JPS60115908A - 投影レンズ - 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） この発明は投影レンズ、特にＣＲＴ画＠をスクリーン上
に拡大投影するテレビプロジェクタ−用として好適な投
影レンズに関する。

（従来技術） 従来ノカラーテレピ・プロジェクタ−ａ％Ｂ（肯）Ｇ（
緑）Ｒ（赤）の３色υ螢光体を持つ別々のＣＲＴ画面を
３本のレンズでそれぞれスクリーン上に拡大投影するこ
とでカラー画１４４！に得るいわゆる３管式テレビ・プ
ロジェクタ−と呼はれるものであった。この方式におい
ては、プロジェクタ−に使用されるレンズはそれぞれ１
色υ□□□を投影すればよく、色ｆ自しである必吸はな
いとされていた。

さらに、この樵のレンズは半画１角が２０〜２５と大き
く、口臣比も１：１．２以上の大口匝が要求されている
。

以上Ｖ要求を満し、さらにレンズコストを下けるため、
従来、レンズ材料としてプラスチックを１用した非球面
投影レンズが種々提案されている。（％阪１昭５５−１
２４１１４号、同昭５７−３４５１５号、同昭５８−１
０８８１８号、同昭５８−１７７１１５号勢） しかし、これらのレンズ系は、嚇色尤に対する結微性能
が比較的良好であるにもかかわらず、これをテレビグロ
ジエクターに用いても画質は近年尚１つた高画質への要
求に１６えることが出来なかった。これは螢光体の発光
スペクトル分布に拡がシがあるためであυ、拳色光のｋ
ｉ誠性能を良好に保ちながら８妾な色収差補正す行なう
ことが要求される。

一万、カラーテレビ受（至）機の辿１面と類似したＢ、
Ｇ％Ｒ■３色の螢光体を配列したＣＲＴ画面をスクリー
ン上に拡大投影するいわゆる串管式テレビグロジェクタ
ー用に色収差ＣＤ補正された投影レンズも提案されてい
る。（特願昭５７−２２７２８３号）しかし、５枚レン
ズ構成であｐ、投影レンズを３本必賛とする３管式７０
ジエクターへの応用は王としてコストＷｊからイ１適当
である。

（発明の目的） この発明は、上記の各要求に対応するため、哄色光に対
する結鐵性能？従来υ投影レンズとＩｅＪ等以上に保ち
ながら、８費な色収差を補止した投影レンズを得ようと
するものである〇（発明の構成） 以下図面を参照して訃細に説明する。

この発明のレンズ系は、第１図にそυ―ｒ面ケ示すよう
に、スクリーン側から止レンズと負レンズからなる接合
止レンズである第１１レンズＬ、、正レンズの第２畦レ
ンズＬ１及び負レンズの第１計レンズＬｌ−為らなυ ２ｆ＜ｆ、＜３ｆ　・川・・（１） ０．７ｆ＜ｄ５　＋　ｄｓ　＜　１．１　ｆ　川・・・
　（３）但し ｆｌ：第１計レンズＬ、ｖ焦点距離 ｆ：全系の焦点距離 ｆｌｐｓ　１４　Ｎ：それぞれ第１計レンズＬ１を構成
する正レンズと負レンズの焦点距離 シ＋ｐ−シ、Ｎ：それぞれ第１群レンズを構成する正レ
ンズと負レンズのアツベ数 ｄ、：第１１レンズと第２群レンズ間の軸上空気間隔 ｄ５：第２＃レンズと第３曲レンズ間の軸上空気間隔 Ｑ′Ｉ！ｒ条ｆ＋を満足するものとして構成される。第
１図中、ＧはＣＲＴ官Ｇｏ７エースフーレートをホすＯ 条Ｆ＋（１）υ上限を越えて第１叶レンズの屈折力が小
さくなった場合、第２Ｐレンズの屈折力■負担が大きく
なシ、最大画角附近で大きなコマ収差が残ってしまう。

これを補止するには、第１計レンズＬ１と第１１レンズ
Ｌｎｖ間隔を著しく長くする８装が生じ、レンズが大形
化する。

さらに、第１群レンズで色収差が補正不足となｐｌこれ
を補正するには第２群レンズに分散が著しく低い材料を
用いなければならない。このような材料は特殊なガラス
や結晶材料であシ、コストを高くする。

逆に下限ケこえてＭ（折力が大となった場合−５第１Ｉ
レンズＬ１で発生する負の球面収臣が大きくなる。こｃ
Ｄ′ｆｔ面収差を補正するには、第１群レンズの１面を
レンズの周辺に竹く恨Ｍｌ折力が小さくなるように非球
面化すればよい。しかし、このような弁球１ｌｆＬＩは
画角の大きい１１分の元来に灼して、オーバーのサジタ
ルフレアを発生芒ぜる方向にルノらくυで、１Ｉｉｌ１
曲周辺のコントラストの低下を招くという問題が生じる
。

条件（２）は第１計レンズＬ１の屈折力が条件（１）を
満足したときの色収差補正のための条件である。

上限ヶこえると色収社が袖１イ・足となり、これを補止
するには第２６＋に分散の著しく低い口科を用いなけれ
はならず、ｎＪ述と同様の問題を生ずる。

条ＦＦ　（３）の上限を越えてレンズ群５１１隔が大と
なれは、バックフォーカスが短くな）、実用上問題を生
ずる。また、レンズ全長が長くなシ、レンズをコンパク
トに構成することができなくなる。逆に下限を越えて短
くなれは、バンクフォーカスは長くとれ、レンズ全氏は
短くなるが、鐵ｔｈＩ湾曲の補正が不十分となシ、その
上、非点隔差も増大するため、十分な画角がとれなくな
ってしまうロ テレビープロジェクター〇レンズは、前述のように口匝
比が１：１．２以上の大口匝で、しかも半画角が２０〜
２５°と広画純でるることが豊水される。ξれに対応し
、良に性能を向上させるためには、上記の各条件を満し
た上で、更に非球面を尋人することが望ましい。

非酵ＩｊＯは第１計レンズＬ５、第２計レンズＬ、、第
３レンズ群り皿のそれぞれの少くとも１つり面を非球面
化することが好ましい。

第２群レンズＬ、と第１群レンズＬ、に配する非酵ｉｋ
ｌは球面収差と正弦＊注を補正する。球面収差補正の為
に第１群レンズだけを非球面化すると正弦条件が補正不
足となる。逆に第２群レンズだけを非球面化して球面収
差を補正したときは、正弦条件が補正過剰となる。いず
れυ場合も軸上収差だけＯ補止となってしまい、広角化
は非常に困難である。

第３群レンズは鍬面河曲■袖正のため、ａｎ大きな負の
屈折力が与えられており、その非常に大きい曲率のｌ！
ｌ！ｌＩ面が帽外収庄を悪化さぜる。

従って、コマ収差、非点収差等を軸外で良好に補正する
ため、第３詳レンズの少なくともＩＬ［１１を非球面化
するこ七が埴ましい。

以下、この発明のレンズ糸の実施例を示す。

表中、ｒｉはレンズ各面の曲半半伜、ｄｌＶｉ各レンズ
の軸上厚及び空気間隔、ｌｌｉは各レンズｆ７）ｃ勝に
対する屈折率、ν１は谷レンズのｄｉに対するアツベ故
である。

また非球面形状は、面の頂点を原点とし、元軸方向をＸ
報１とした直角座視′こ糸シ（おいて、Ｃを頂点曲率、
Ｋヶ円錐定数、Ａ２　、Ａ３　、Ａ４、Ａｓを非球面係
数としたとき ｔ二　ｌど　し　φ　””Ｗ で鉄税される回転軸対称非球面であり、各係数Ｋ　、　
Ａ２　、Ａ３　、Ａ４　、Ａ５を表中に示す。

実施例１ ｆ＝１２７．１３　口匝比１　：　１．０８　培率−０
，１非球面係数 Ａ２＝　−１，８９３７２υ−０７ Ａ３＝　−１，４６２２７Ｄ−１１ Ａ４＝　−３，８８５８ＯＬ＋−１５ Ａ５＝　０．０ 第５面 ”＝　−１，６２２４２υ＋０１ Ａ２＝　−４，６９４０４υ−０７ 人３＝　１．１８０８９１Ｊ−１０ Ａ４＝　−１，２８３２３ＬＩ−１４ Ａ５＝　０．０ 第６面 に＝　−２，９７４８９υ＋００ Ａ２＝　−１゜０４６７２１Ｊ−０６ Ａ３＝　−２，０８１７５１３−１１ 人４＝　−５，９１６２５Ｌｌ−１５ Ａ５＝　０．０ 実織卸２ ｆ＝１２７．０２　口径比ｔ：＋、ＯＳ　培率−０，１
非球而係数 第　１　面 Ａ３≠−２，４１１９９１１−１１ Ａ４＝　−１，１２９５１υ−１５ Ａ５子　−２，１５５７２Ｌｌ−１９ ＃！　５　内 に＝　−１，９８６５６υ＋０１ Ａ２＝　５．８４７８３Ｄ　０７ Ａ３＝　１．３８９３９υ−１Ｏ Ａ４＝　−１，４６９９１−１４ Ａ５＝　１．１３５２４１Ｊ−１９ 第６面 に＝　−２，４３８３３ｉＪ＋０Ｑ Ａ２＝　−１，０００４９υ−０６ Ａａ＝　−６，４００１８υ−１１ Ａ４＝　−Ｇ、６９２１０υ−１５ Ａ５＝　−４，０２９５＋１Ｌｌ−２１実施例３ ｆ＝１２６．６６　口径比ｌ：１．０８　＠率−０，１
非球面保幀 第１１１１１ に＝　−８，８３６１８υ−０Ｉ Ａ２＝　−ｔ、２３０６６ｉＪ−０７ Ａ３＝　−１，０７７５６Ｌｌ−１１ Ａ４＝　−５，２４３０４υ−１５ Ａ５＝　−４，５３５２１υ−１９ Ｉｓ５面 に＝　−７，２９７０１＋０Ｏ Ａ２＝　−９８２０６８ＩＪ−（ｊ７ Ａ３＝　８．３８３８７Ｊ−１１ Ａ４＝　−９，１８１８３１Ｊ−１５ Ａ５＝　４．８００１１Ｄ−１９ 第６面 に＝　−２，１９３８１１＋００ 人２＝　−８，８３０１７υ−０７ Ａ３＝　−７，２３５６４υ−１Ｉ Ａ４＝　−６，８２７６４１ｊ−１５ Ａ５＝　−２，４７６９３υ−２１ （発明の効果） こｇ）発明のレンズ系は、第２図ないし第４図にその収
走図を示すように、球面収差、非点収臣、像ｔｈＩｆｉ
ｒＪ曲、歪曲収魅ともよく補正されている上、３群４枚
の簡明な構成にもかかわらず、細土色収差、ｆ音率υ色
収差とも良好に補正されておシ、３管式グロジエクター
の螢光体の発光スペクトル分イＤにひろがシがめっても
、曝色光と同等の性能ケ得ることが小米、画質が大幅に
向上しｆｃ。

また、嚇管式テレビグロジエクタ用の投影レンズとして
も十分な性能會有し、従来υこυ梅の投影レンズに比し
、大幅なコスト低下が５Ｊ能となった。

なお、実施例においては；Ｉ：■に用目的上、ＣＲＴ！
■７エースプレートＧｔ−含めて収差補正を行なってい
るが、−服用途υ投影レンズとしてプレートＧが不賛な
場合は、この発明の範囲内で、微少１１１変史によって
艮好な投影レンズｋｆｆｌることが口」能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の投影レンズの１実施的の断面図、第
２図ないし第４図はそれぞれ第１ないし第３実施向の諸
収脂図である。 ％針山願人　小西六′Ｉ−ｊ、Ａ上業株式会社出願人代
理人　弁理士　佐　藤　文　カ（ほか１名） 第１図 第２図 Ｆ　１．ｎ８　Ｙ＝ｆｉ７．（ｌ　Ｙ＝１’、７．０球
面収差　非点収差　歪曲収差 メリジオナル・コマ収差 第　３　図 Ｆ　１．０８　Ｙ＝６７、（ｌ　Ｙ＝ｆｉ７．ｎ球面収
差　非点収差　歪曲収差 メリジオナルｅコマ収差 第　４　図 球１ａＩ収差　非点収差　歪曲収差

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スクリーン側から正レンズと負レンズからなる接合正レ
   ンズである第１群レンズＬｌ、正レンズの第１師レンズ
   Ｌｌ及び負レンズの第３群レンズＬ厘からなシ ２Ｊ’　＜１１＜３１　・・・・・・（υ０−７１＜ｄ
   ３＋ｄｓ　＜　１．１　ｆ　・・・・・・（３）但し ｆｌ：第１群レンズＬ１の焦点距離 ｆ：全全糸焦点１離 ｆ１ｐ％ｆ＋Ｎ：それぞれ鶴１Ｂ＋レンズＬ、Ｉを構成
   する止レンズと負レンズυ焦点距離 νＩＰ、ν１Ｎ＝それぞれ＠１群レンズを構成する正レ
   ンズと負レンズのアツベ数 ｄｓ：第１師レンズと第２群レンズｔＭＵＱ軸上空気間
   隔 ｄｓ：ｆｆ１２群レンズと第３１Ｊ＋レンズ間υ軸上空
   気間隔 の’６条１！ｌ：を満足することを特徴とする投影レン
   ズ