JPH0664233B2 - 投写レンズ - Google Patents
投写レンズInfo
- Publication number
- JPH0664233B2 JPH0664233B2 JP60065044A JP6504485A JPH0664233B2 JP H0664233 B2 JPH0664233 B2 JP H0664233B2 JP 60065044 A JP60065044 A JP 60065044A JP 6504485 A JP6504485 A JP 6504485A JP H0664233 B2 JPH0664233 B2 JP H0664233B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- curvature
- screen side
- radius
- crt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、投写レンズ、特にCRT画像を投写し大きな画
面を得るビデオプロジェクタ用投写レンズに関するもの
である。
面を得るビデオプロジェクタ用投写レンズに関するもの
である。
（従来の技術） 従来、テレビジョン受像機のCRT画像をスクリーンに拡
大投写するための投写レンズとして、すべてガラスレン
ズで構成したもの、あるいは、すべてプラスチックレン
ズで構成したもの、あるいは、すべてプラスチックレン
ズで構成された場合、雰囲気温度変化により焦点移動が
大きく発生するので、ガラスレンズとプラスチックレン
ズを組み合わせたハイブリッド構成の投写レンズが知ら
れている。一般に、CRTを３本用いるビデオプロジェク
タでは、緑、赤、青の各単色のCRT画像を投写レンズで
拡大投写するため、色収差補正は必要がない。そこで、
正のパワーを有する第１レンズ、第２レンズと像面湾曲
補正のための負のパワーを有する第３レンズから構成さ
れた３群３枚の簡単な構成でありながら、大口径比化を
達成したものが、例えば、特開昭55−124114号公報、特
開昭57−34515号公報、特開昭58−118616号公報、特開
昭59−219709号公報等で知られている。
大投写するための投写レンズとして、すべてガラスレン
ズで構成したもの、あるいは、すべてプラスチックレン
ズで構成したもの、あるいは、すべてプラスチックレン
ズで構成された場合、雰囲気温度変化により焦点移動が
大きく発生するので、ガラスレンズとプラスチックレン
ズを組み合わせたハイブリッド構成の投写レンズが知ら
れている。一般に、CRTを３本用いるビデオプロジェク
タでは、緑、赤、青の各単色のCRT画像を投写レンズで
拡大投写するため、色収差補正は必要がない。そこで、
正のパワーを有する第１レンズ、第２レンズと像面湾曲
補正のための負のパワーを有する第３レンズから構成さ
れた３群３枚の簡単な構成でありながら、大口径比化を
達成したものが、例えば、特開昭55−124114号公報、特
開昭57−34515号公報、特開昭58−118616号公報、特開
昭59−219709号公報等で知られている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のこのような投写レンズは構成枚数
が少なく、大口径比化を達成しているが、コンパクト性
に欠けていた。近年、ビデオプロジェクタの用途が拡大
するにつれ、ビデオプロジェクタの小型化、特に奥行き
寸法を小さくする必要性が高まってきた。これを実現す
る手段の１つとして投写レンズのコンパクト化がある。
例えば、第１レンズのスクリーン側頂点から第３レンズ
のCRT側頂点までの長さＬを全系の焦点距離ｆで割った
値（Ｌ／ｆ）を相対レンズ長と定義すると、この相対レ
ンズ長は投写レンズのコンパクト性を示す１つの指標と
なる。前記の従来例では、 Ｌ／ｆ＝1.36〜2.22の範囲にあり、十分に小さいとは言
えず、ビデオプロジェクタを小型化するうえで問題とな
っていた。
が少なく、大口径比化を達成しているが、コンパクト性
に欠けていた。近年、ビデオプロジェクタの用途が拡大
するにつれ、ビデオプロジェクタの小型化、特に奥行き
寸法を小さくする必要性が高まってきた。これを実現す
る手段の１つとして投写レンズのコンパクト化がある。
例えば、第１レンズのスクリーン側頂点から第３レンズ
のCRT側頂点までの長さＬを全系の焦点距離ｆで割った
値（Ｌ／ｆ）を相対レンズ長と定義すると、この相対レ
ンズ長は投写レンズのコンパクト性を示す１つの指標と
なる。前記の従来例では、 Ｌ／ｆ＝1.36〜2.22の範囲にあり、十分に小さいとは言
えず、ビデオプロジェクタを小型化するうえで問題とな
っていた。
（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明の投写レンズは、ス
クリーン側より順に、スクリーン側に凸面を向けた正の
メニスカスレンズの第１レンズと、スクリーン側に弱い
凸面を向けた正の両凸レンズの第２レンズと、スクリー
ン側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズの第３レ
ンズから構成され、各レンズのパワー、特に第１レンズ
と第２レンズのパワー配分の比を適切に行なうことによ
り、相対レンズ長を小さく、すなわちコンパクト化を実
現したものである。
クリーン側より順に、スクリーン側に凸面を向けた正の
メニスカスレンズの第１レンズと、スクリーン側に弱い
凸面を向けた正の両凸レンズの第２レンズと、スクリー
ン側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズの第３レ
ンズから構成され、各レンズのパワー、特に第１レンズ
と第２レンズのパワー配分の比を適切に行なうことによ
り、相対レンズ長を小さく、すなわちコンパクト化を実
現したものである。
（作 用） 上記した構成と、次に示す各条件を満足することで、口
径比が1:1.1以上の大口径比、半画角28゜、相対レンズ
長1.168〜1.174と高性能でありながら、コンパクト化を
実現した。
径比が1:1.1以上の大口径比、半画角28゜、相対レンズ
長1.168〜1.174と高性能でありながら、コンパクト化を
実現した。
条件 1.1＜ｆ１／ｆ２＜1.2 （１） 0.6＜ｆ／ｆ１＜0.75 （２） 0.75＜ｆ／ｆ２＜0.85 （３） 但し、 ｆ１：第１レンズの焦点距離、 ｆ２：第２レンズの焦点距離、 f:全系の焦点距離。
条件（１）は第１レンズと第２レンズのパワーの配分を
規定するものである。下限を越えると、コンパクト化に
は有利となるが、第１レンズのパワー分担が大となりコ
マ収差の補正が困難となる。上限を越えると、コンパク
ト化に不利となる。
規定するものである。下限を越えると、コンパクト化に
は有利となるが、第１レンズのパワー分担が大となりコ
マ収差の補正が困難となる。上限を越えると、コンパク
ト化に不利となる。
条件（２）は、全系に対する第１レンズのパワー配分を
規定するものである。下限を越えると、コンパクト化に
不利となる。上限を越えると、コンパクト化に有利とな
るが、軸外下光線が強く屈折されコマ収差が著しく発生
し、補正が困難となる。
規定するものである。下限を越えると、コンパクト化に
不利となる。上限を越えると、コンパクト化に有利とな
るが、軸外下光線が強く屈折されコマ収差が著しく発生
し、補正が困難となる。
条件（３）は、全系に対する第２レンズのパワー配分を
規定するものである。下限を越えると、コンパクト化に
有利となるが、コマ収差の補正が困難となる。上限を越
えると、コンパクト化に不利となる。
規定するものである。下限を越えると、コンパクト化に
有利となるが、コマ収差の補正が困難となる。上限を越
えると、コンパクト化に不利となる。
ビデオプロジェクタを小型化するには、相対レンズ長を
小さくして、投写レンズをコンパクト化すると共に、広
画角化して、スクリーンから投写レンズ先端までの距離
を小さくするとよい。広画角化に伴う非点隔差の増加を
抑えて高性能化を図るには、コンセントリックなレンズ
構成とすることが望ましい。すなわち、主光線のレンズ
面に対する入射角が小さくできるレンズ形状と配置にす
る必要がある。それには、以下の各条件を満足すること
が望ましい。
小さくして、投写レンズをコンパクト化すると共に、広
画角化して、スクリーンから投写レンズ先端までの距離
を小さくするとよい。広画角化に伴う非点隔差の増加を
抑えて高性能化を図るには、コンセントリックなレンズ
構成とすることが望ましい。すなわち、主光線のレンズ
面に対する入射角が小さくできるレンズ形状と配置にす
る必要がある。それには、以下の各条件を満足すること
が望ましい。
条件 3.5＜ｒ２／ｒ１＜5.5 （４） 4.5＜ｒ６／ｒ５＜7.5 （５） 但し、 ｒ１：第１レンズのスクリーン側のレンズ面の曲率半
径、 ｒ２：第１レンズのCRT側のレンズ面の曲率半径、 ｒ５：第３レンズのスクリーン側のレンズ面の曲率半
径、 ｒ６：第３レンズのCRT側のレンズ面の曲率半径。
径、 ｒ２：第１レンズのCRT側のレンズ面の曲率半径、 ｒ５：第３レンズのスクリーン側のレンズ面の曲率半
径、 ｒ６：第３レンズのCRT側のレンズ面の曲率半径。
条件（４）は、第１レンズのスクリーン側曲率半径とCR
T側曲率半径の比を規定するものである。同様に条件
（５）は、第３レンズのスクリーン側曲率半径とCRT側
曲率半径の比を規定するものである。前記条件（４）な
いし（５）の下限あるいは上限を越えると前記コンセン
トリックな状態からずれ、非点隔差が大となり軸外性能
が劣化する。
T側曲率半径の比を規定するものである。同様に条件
（５）は、第３レンズのスクリーン側曲率半径とCRT側
曲率半径の比を規定するものである。前記条件（４）な
いし（５）の下限あるいは上限を越えると前記コンセン
トリックな状態からずれ、非点隔差が大となり軸外性能
が劣化する。
更に高性能化を実現するには、設計の自由度を増加さ
せ、収差補正能力を高めるとよい。本発明になる投写レ
ンズにおいては、第１レンズと第３レンズをプラスチッ
クレンズとし、第１レンズの少なくとも１面を非球面と
し、また第３レンズの少なくとも１面を非球面とするこ
とが収差補正上望ましい。一方、全系に対してかなりの
パワーを分担する第２レンズをガラスレンズとすること
で、雰囲気温度変化による焦点移動量を実用範囲内とす
ることができる。
せ、収差補正能力を高めるとよい。本発明になる投写レ
ンズにおいては、第１レンズと第３レンズをプラスチッ
クレンズとし、第１レンズの少なくとも１面を非球面と
し、また第３レンズの少なくとも１面を非球面とするこ
とが収差補正上望ましい。一方、全系に対してかなりの
パワーを分担する第２レンズをガラスレンズとすること
で、雰囲気温度変化による焦点移動量を実用範囲内とす
ることができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を示す。各実施例中、ｒ１,r２,r
３…はスクリーン側から順に各レンズ面の曲率半径を表
わし、ｄ１,d２,d３…は各レンズのレンズ厚及びレンズ
間隔、ｎ１,n２,n３…は各レンズの波長λ＝546nmに対
する屈折率、ν１，ν２，ν３は波長λ＝546nmに対す
るアッベ数、ｆ１,f２は各第１レンズ、第２レンズの焦
点距離、ｆは全系の焦点距離、Ｌは第１レンズのスクリ
ーン側頂点から第３レンズのCRT側頂点までの長さであ
る。また＊印の面は非球面で、その形状は、光軸方向を
Ｘ軸とした直角座標系において、頂点曲率半径をr,Kを
円錐定数、AD,AE,AF,AGを高次定数とするとき、 で表わされる回転対称非球面である。ＦはCRTのフェイ
スプレートを表わす。
３…はスクリーン側から順に各レンズ面の曲率半径を表
わし、ｄ１,d２,d３…は各レンズのレンズ厚及びレンズ
間隔、ｎ１,n２,n３…は各レンズの波長λ＝546nmに対
する屈折率、ν１，ν２，ν３は波長λ＝546nmに対す
るアッベ数、ｆ１,f２は各第１レンズ、第２レンズの焦
点距離、ｆは全系の焦点距離、Ｌは第１レンズのスクリ
ーン側頂点から第３レンズのCRT側頂点までの長さであ
る。また＊印の面は非球面で、その形状は、光軸方向を
Ｘ軸とした直角座標系において、頂点曲率半径をr,Kを
円錐定数、AD,AE,AF,AGを高次定数とするとき、 で表わされる回転対称非球面である。ＦはCRTのフェイ
スプレートを表わす。
第１実施例 第２実施例 第３実施例 第４実施例 上記第１実施例ないし第４実施例のレンズの配置を第１
図、第３図、第５図、第７図にそれぞれ示し、各実施例
の収差を第２図、第４図、第６図、第８図にそれぞれ示
す。第１図、第３図、第５図、第７図の各実施例のレン
ズ配置図に於て、１は第１レンズ、２は第２レンズ、３
は第３レンズ、４はCRTのフェイスプレートを示す。
図、第３図、第５図、第７図にそれぞれ示し、各実施例
の収差を第２図、第４図、第６図、第８図にそれぞれ示
す。第１図、第３図、第５図、第７図の各実施例のレン
ズ配置図に於て、１は第１レンズ、２は第２レンズ、３
は第３レンズ、４はCRTのフェイスプレートを示す。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、コンパクト化を実現し、
更に口径比が1:1.1以上と大口径比でありながら球面収
差、非点収差、像面湾曲は良好に補正される。歪曲収差
はCRTの偏向系の特性に合わせ正に偏移させることで、
回路の補正負担を低減している。これらにより、ビデオ
プロジェクタの小型化を可能にすることができ、その産
業上の価値は大なるものがある。
更に口径比が1:1.1以上と大口径比でありながら球面収
差、非点収差、像面湾曲は良好に補正される。歪曲収差
はCRTの偏向系の特性に合わせ正に偏移させることで、
回路の補正負担を低減している。これらにより、ビデオ
プロジェクタの小型化を可能にすることができ、その産
業上の価値は大なるものがある。
第１図及び第２図は、本発明の第１実施例におけるレン
ズ配置図と収差図、第３図及び第４図は、第２実施例に
おけるレンズ配置図と収差図、第５図及び第６図は、第
３実施例におけるレンズ配置図と収差図、第７図及び第
８図は、第４実施例におけるレンズ配置図と収差図であ
る。 １……第１レンズ、２……第２レンズ、３……第３レン
ズ、４……CRTのフェイスプレート。
ズ配置図と収差図、第３図及び第４図は、第２実施例に
おけるレンズ配置図と収差図、第５図及び第６図は、第
３実施例におけるレンズ配置図と収差図、第７図及び第
８図は、第４実施例におけるレンズ配置図と収差図であ
る。 １……第１レンズ、２……第２レンズ、３……第３レン
ズ、４……CRTのフェイスプレート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 周佑 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮武 義人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−220115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−111615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−118616（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−67812（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】スクリーン側より順に、スクリーン側に凸
面を向けた正のメニスカスレンズの第１レンズと、スク
リーン側に弱い凸面を向けた正の両凸レンズの第２レン
ズと、スクリーン側に強い凹面を向けた負のメニスカス
レンズの第３レンズから構成され、口径比が1:1.1以上
の大口径比な下記の条件を満足することを特徴とする投
写レンズ。 条件 1.1＜ｆ１／ｆ２＜1.2 （１） 0.6＜ｆ／ｆ１＜0.75 （２） 0.75＜ｆ／ｆ２＜0.85 （３） 但し、ｆ１は第１レンズの焦点距離 ｆ２は第２レンズの焦点距離 ｆは全系の焦点距離 - 【請求項２】前記第1,第2,第３レンズが前記条件
（１），（２），（３）を満足するとともに、さらに下
記条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の投写レンズ。 条件 3.5＜ｒ２／ｒ１＜5.5 （４） 4.5＜ｒ６／ｒ５＜7.5 （５） 但し、ｒ１は前記第１レンズのスクリーン側のレンズ面
の曲率半径 ｒ２は前記第１レンズのCRT側のレンズ面の曲率半径 ｒ５は前記第３レンズのスクリーン側のレンズ面の曲率
半径 ｒ６は前記第３レンズのCRT側のレンズ面の曲率半径 - 【請求項３】前記第１レンズの少なくとも１面は非球面
であり、前記第３レンズの少なくとも１面は非球面であ
り、第１レンズと第３レンズはプラスチックレンズ、第
２レンズはガラスレンズで構成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の投写レンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60065044A JPH0664233B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 投写レンズ |
| US06/802,341 US4690515A (en) | 1984-12-20 | 1985-11-25 | Compact projection lens |
| CN85109241.1A CN1006092B (zh) | 1984-12-20 | 1985-12-18 | 紧凑投影镜头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60065044A JPH0664233B2 (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 投写レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61226720A JPS61226720A (ja) | 1986-10-08 |
| JPH0664233B2 true JPH0664233B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=13275564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60065044A Expired - Lifetime JPH0664233B2 (ja) | 1984-12-20 | 1985-03-30 | 投写レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664233B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4499370B2 (ja) * | 2003-04-04 | 2010-07-07 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを用いた撮像装置 |
| US20050078383A1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-04-14 | Jones Edward L. | Plastic, thermally stable, laser diode coupler |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58118616A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-14 | Minolta Camera Co Ltd | ビデオプロジエクタ−用屈折型光学系 |
| JPS58220115A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-21 | Canon Inc | 広角レンズ系 |
| JPS59111615A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投影レンズ |
| JPS6167812A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-08 | Canon Inc | 投影レンズ |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP60065044A patent/JPH0664233B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61226720A (ja) | 1986-10-08 |
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