JPS61226720A - Projection lens - Google Patents
Projection lensInfo
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- JPS61226720A JPS61226720A JP6504485A JP6504485A JPS61226720A JP S61226720 A JPS61226720 A JP S61226720A JP 6504485 A JP6504485 A JP 6504485A JP 6504485 A JP6504485 A JP 6504485A JP S61226720 A JPS61226720 A JP S61226720A
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Abstract
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
画面を得るビデオグロジェクタ用投写レンズに関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a projection lens, and particularly to a projection lens for a video glo projector that projects a CRT image to obtain a large screen.
(従来の技術)
従来、テレビジーン受像機の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、すべてグラスチックレ
ンズで構成したもの、あるいは、すべてグラスチックレ
ンズで構成された場合、雰囲気温度変化によシ焦点移動
が大きく発生するので、ガラスレンズとグラスチックレ
ンズを組み合わせ九ハイブリ、ド構成の投写レンズが知
られている。一般に、CRTを3本用いるビデオグロジ
ェクタでは、緑、赤、背の各単色の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、@2レンズと儂
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ルなから、大口径
比化を達成したものが、例えば、特開昭55−1241
14号公報、特開昭57−34515号公報、特開昭5
8−118616号公報、特開[59−219709号
公報等で知られている。(Prior Art) Conventionally, projection lenses for enlarging and projecting the CRT image of a television receiver onto a screen have been made entirely of glass lenses, made entirely of glass lenses, or made entirely of glass lenses. When a projection lens is constructed with a lens, a large focal point shift occurs due to a change in the ambient temperature, so projection lenses of a hybrid construction, which is a combination of a glass lens and a plastic lens, are known. In general, in a video glo projector using three CRTs, the monochromatic CRT images of green, red, and back are enlarged and projected using a projection lens, so there is no need for chromatic aberration correction. Therefore, a simple configuration of 3 elements in 3 groups consisting of the first lens with positive power, the @2 lens, and the third lens with negative power for correcting the curvature of the surface is possible, so it is possible to achieve a large aperture. For example, JP-A-55-1241
No. 14, JP-A-57-34515, JP-A-Sho 5
It is known from JP-A No. 8-118616, Japanese Patent Application Laid-open No. 59-219709, etc.
(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hるが、コンパクト性
に欠けていた。近年、ビデオグロジェクタの用途が拡大
するにつれ、ビデオグロゾエクタの小屋化、特に奥行き
寸法を小さくする必要性が高まって′@九。これを実現
する手段の1つとして投写レンズのコン/ダクト化があ
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Ll全系の焦点距離fで
割りた値(Llf )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/ダクト化を示す】
りの指標となる。前記の従来例では、Llf = 1.
36〜2.22の範囲にあシ、十分に小さいとは言えず
、ビデオ!ロゾエクタを小屋化するうえで問題となって
いた。(Problems to be Solved by the Invention) However, such conventional projection lenses have a small number of lenses, and although they have achieved a large aperture ratio, they lack compactness.In recent years, video projectors have been developed. As the applications expand, there is an increasing need to reduce the size of the video projection lens, especially its depth.One of the ways to achieve this is to make the projection lens a conduit.For example, If we define the relative lens length as the length from the screen-side apex of the first lens to the CRT-side apex of the third lens divided by the focal length f of the entire system (Llf), then this relative lens length is the projection lens's focal length (Llf). / Indicates ducting]
It serves as an indicator of In the conventional example described above, Llf = 1.
Ashi in the range of 36 to 2.22, not small enough, video! There was a problem in converting Rozoecta into a hut.
(問題点を解決するための手段)
上記問題点を解決する次めに本発明の投写レンズは、ス
クリーン側よ〕屓に、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はり負ツメニスカスレンズの第3レ
ンズから構成され、各レンズのノ量ワー、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
よシ、相対レンズ長を小さく、すなわちコン/ダクト化
を実現したものである。(Means for Solving the Problems) Next, the projection lens of the present invention which solves the above problems includes a first lens which is a positive meniscus lens with a convex surface facing the screen side; The second lens is a positive biconvex lens with a weakly convex surface facing the screen, and the third lens is a negative biconvex lens with a strongly concave surface facing the screen. By appropriately adjusting the power distribution ratio of the second lens, the relative lens length can be reduced, that is, conductivity can be realized.
(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]:1.04、半画角28°、相対レンズ長1.1
68〜1.174と高性能でめシながら、コンiぐクト
化を実現した。(Function) By satisfying the above configuration and each of the following conditions, the aperture ratio]: 1.04, half angle of view 28°, relative lens length 1.1
68 to 1.174, which is high performance and has achieved connectivity.
条件 1.1 <f1/f2 < 1.2
(1)0. e<f/f1 <0.7 s
(2)0.75<f/f2<0.85
(3)但し、
f、:tlEルンズの焦点距離、
f2:第2レンズの焦点距離、
f:全系の焦点距離。Condition 1.1 <f1/f2 <1.2
(1) 0. e<f/f1<0.7s
(2) 0.75<f/f2<0.85
(3) However, f: focal length of the lens, f2: focal length of the second lens, f: focal length of the entire system.
条件(1)は@ルンズと@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、fJEIレンズのパワー分担が大となシ
コマ収差の補正が困難となる。上限を越えると、コン/
ダクト化に不利となる。Condition (1) defines the power distribution between the @luns and @2 lenses. If the lower limit is exceeded, it is advantageous for compactness, but it becomes difficult to correct sycoma aberration, which requires a large share of the power of the fJEI lens. If the upper limit is exceeded, the controller/
This is disadvantageous for ducting.
条件(2)は、全系に対する第1レンズのa’?ワー配
分金規定するものである。下限を越えると、コン/ダク
ト化に不利となる。上@を越えると、コン/ダクト化に
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。Condition (2) is a'? of the first lens with respect to the entire system. This stipulates the distribution of funds. If the lower limit is exceeded, it will be disadvantageous for conducting/ducting. Beyond the upper @, it is advantageous to conduct/duct, but the off-axis lower rays are strongly refracted and significant comatic aberration occurs, making correction difficult.
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、フン/4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/ダクト化に不利となる。Condition (3) defines the power distribution of the second lens to the entire system. If the lower limit is exceeded, it will be advantageous to reduce the number of squares to four, but it will be difficult to correct coma aberration. If the upper limit is exceeded, it will be disadvantageous for conducting/ducting.
ビデオグロソエ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、f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K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。In order to make the video glossor smaller, the relative lens length should be made smaller and the projection lens f should be made more compact.
It is better to widen the angle of view and shorten the distance from the screen to the tip of the projection lens.@K, which aims to improve performance by suppressing the increase in astigmatism that accompanies widening the angle of view, should have a concentric lens configuration. desirable. That is, it is necessary to use a lens shape and arrangement that can reduce the angle of incidence of the principal ray with respect to the lens surface. For this purpose, it is desirable to satisfy each of the following conditions.
条件 3.5 (r2 / r 1(5,5(’)4
、5(r6/r5(7,s (5)但し
、
r、: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 : II 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。Condition 3.5 (r2 / r 1(5,5(')4
, 5(r6/r5(7,s (5), r: radius of curvature of the lens surface on the screen side of the first lens, r2: radius of curvature of the lens surface on the CRT side of the first lens, r5: II 3 Radius of curvature of the lens surface on the screen side of the lens, r6: Radius of curvature of the lens surface on the CRT side of the third lens.
条件(4)は、第1レンズのスクリーン側曲率半径とC
RT側曲車半径の比を規定するものである。Condition (4) is the screen-side curvature radius of the first lens and C
This defines the ratio of the radius of the RT side curved car.
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。Similarly, condition (5) defines the ratio of the screen side radius of curvature to the CRT side radius of curvature of the third lens.
前記条件(4)ないしく5)の下限ある込は上限を越え
ると前記コンセントリックな状態からずれ、非点隔差が
大となシ軸外性能が劣化する。If the lower limit of the conditions (4) or 5) exceeds the upper limit, the concentric state will be deviated from, and off-axis performance with a large astigmatism difference will deteriorate.
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
ズにかいては、第1レンズと第3レンズをグラスチック
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%1面を非球面とすること
が収差補正上望ましい。一方、全系に対してかなシのパ
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。In order to achieve even higher performance, it is better to increase the degree of freedom in design and improve the aberration correction ability. In the projection lens according to the present invention, the first lens and the third lens are made of glass lenses, at least one surface of the first lens is an aspherical surface, and at least one surface of the third lens is an aspherical surface. It is desirable to correct the aberrations. On the other hand, by using a glass lens as the second lens that shares the power of the optical system with respect to the entire system, the amount of focus movement due to changes in ambient temperature can be kept within a practical range.
(実施例〕
以下、本発明の実施例を示す。各実施例中、rl #
12 e r3・・・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、d、 、 d2. d、・・・
は各レンズのレンズ厚及びレンズ間隔% nl *
n2 * n4・・・は各レンズの波長λ= 546
amに対する屈折率、シ4.シ2.シ5は波長λ=54
6nmに対するアツベ数、fl z f2は各第】レン
ズ、第2レンズの焦点距離、I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、元軸方向をX軸とした直角座標系において、
頂点曲率半径’ir+Kを円錐定数、AD 、 AE
。(Example) Examples of the present invention are shown below.In each example, rl #
12 e r3... represents the radius of curvature of each lens surface in order from the screen side, d, , d2. d...
is the lens thickness and lens spacing% of each lens nl *
n2 * n4... is the wavelength λ of each lens = 546
Refractive index for am, C4. C2. C5 has wavelength λ=54
Atsube's number for 6 nm, fl z f2 is the focal length of each lens, the second lens, I is the focal length of the entire system, and L is the distance from the screen side apex of the first lens to the CRT of the third lens.
This is the length to the side apex. Also, the surface marked with * is an aspherical surface, and its shape is as follows in a rectangular coordinate system with the original axis direction as the X axis:
The vertex curvature radius 'ir+K is the conic constant, AD, AE
.
AF 、ACを高次定数とするとき、
ρ=5耳7
で我わされる回転対称非球面である。FはCRTの7エ
イスグレートを表わす。When AF and AC are high-order constants, it is a rotationally symmetric aspheric surface with ρ=5 ears 7. F represents the 7th grade of CRT.
畳畳
畳 畳
曽トド
極 極 域 株
畳骨
nト啼
a ロ
mm**
城 雛 檻 託
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。Tatami tatami tatami tatami mat
, 3, 5, and 7, and the aberrations of each example are shown in FIGS. 2, 4, and 6.
第8図にそれぞれ示す。第1図、第3図、第5図。Each is shown in FIG. Figures 1, 3, and 5.
第7図の各実施例のレンズ配電図に於て、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。In the lens power distribution diagram of each embodiment shown in FIG. 7, 1 is the first lens, 2 is the second lens, 3 is the third lens, and 4 is the face plate of the CRT.
(発明の効果)
以上のように本発明くよれば、コンノ々クト化を実現し
、更に大口径比でありながら球面収差、非点収差、儂面
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。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to realize a compact lens, and even with a large aperture ratio, spherical aberration, astigmatism, and curvature of the surface are favorably corrected. , the distortion aberration is positively shifted in accordance with the characteristics of the CRT deflection system, thereby reducing the correction burden on the circuit. These make it possible to downsize the video projector, which has great industrial value.
11EI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■と収差図、第5図及び
第6図は、@3実施例におけるレンズ配置図と収差図、
lET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・・・gl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。
第1図
1・−第1 しン又1
2・・・第2 レンズ“
3・・・ 崖3しンで
4−・ CRTq 7c4スブレ一ト
案2図
第3図
叫
M4図
第5図
第6図
11めべt 非港歴覧 金曲取え
第7図11EI and FIG. 2 are lens arrangement diagrams and aberration diagrams in the first embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are diagrams. Lens arrangement ■ and aberration diagrams in the second embodiment, Figures 5 and 6 are lens arrangement diagrams and aberration diagrams in @3 embodiment,
The 1ET diagram and FIG. 8 are lens arrangement diagrams and aberration diagrams in the fourth embodiment. 1...GL lens, 2...2nd lens, 3...3rd lens, 4...CRT face plate. Figure 1 1 - 1st Shinmata 1 2... 2nd Lens 3... Cliff 3 Shinde 4 - CRTq 7c4 Soubret Plan 2 Figure 3 Shout M4 Figure Figure 5 6 Figure 11 Mebet Non-port history Kinkyoku Tore Figure 7
Claims (3)
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、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<f_1/f_2
<1.2 (1)0.6<f/f_1<0.75 (2
) 0.75<f/f_2<0.85 (3) 但し、f_1は第1レンズの焦点距離、 f_2は第2レンズの焦点距離、 fは全系の焦点距離。(1) In order from the screen side, a first lens is a positive meniscus lens with a convex surface facing the screen side, and a second lens is a positive biconvex lens with a weakly convex surface facing the screen side,
A projection lens comprising a third lens of a negative meniscus lens with a strongly concave surface facing the screen side, and satisfying the following conditions: Condition 1.1<f_1/f_2
<1.2 (1) 0.6<f/f_1<0.75 (2
) 0.75<f/f_2<0.85 (3) However, f_1 is the focal length of the first lens, f_2 is the focal length of the second lens, and f is the focal length of the entire system.
(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<r_2/r_1<5.5 (4)4.5<
r_6/r_5<7.5 (5) 但し、r_1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、 r_2は前記第1レンズのCRT側のレンズ面の曲率半
径、 r_5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、 r_6は前記第3レンズのCRT側のレンズ面の曲率半
径。(2) The first, second, and third lenses meet the condition (1),
A projection lens according to claim (1), which satisfies (2) and (3) and further satisfies the following condition: Condition 3.5<r_2/r_1<5.5 ( 4) 4.5<
r_6/r_5<7.5 (5) However, r_1 is the radius of curvature of the lens surface of the first lens on the screen side, r_2 is the radius of curvature of the lens surface of the first lens on the CRT side, and r_5 is the radius of curvature of the lens surface of the first lens on the CRT side. r_6 is the radius of curvature of the lens surface of the third lens on the CRT side.
、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。(3) At least one surface of the first lens is an aspherical surface, at least one surface of the third lens is an aspherical surface, the first lens and the third lens are plastic lenses, and the second lens is a glass lens. A projection lens according to claim (1), characterized in that:
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60065044A JPH0664233B2 (en) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | Projection lens |
US06/802,341 US4690515A (en) | 1984-12-20 | 1985-11-25 | Compact projection lens |
CN85109241.1A CN1006092B (en) | 1984-12-20 | 1985-12-18 | Compact projection lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60065044A JPH0664233B2 (en) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | Projection lens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61226720A true JPS61226720A (en) | 1986-10-08 |
JPH0664233B2 JPH0664233B2 (en) | 1994-08-22 |
Family
ID=13275564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60065044A Expired - Lifetime JPH0664233B2 (en) | 1984-12-20 | 1985-03-30 | Projection lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0664233B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004309695A (en) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Olympus Corp | Imaging optical system and imaging apparatus using imaging optical system |
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JPS6167812A (en) * | 1984-09-11 | 1986-04-08 | Canon Inc | Projection lens |
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- 1985-03-30 JP JP60065044A patent/JPH0664233B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0664233B2 (en) | 1994-08-22 |
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