JPH0763987A

JPH0763987A - 投写レンズ

Info

Publication number: JPH0763987A
Application number: JP6092508A
Authority: JP
Inventors: Toshihide Kaneko; 俊秀金子; Hidekazu Tode; 英一都出
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-03-10
Anticipated expiration: 2018-08-04
Also published as: JP3433266B2; US5642229A

Abstract

(57)【要約】【目的】ハイビジョン、コンピュータ出力等の高精細
映像の投影に適し、レンズエレメントの交換なしにズー
ム比４倍以上のスクリーンサイズに対応可能な投写レン
ズを得る。【構成】スクリーンＯＢＪ側からＣＲＴの蛍光面ＩＭ
Ｇ側へ、球面，コマ収差の補正を目的とし弱い発散作用
を有する第１群レンズＧ１，集光作用を有する第２群レ
ンズＧ２及び高次の収差と像面湾曲補正を目的とした第
３群レンズＧ３をこの順に備える。また、ズーム比４倍
以上の変倍特性を有し、高精細映像の投影に耐えうるレ
ンズ性能を得るため、非球面を有するプラスチックレン
ズを含むハイブリッド構成とし、高度に収差を補正する
とともに加工性に優れた形状とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハイビジョン、コンピュ
ータ等の高精細画像を投写するのに適した軽量、低コス
トの投写レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、４０インチ以上の大画面映像を得
る手段として、小型の映像源を投写レンズにて拡大投影
する方式が主流である。この投影方式によるプロジェク
ターは民生品から業務用まで幅広い分野での利用が見込
まれており、特にプレゼンテーションシステム、監視用
モニターなどには１００インチクラスの高精細映像が必
要となり、投写レンズの性能の担うところが大きい。

【０００３】また、スクリーンに前面より投写し、映画
を見るようなスタイルで鑑賞するフロント投写型プロジ
ェクターは、設置場所の変更、スクリーンサイズの変更
毎に複数の調整を必要とする。このため、単一の投写レ
ンズで広い範囲のスクリーンサイズに対応でき、簡易に
調整ができる投写レンズへの要求があった。

【０００４】プロジェクターに用いられる投写レンズ
は、投写映像の明るさを十分確保するためにＦナンバー
を１近くとする必要があり、また、画面全域にわたって
良好に収差補正されていなければならない。従来、十分
なレンズ性能を得るためにガラスレンズのみで構成する
には枚数が多くなり重量、コストの点で不利であった。
また、非球面のプラスチックレンズを用いた例では非球
面量が大きく、加工の難易さ、精度の点で問題があり、
十分設計性能が発揮できないという問題があった。この
ため軽量、低コストの投写レンズが求められていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、プロジェクター
に用いられる投写レンズは任意のスクリーンサイズに対
応した設計を行っており、設計時の近軸倍率で最高の光
学特性が得られるように諸収差が補正されている。従っ
て、倍率の変更によりスクリーンサイズを可変とする場
合には投写レンズの一部あるいは全体について、あらた
めて収差補正の設計を行なう必要があった。

【０００６】レンズの再設計なしに、レンズエレメント
の移動機構のみで複数のスクリーンサイズに対応できる
構成の投写レンズに関する報告もなされているが、実際
の使用に耐えうる投写レンズの性能を確保する上で、ズ
ーム比にして約２倍程度が限界であった。

【０００７】また、ハイビジョン、コンピュータ等の高
精細映像を投影するための投写レンズには高い結像性能
が要求され、高精度の収差補正が要求される。そこで、
複数のスクリーンサイズに対応し十分な結像性能を維持
するためには、レンズエレメントの光学配置をあまり変
えることなく変倍可能な設計とする必要があった。

【０００８】さらにガラスレンズのみで投写レンズを構
成するにはレンズ枚数が多くなり、重量、コスト、取り
付け構造など種々の問題が生じていた。また、非球面の
プラスチックレンズを用いた設計例では、非球面量が大
きくなり加工が困難、温湿度などの環境変化により光学
特性、形状が変化し設計性能が十分発揮できない等の課
題があった。

【０００９】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたものであり、１つの目的は単一の投写レンズ
にてズーム比約４倍のスクリーンサイズに対応が可能で
あり、ハイビジョン、コンピュータ等の高精細映像の投
影にも耐えうる投写レンズを提供することにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は、画面全域にわ
たって結像性能に優れ、加工の容易な形状の非球面レン
ズを有し、かつ、温湿度の環境変化に強い構成の投写レ
ンズを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
係る投写レンズは、スクリーン側から順に、正のメニス
カスレンズを含む第１群レンズ、両凸のレンズを含む第
２群レンズ、像面湾曲補正用の第３群レンズが配列され
ており、第３群レンズは凹レンズ２枚を有する。

【００１２】本発明の投写レンズの関わるＣＲＴ（Ｃａ
ｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）を映像源とするプロジ
ェクターは、ＣＲＴの冷却、ＣＲＴと投写レンズ間の反
射光の低減の為、エチレングリコール等の液体を用いた
オプティカルカップリング方式を採用している。

【００１３】投写レンズの変倍時に発生する像面湾曲の
補正には前記オプティカルカップリング層の液厚を変え
ることが有効な手段であるが、変倍機構が複雑になりコ
ストアップを招く。

【００１４】このため、投写レンズ内に調整機構を設け
ることが望ましく、本発明の投写レンズは、従来最も映
像源に近い位置に配されていた像面湾曲補正用の１枚の
負レンズを２枚構成とし、変倍に伴う像面湾曲を簡易な
調整機構で高度に補正可能な構成とした。

【００１５】また、請求項２記載の本発明に係る投写レ
ンズは、スクリーン側から順に、正のメニスカス形状
で、両面に非球面を有する第１レンズ、負のメニスカス
形状の第２レンズ、集光作用を担う第３、４レンズ、両
面に非球面を有する第５、６レンズ、スクリーン側に凹
面を向けたメニスカス形状の第７レンズ、及びスクリー
ン側に凹面を向けた第８レンズが配列されている。

【００１６】また、請求項３記載の本発明に係る投写レ
ンズは、下記条件を満足することを特徴とするものであ
る。０. ０８＜ｐ１／ｐ０＜０. １７ ‥‥‥ （１）１. ００＜ｐ８／ｐ７＜６. ００ ‥‥‥ （２）但し、ｐ０：投写レンズ全系のパワー（度，屈折力）ｐ１：第１レンズのパワーｐ７：第７レンズのパワーｐ８：第８レンズのパワー

【００１７】請求項４記載の本発明に係る投写レンズ
は、スクリーン側から順に、正のメニスカス形状の第１
レンズ、負のメニスカス形状の第２レンズ、集光作用を
有する両凸の第３レンズ、第３レンズに近接して配され
る正のパワーを有する両凸の第４レンズ、スクリーン側
にレンズ中心で凸、周辺で凹面を向けた形状を有する第
５レンズ、及びスクリーン側に凹面を向けた第６レンズ
が配列されており、前記第２、４、５レンズは少なくと
も１面に非球面を有する。

【００１８】請求項５記載の本発明に係る投写レンズ
は、下記条件を満足するものである。０．２＜ｆ0 ／ｆ1 ＜０．３５ ‥‥‥‥（３） −５．８＜ｆ2 ／ｆ45 ＜ −２．０ ‥‥‥‥（４）但し、ｆ0 ‥‥ 全レンズ系の焦点距離ｆ1 ‥‥ 第１レンズの焦点距離ｆ2 ‥‥ 第２レンズの焦点距離ｆ45 ‥‥ 第４、５レンズの合成焦点距離

【００１９】請求項６記載の本発明に係る投写レンズ
は、第４レンズの中心、周辺における肉厚差を第３レン
ズのそれより小さくし、スクリーン側に凹面を向けた正
のメニスカス形状としたものである。

【００２０】

【作用】請求項１記載の本発明に係る投写レンズにおい
ては、第３群レンズに２枚の負レンズを配し、像面湾曲
補正を相互に補う構成とすることにより、変倍時に発生
する像面湾曲をそのレンズ間隔の変更によって高精度に
補正可能となる。従って、ズーム比４倍以上のスクリー
ンサイズにわたって良好に収差補正がなされたプロジェ
クター用投写レンズを実現できる。

【００２１】また、変倍時の投写レンズ調整箇所を投写
レンズ内で完結する構造とすることにより、調整機構、
鏡筒構造が簡素となり、投写レンズ全体のコスト低減が
実現できる。

【００２２】また請求項２記載の本発明に係る投写レン
ズにおいては、スクリーン側より第１、２レンズを有す
ることにより、球面収差の補正、コマ収差の補正及び発
散作用を有する。第３、４レンズは全系の大部分の集光
作用を有し、ガラスレンズで構成されることから温湿度
変化によるデフォーカスが少ない。第５レンズは集光作
用と前群レンズ系との球面収差のバランス、非点収差の
補正を行なう。第６レンズはコマ、非点、歪曲収差を画
面全域にわたって高度に補正する。第７レンズは負のパ
ワーを有し、そのメニスカス形状により像面に正しく像
を結ばせるための像面湾曲補正の補佐的役割を果たす。
スクリーン側に凹面を向けた第８レンズは第７レンズと
合わせて像面湾曲補正を行なう。

【００２３】上述の作用を十分に発揮するために第１、
５、６レンズは少なくとも１面を非球面形状とし、投写
レンズの軽量化、コスト低減の為に硝材をプラスッチッ
クとする。

【００２４】また、請求項３記載の本発明に係る投写レ
ンズにおいては、条件（１）、（２）を満足することを
特徴とし、（１）の条件は第１レンズのパワーに関する
ものであり、下限を越えると光束径が広がりレンズ径が
大きくなるとともにＦナンバを確保することが困難とな
る。

【００２５】また、上限を越えると球面収差の補正が困
難になるとともに、Ｆナンバを確保するために第２群レ
ンズの負のパワーが強くなり、特に周辺光線の第２群レ
ンズ入射角がきつくなるため、コントラストの劣化をま
ねく恐れがある。

【００２６】（２）の条件は第７、８レンズの負のパワ
ー配分に関するものであり、投写レンズの倍率変更時の
レンズ性能に大きな影響を与える。レンズ設計時の近軸
倍率を基準として、レンズ群の移動により近軸倍率を小
さくした場合を例にとると、（２）の条件は下限を越え
ると像面湾曲補正がアンダーとなり、特に周辺部におけ
る収差バランスが崩れ、他のレンズ群の移動によって補
正することが困難となる。

【００２７】また、上限を越えると像面湾曲補正がオー
バーとなり同様の理由から収差補正が困難となる。

【００２８】請求項４記載の本発明に係る投写レンズに
おいては、スクリーン側より第１、２レンズを有するこ
とにより、球面収差の補正、コマ収差の補正及び発散作
用を有する。第３レンズは全系の大部分の集光作用を有
し、第３レンズに近接して配される第４レンズは集光作
用と前レンズ系との球面収差のバランス、非点収差の補
正を行なう。第５レンズはコマ、非点、歪曲収差を画面
全域にわたって高度に補正する。スクリーン側に凹面を
持つ第６レンズは像面湾曲補正により、像面に正しく像
を結ぶ作用を有する。

【００２９】請求項５記載の本発明に係る投写レンズに
おいては、上述の作用を十分に発揮するために第２、
４、５レンズは少なくとも１面を非球面形状とし、投写
レンズの軽量化、コスト低減の為にガラス材をプラスッ
チックとする。

【００３０】請求項６記載の本発明に係る投写レンズに
おいては、条件（３）、（４）を満足することを特徴と
し、（３）の条件は第１レンズのパワーに関するもので
あり、下限を越えると光束径が広がりレンズ径が大きく
なるとともにＦナンバを確保することが困難となる。ま
た、上限を越えると特に球面収差の補正が困難となり、
第２レンズの非球面量が大きくなる。

【００３１】（４）の条件は非球面プラスッチックレン
ズのパワー配分に関するものである。プラスチックレン
ズは温湿度の変化によりその光学特性、形状に変化をき
たすためＣＲＴ方式プロジェクターのような発熱を伴う
光学系においては正、負のパワーを適当に配置し、デフ
ォーカス、収差発生を相殺させることが効果的である。
（４）の条件は下限を越えると像面奥へ、上限を越える
と像面手前（スクリーン側）へ大きくデフォーカスし、
使用環境において設計性能を十分に発揮出来なくなる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。実施例１．図１は本発明に係る投写レンズを示す構成図
である。本発明の投写レンズは、図１に示すようにスク
リーンＯＢＪ側からＣＲＴの蛍光面ＩＭＧ側へ、球面，
コマ収差の補正を目的とし弱い発散作用を有する第１群
レンズＧ１，集光作用を有する第２群レンズＧ２及び高
次の収差と像面湾曲補正を目的とした第３群レンズＧ３
をこの順に備える。

【００３３】第１群レンズＧ１は、正のメニスカスレン
ズ形状をなす第１レンズＬ１及び負のメニスカスレンズ
形状をなす第２レンズＬ２を含む。第２群レンズＧ２
は、強い集光作用を有する第３レンズＬ３，両凸の第４
レンズＬ４及び両面に非球面を有する第５レンズＬ５を
含む。第３群レンズＧ３は、スクリーン側にレンズ中心
で凸、周辺で凹面を向けた形状を有する第６レンズＬ
６，凹レンズである第７レンズＬ７及びスクリーン側に
強い凹面を有する第８レンズＬ８を含む。第３群レンズ
に配される２枚の負レンズは相互にそのレンズ間隔を変
えることにより変倍時の像面湾曲補正を主に行なう。

【００３４】図中Ｓｉは、スクリーンＯＢＪ側からｉ番
目の面番号を示し、ＩＭＧは像面であるＣＲＴ蛍光面を
示す。投写レンズ最後面（Ｓ１６）からＣＲＴ表面（Ｓ
１７）間は前記オプティカルカップリングの為の液体１
にて充填されており、ＣＲＴ表面からＩＭＧ間はＣＲＴ
の真空保持の為のガラス容器の一部（フェースプレート
２）である。以上の構成は実施例１〜６において共通で
ある。

【００３５】図１に示す各レンズの面Ｓ１〜Ｓ１７の曲
率半径Ｒ、面間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）におけ
る屈折率ｎｄ、主分散νｄを表１に示す。またＳ１，Ｓ
２，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２におけるコーニック
係数Ｋ及び非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表２に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】なお、非球面の形状は、面頂点を基準とし
て光軸方向の距離をＸ、光軸に直交する方向の距離を
Ｑ、コーニック係数をＫ、４次の非球面係数をＡ、６次
の非球面係数をＢ、８次の非球面係数をＣ、１０次の非
球面係数をＤとしたとき次式が成立する。

【００３９】

【数１】

【００４０】以上より本実施例においては、投写レンズ
全系のパワー（度，屈折力）ｐ０に対する第１レンズの
パワーｐ１をｐ１／ｐ０＝０．１３５とし、第７レンズ
のパワーｐ７に対する第８レンズのパワーｐ８をｐ８／
ｐ７＝１．９７１としている。図２は、以上の如き構成
の投写レンズにおける収差図を示す。図中ＦはＦナンバ
を示し、非点収差，歪曲収差における角度は最大半画角
を示す。

【００４１】変倍に伴う、本発明の投写レンズの調整機
構は、例えば図１に示す投写レンズにおいて、第１レン
ズから第７レンズまでを同時に後方あるいは前方に繰り
出すことにより投写レンズのパワー配置を変えることな
く変倍、フォーカス調整、像面湾曲補正を同時に行な
う。また、これにともない第２レンズを連動して調整す
ることにより、特に周辺のフォーカスと球面収差のバラ
ンスを調整し、約７０”から３００”のスクリーンサイ
ズに対し良好なＭＴＦ特性を得ることができる。

【００４２】本発明の投写レンズの変倍時レンズエレメ
ントの移動量を表３に、この時の変調伝達関数（Ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏ
ｎ、以下ＭＴＦと略す）特性を図３に示す。図３は横軸
に像高の相対値を、縦軸にＭＴＦで表し、空間周波数
６．０ｌｐ／ｍｍに於ける計算値でＳ（Ｓａｇｉｔｔａ
ｌ）、Ｍ（Ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ）の平均で示してあ
る。

【００４３】

【表３】

【００４４】また、以下の実施例におけるＭＴＦ特性の
図は設計中心のみについてＳ、Ｍ別に示してある。

【００４５】実施例２．図４は本発明に係る投写レンズ
の他の実施例を示す構成図である。図５は図４に示す投
写レンズにおける収差図を示す。図６は図４に示す投写
レンズにおけるＭＴＦ特性を示すグラフである。本実施
例における各レンズの面Ｓ１〜Ｓ１７の曲率半径Ｒ、面
間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）における屈折率ｎ
ｄ、主分散νｄを表４に示し、面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ９，Ｓ
１０，Ｓ１１，Ｓ１２におけるコーニック係数Ｋ及び非
球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表５に示す。

【００４６】

【表４】

【００４７】

【表５】

【００４８】以上より本実施例においては、投写レンズ
全系のパワーｐ０に対する第１レンズのパワーｐ１をｐ
１／ｐ０＝０．０９９とし、第７レンズのパワーｐ７に
対する第８レンズのパワーｐ８をｐ８／ｐ７＝２．３１
０としている。

【００４９】実施例３．図７は本発明に係る投写レンズ
の他の実施例を示す構成図である。図８は図７に示す投
写レンズにおける収差図を示す。図９は図７に示す投写
レンズにおけるＭＴＦ特性を示すグラフである。本実施
例における各レンズの面Ｓ１〜Ｓ１７の曲率半径Ｒ、面
間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）における屈折率ｎ
ｄ、主分散νｄを表６に示し、面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ９，Ｓ
１０，Ｓ１１，Ｓ１２におけるコーニック係数Ｋ及び非
球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表７に示す。

【００５０】

【表６】

【００５１】

【表７】

【００５２】以上より本実施例においては、投写レンズ
全系のパワーｐ０に対する第１レンズのパワーｐ１をｐ
１／ｐ０＝０．１４６とし、第７レンズのパワーｐ７に
対する第８レンズのパワーｐ８をｐ８／ｐ７＝１．９１
５としている。

【００５３】実施例４．図１０は本発明に係る投写レン
ズの他の実施例を示す構成図である。図１１は図１０に
示す投写レンズにおける収差図を示す。図１２は図１０
に示す投写レンズにおけるＭＴＦ特性を示すグラフであ
る。本実施例における各レンズの面Ｓ１〜Ｓ１７の曲率
半径Ｒ、面間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）における
屈折率ｎｄ、主分散νｄを表８に示し、面Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２におけるコーニック係数
Ｋ及び非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表９に示す。

【００５４】

【表８】

【００５５】

【表９】

【００５６】以上より本実施例においては、投写レンズ
全系のパワーｐ０に対する第１レンズのパワーｐ１をｐ
１／ｐ０＝０．１５４とし、第７レンズのパワーｐ７に
対する第８レンズのパワーｐ８をｐ８／ｐ７＝１．７７
８としている。

【００５７】実施例５．図１３は本発明に係る投写レン
ズの他の実施例を示す構成図である。図１４は図１３に
示す投写レンズにおける収差図を示す。図１５は図１３
に示す投写レンズにおけるＭＴＦ特性を示すグラフであ
る。本実施例における各レンズの面Ｓ１〜Ｓ１７の曲率
半径Ｒ、面間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）における
屈折率ｎｄ、主分散νｄを表１０に示し、面Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２におけるコーニック
係数Ｋ及び非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表１１に示す。

【００５８】

【表１０】

【００５９】

【表１１】

【００６０】以上より本実施例においては、投写レンズ
全系のパワーｐ０に対する第１レンズのパワーｐ１をｐ
１／ｐ０＝０．１１７とし、第７レンズのパワーｐ７に
対する第８レンズのパワーｐ８をｐ８／ｐ７＝５．４６
１としている。

【００６１】実施例６．図１６は本発明に係る投写レン
ズの他の実施例を示す構成図である。図１７は図１６に
示す投写レンズにおける収差図を示す。図１８は図１６
に示す投写レンズにおけるＭＴＦ特性を示すグラフであ
る。本実施例における各レンズの面Ｓ１〜Ｓ１７の曲率
半径Ｒ、面間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）における
屈折率ｎｄ、主分散νｄを表１２に示し、面Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２におけるコーニック
係数Ｋ及び非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表１３に示す。

【００６２】

【表１２】

【００６３】

【表１３】

【００６４】以上より本実施例においては、投写レンズ
全系のパワーｐ０に対する第１レンズのパワーｐ１をｐ
１／ｐ０＝０．１２４とし、第７レンズのパワーｐ７に
対する第８レンズのパワーｐ８をｐ８／ｐ７＝５．１６
９としている。

【００６５】実施例７．図１９は本発明に係る投写レン
ズの他の実施例を示す構成図である。本実施例以降にお
ける投写レンズは、スクリーンＯＢＪ側からＣＲＴ（Ｃ
athode ＲayＴube)の蛍光面ＩＭＧ側へ、球面，コマ収
差の補正を目的とし弱い発散作用を有する第１群レンズ
Ｇ１１，集光作用を有する第２群レンズＧ１２及び高次
の収差と像面湾曲補正を目的とした第３群レンズＧ１３
をこの順に備える。

【００６６】第１群レンズＧ１１は、正のメニスカス形
状の第１レンズＬ１１及び負のメニスカス形状の第２レ
ンズＬ１２を含む。第２群レンズＧ１２は、強い集光作
用担う両凸の第３レンズＬ１３及び第３レンズＬ１３に
近接して配され弱い正のパワーを有する両凸の第４レン
ズＬ１４を含む。第３群レンズＧ１３は、スクリーンＯ
ＢＪ側にレンズ中心で凸、周辺で凹面を向けた形状を有
する第５レンズＬ１５及びスクリーンＯＢＪ側に強い凹
面を向けた第６レンズＬ１６を含む。

【００６７】前記第２，第４，第５レンズＬ１２，Ｌ１
４，Ｌ１５は少なくとも１面に非球面を有し、投写レン
ズの軽量化、コスト低減のために硝材をプラスチックと
する。また、温湿度の環境変化時にも設計性能が十分発
揮できるように、各プラスチックレンズのパワーを正、
負適当に配置し、光学特性の変化を相殺できるよう構成
する。以上の構成は実施例７〜１１において共通であ
る。

【００６８】図１９に示す各レンズの面Ｓ２１〜Ｓ３３
の曲率半径Ｒ、面間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）に
おける屈折率ｎｄ、主分散νｄを表１４に示し、面Ｓ２
３，Ｓ２４，Ｓ２７，Ｓ２８，Ｓ２９，Ｓ３０における
コーニック係数Ｋ及び非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表１
５に示す。これらコーニック係数Ｋ及び非球面係数Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄと光軸Ｘとの関係は前述したとおりである。

【００６９】

【表１４】

【００７０】

【表１５】

【００７１】以上より本実施例においては、第１レンズ
の焦点距離ｆ０に対する投写レンズ全系の焦点距離ｆ１
をｆ０／ｆ１＝０．２８６とし、第４，５レンズの合成
焦点距離ｆ45に対する第２レンズの焦点距離ｆ２をｆ２
／ｆ45＝−２．４５としている。

【００７２】図２０は図１９に示す投写レンズにおける
収差図を示す。図２１は図１９に示す投写レンズにおけ
るＭＴＦ特性を示すグラフである。本実施例以降に示す
投写レンズのＭＴＦ特性は、波長５４３ｎｍ、空間周波
数６．３ｌｐ／ｍｍにおける計算値でありＳ(Sagitta
l)、Ｍ(Meridional)で示してある。

【００７３】実施例８．図２２は本発明に係る投写レン
ズの他の実施例を示す構成図である。図２３は図２２に
示す投写レンズにおける収差図を示す。図２４は図２２
に示す投写レンズにおけるＭＴＦ特性を示すグラフであ
る。本実施例における各レンズの面Ｓ２１〜Ｓ３３の曲
率半径Ｒ、面間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）におけ
る屈折率ｎｄ、主分散νｄを表１６に示し、面Ｓ２３，
Ｓ２４，Ｓ２７，Ｓ２８，Ｓ２９，Ｓ３０におけるコー
ニック係数Ｋ及び非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表１７に
示す。

【００７４】

【表１６】

【００７５】

【表１７】

【００７６】以上より本実施例においては、第１レンズ
の焦点距離ｆ０に対する投写レンズ全系の焦点距離ｆ１
をｆ０／ｆ１＝０．２６９とし、第４，５レンズの合成
焦点距離ｆ45に対する第２レンズの焦点距離ｆ２をｆ２
／ｆ45＝−２．４４としている。

【００７７】実施例９．図２５は本発明に係る投写レン
ズの他の実施例を示す構成図である。図２６は図２５に
示す投写レンズにおける収差図を示す。図２７は図２５
に示す投写レンズにおけるＭＴＦ特性を示すグラフであ
る。本実施例における各レンズの面Ｓ２１〜Ｓ３３の曲
率半径Ｒ、面間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）におけ
る屈折率ｎｄ、主分散νｄを表１８に示し、面Ｓ２３，
Ｓ２４，Ｓ２７，Ｓ２８，Ｓ２９，Ｓ３０におけるコー
ニック係数Ｋ及び非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表１９に
示す。

【００７８】

【表１８】

【００７９】

【表１９】

【００８０】以上より本実施例においては、第１レンズ
の焦点距離ｆ０に対する投写レンズ全系の焦点距離ｆ１
をｆ０／ｆ１＝０．２３５とし、第４，５レンズの合成
焦点距離ｆ45に対する第２レンズの焦点距離ｆ２をｆ２
／ｆ45＝−５．６３としている。

【００８１】実施例１０．図２８は本発明に係る投写レ
ンズの他の実施例を示す構成図である。図２９は図２８
に示す投写レンズにおける収差図を示す。図３０は図２
８に示す投写レンズにおけるＭＴＦ特性を示すグラフで
ある。本実施例における各レンズの面Ｓ２１〜Ｓ３３の
曲率半径Ｒ、面間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）にお
ける屈折率ｎｄ、主分散νｄを表２０に示し、面Ｓ２
３，Ｓ２４，Ｓ２７，Ｓ２８，Ｓ２９，Ｓ３０における
コーニック係数Ｋ及び非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表２
１に示す。

【００８２】

【表２０】

【００８３】

【表２１】

【００８４】以上より本実施例においては、第１レンズ
の焦点距離ｆ０に対する投写レンズ全系の焦点距離ｆ１
をｆ０／ｆ１＝０．３２３とし、第４，５レンズの合成
焦点距離ｆ45に対する第２レンズの焦点距離ｆ２をｆ２
／ｆ45＝−２．０４としている。

【００８５】実施例１１．図３１は本発明に係る投写レ
ンズの他の実施例を示す構成図である。図３２は図３１
に示す投写レンズにおける収差図を示す。図３３は図３
１に示す投写レンズにおけるＭＴＦ特性を示すグラフで
ある。本実施例における各レンズの面Ｓ２１〜Ｓ３３の
曲率半径Ｒ、面間隔Ｉ、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）にお
ける屈折率ｎｄ、主分散νｄを表２２に示し、面Ｓ２
３，Ｓ２４，Ｓ２７，Ｓ２８，Ｓ２９，Ｓ３０における
コーニック係数Ｋ及び非球面係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを表２
３に示す。

【００８６】

【表２２】

【００８７】

【表２３】

【００８８】以上より本実施例においては、第１レンズ
の焦点距離ｆ０に対する投写レンズ全系の焦点距離ｆ１
をｆ０／ｆ１＝０．２７６とし、第４，５レンズの合成
焦点距離ｆ45に対する第２レンズの焦点距離ｆ２をｆ２
／ｆ45＝−２．９７としている。

【００８９】

【発明の効果】請求項１〜３記載の本発明の投写レンズ
は、第３群レンズに２枚の負レンズを配することによ
り、変倍時のパワー配置をあまり変えることなく、単一
の投写レンズで簡易な調整機構にもかかわらず、ズーム
比４倍以上の範囲にわたるスクリーンサイズにおいて良
好なＭＴＦ特性が得られる。

【００９０】また、変倍に伴う調整機構を投写レンズ内
で完結する簡易な構造としたことにより、鏡筒構造、取
付機構が簡素となり、投写レンズ全体およびプロジェク
タセットのコスト低減が実現できる。

【００９１】上記変倍可能な投写レンズに関し、高精細
映像の投影に耐えうるレンズ性能を得るため、非球面を
有するプラスチックレンズを含んだハイブリッド構成と
することにより、投写レンズの軽量化、コスト低減が実
現できる。さらに、非球面を有するプラスチックレンズ
は主に収差補正の役を担い、その形状を変曲点の少ない
形状とすることにより成形、加工における公差に強く、
設計性能を十分に発揮できる。

【００９２】請求項４〜６記載の本発明の投写レンズは
ガラス、プラスチックの６枚で構成されているにもかか
わらずＦナンバー１．０９と高開口で、かつ画面全域に
わたって良好に収差補正がなされ、ハイビジョン、コン
ピュータ出力などの高精細映像の投影に適する。

【００９３】また非球面を有するプラスチックレンズ
は、そのパワーを適当に配置することにより環境による
光学特性の変化を相殺させ、デフォーカス、収差発生に
よる性能劣化を抑える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る投写レンズの第１実施例を示す
構成図である。

【図２】図１に示す投写レンズの収差図である。

【図３】図１に示す投写レンズの変倍時ＭＴＦ特性を
示す図である。

【図４】本発明に係る投写レンズの第２実施例を示す
構成図である。

【図５】図４に示す投写レンズの収差図である。

【図６】図４に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示す図
である。

【図７】本発明に係る投写レンズの第３実施例を示す
構成図である。

【図８】図７に示す投写レンズの収差図である。

【図９】図７に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示す図
である。

【図１０】本発明に係る投写レンズの第４実施例を示
す構成図である。

【図１１】図１０に示す投写レンズの収差図である。

【図１２】図１０に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示
す図である。

【図１３】本発明に係る投写レンズの第５実施例を示
す構成図である。

【図１４】図１３に示す投写レンズの収差図である。

【図１５】図１３に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示
す図である。

【図１６】本発明に係る投写レンズの第６実施例を示
す構成図である。

【図１７】図１６に示す投写レンズの収差図である。

【図１８】図１６に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示
す図である。

【図１９】本発明に係る投写レンズの第７実施例を示
す構成図である。

【図２０】図１９に示す投写レンズの収差図である。

【図２１】図１９に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示
す図である。

【図２２】本発明に係る投写レンズの第８実施例を示
す構成図である。

【図２３】図２２に示す投写レンズの収差図である。

【図２４】図２２に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示
す図である。

【図２５】本発明に係る投写レンズの第９実施例を示
す構成図である。

【図２６】図２５に示す投写レンズの収差図である。

【図２７】図２５に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示
す図である。

【図２８】本発明に係る投写レンズの第１０実施例を
示す構成図である。

【図２９】図２８に示す投写レンズの収差図である。

【図３０】図２８に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示
す図である。

【図３１】本発明に係る投写レンズの第１１実施例を
示す構成図である。

【図３２】図３１に示す投写レンズの収差図である。

【図３３】図３１に示す投写レンズのＭＴＦ特性を示
す図である。

【符号の説明】

１液体、２フェースプレート、Ｌ１，Ｌ１１第１
レンズ、Ｌ２，Ｌ１２第２レンズ、Ｌ３，Ｌ１３第３
レンズ、Ｌ４，Ｌ１４第４レンズ、Ｌ５，Ｌ１５第
５レンズ、Ｌ６，Ｌ１６第６レンズ、Ｌ７第７レン
ズ、Ｌ８第８レンズ、Ｇ１，Ｇ１１第１群レンズ、
Ｇ２，Ｇ１２第２群レンズ、Ｇ３，Ｇ１３第３群レ
ンズ、ＩＭＧＣＲＴ蛍光面、ＯＢＪスクリーン。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年６月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２０】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２３】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２６】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２９】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーン側から順に、正のメニスカス
レンズを含む第１群レンズ、両凸レンズを含む第２群レ
ンズ、及び像面湾曲補正用の凹レンズ作用を有する第３
群レンズが配列されており、前記第３群レンズは凹レン
ズ２枚を有することを特徴とする投写レンズ。
【請求項２】スクリーン側から順に、正のメニスカス
形状で両面に非球面を有する第１レンズ、負のメニスカ
ス形状の第２レンズ、集光作用を有する第３、４レン
ズ、両面に非球面を有する第５、６レンズ、スクリーン
側に凹面を向けたメニスカス形状の第７レンズ、及びス
クリーン側に凹面を向けた第８レンズが配列されている
ことを特徴とする投写レンズ。
【請求項３】下記条件を満足することを特徴とする請
求項２記載の投写レンズ。０．０８＜ｐ１／ｐ０＜０．１７ ‥‥‥ （１）１．００＜ｐ８／ｐ７＜６．００ ‥‥‥ （２）但し、ｐ０：投写レンズ全系のパワーｐ１：第１レンズのパワーｐ７：第７レンズのパワーｐ８：第８レンズのパワー
【請求項４】スクリーン側から順に、正のメニスカス
形状の第１レンズ、負のメニスカス形状の第２レンズ、
集光作用を有する両凸の第３レンズ、第３レンズに近接
して配され正のパワーを有する両凸の第４レンズ、スク
リーン側にレンズ中心で凸、周辺で凹面を向けた形状を
有する第５レンズ、及びスクリーン側に凹面を向けた第
６レンズが配列されており、前記第２、４、５レンズは
少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする投写
レンズ。
【請求項５】下記条件を満足することを特徴とする請
求項４記載の投写レンズ。０．２＜ｆ0 ／ｆ1 ＜０．３５ ‥‥‥‥（３） −５．８＜ｆ2 ／ｆ45 ＜ −２．０ ‥‥‥‥（４）但し、ｆ0 ‥‥ 全レンズ系の焦点距離ｆ1 ‥‥ 第１レンズの焦点距離ｆ2 ‥‥ 第２レンズの焦点距離ｆ45 ‥‥ 第４、５レンズの合成焦点距離
【請求項６】第３レンズより弱い集光作用を有する両
凸の第４レンズを、スクリーン側に凹面を向けた正のメ
ニスカス形状としたことを特徴とする請求項４記載の投
写レンズ。