、また投影距離が0.
38mでの球面収差および非点収差が図４（ａ）および図
４（ｂ）に示すような収差曲線となる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スクリーン側より順に、第１の凸レンズ、第２の凹
レンズ、第３の凸レンズ、第４の凸レンズの４枚のレン
ズを備え、第１の凸レンズを実効絞りとしたので、前玉
である第１の凸レンズの径を軸上光束の有効径と同程度
に小さくできるとともに、絞り面以外の面で光束規制を
一切していないので、周辺光量を確保でき、しかも
（ａ）の条件により第１の凸レンズの焦点距離を決める
とともに、（ａ）〜（ｃ）の各条件を満足することによ
り収差補正が有利になり、（ｄ）の条件を満足すること
によりテレセントリック系が実現でき、像面湾曲を小さ
くすることができる。
ば、スクリーン側より順に、第１の凸レンズ、第２の凹
レンズ、第３の凸レンズ、第４の凸レンズの４枚のレン
ズを備え、第１の凸レンズを実効絞りとしたので、前玉
である第１の凸レンズの径を軸上光束の有効径と同程度
に小さくできるとともに、絞り面以外の面で光束規制を
一切していないので、周辺光量を確保でき、しかも
（ａ）の条件により第１の凸レンズの焦点距離を決める
とともに、（ａ）〜（ｃ）の各条件を満足することによ
り収差補正が有利になり、（ｄ）の条件を満足すること
によりテレセントリック系が実現でき、像面湾曲を小さ
くすることができる。
【図１】この発明の液晶プロジェクタを示す概略構成
図。
図。
【図２】投影レンズの拡大図。
【図３】投影距離が1.49mでの収差を示し、（ａ）は球
面収差図、（ｂ）は非点収差図。
面収差図、（ｂ）は非点収差図。
【図４】投影距離が0.38mでの収差を示し、（ａ）は球
面収差図、（ｂ）は非点収差図。
面収差図、（ｂ）は非点収差図。
２ 投影レンズ ４ スクリーン ５ 第１凸レンズ ６ 第２凹レンズ ７ 第３凸レンズ ８ 第４凸レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】 スクリーン側より順に、第１の凸レン
ズ、第２の凹レンズ、第３の凸レンズ、第４の凸レンズ
の４枚のレンズを備え、 前記第１の凸レンズを実効絞りとし、前記レンズの屈折
率をｎ、アッベ数をν、全系焦点距離をｆ、第２、第３
のレンズの部分系の焦点距離をｆ2・3としたとき、 （ａ）1.55＜ｎ1＜1.7 （ｂ）1.55＜ｎ2＜1.65 （ｃ）1.48＜ｎ4＜1.6 ，45＜ν4＜72 （ｄ）−1.5＜ｆ／ｆ2・3＜−0.8 の各条件を満足することを特徴とする投影レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33117592A JPH06160707A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 投影レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33117592A JPH06160707A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 投影レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160707A true JPH06160707A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18240728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33117592A Pending JPH06160707A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 投影レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06160707A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175832A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Fujinon Corp | 投写レンズおよびこれを用いた投写型表示装置 |
| JP2011237758A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-24 | E-Pin Optical Industry Co Ltd | ４枚式投影レンズシステム及びその投影装置 |
| WO2012144168A1 (ja) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | 富士フイルム株式会社 | 投写レンズおよびこれを用いた投射型表示装置 |
-
1992
- 1992-11-18 JP JP33117592A patent/JPH06160707A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175832A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Fujinon Corp | 投写レンズおよびこれを用いた投写型表示装置 |
| JP2011237758A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-24 | E-Pin Optical Industry Co Ltd | ４枚式投影レンズシステム及びその投影装置 |
| WO2012144168A1 (ja) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | 富士フイルム株式会社 | 投写レンズおよびこれを用いた投射型表示装置 |
| US8947792B2 (en) | 2011-04-19 | 2015-02-03 | Fujifilm Corporation | Projection lens and projection-type display apparatus using the lens |
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