JPS6364015A - プロジエクタ−用投影レンズ - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明はテレビプロジェクタ等に用いられるプロジェ
クタ用投影レンズに関する。

（従来技術） テレビプロジェクタは陰極線管の画面を投影レンズでス
クリーン上に拡大投影するものであるが、近年、家庭等
にも普及が見込まれるようになり、プロジェクタ−装置
のコンパクト化、低コスト化への要望が強くなっている
。これに伴い、プロジェクタ−レンズも口径比１：１．
０と大ロマモで、しかも半画角が３０”程度という極め
て広角なものが必要となってきた。二のような要望に応
えるためのブＯジェクターレンズと考えられろ公知のレ
ンズの中、特開昭６Ｏ−２００２Ｌ６Σ公報に記載され
たものは、非球面ブラウン管ガラスレンズを用いるため
、技術的な難しさがあり、低コスト化に不利であるとい
う欠点があり、特じ；１昭６１−１７１１２号公報に記
載されたものは、非球面プラスチックレンズとガラスレ
ンズのハイブリッド構成であるが、実施例で見られるよ
うにガラスレンズを多用しているため、やはり低コスト
化には不利であると言う欠点を持っている。

（この発明が解決しようとする問題点）この発明は、従
来から用いられている蛍光面が平面であるブラウン管を
利用したプロジェクタ−に搭載される、口径比が１：１
．０と大口径で、半画角が３０’程度と極めて広角であ
り、その上、低コスト化が可能なプロジェクタ−用投影
レンズを得ようとするものである。さらに、従来は三管
式のカラープロジェクタ−の場合、各レンズは青、緑、
赤の夫夫の像を投影するので、色消しの必要はないとさ
れてきたが、より高い解像力とコントラストを得るため
には色消しが必要であり、色消しも出来るプロジェクタ
−用投影レンズを得ようとするものである。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明においてはプロジェクタ−用投影レンズは、第
１図にその断面を示すように、スクリーン側から順に、
正の第１群レンズＬ工、負の第２群レンズＬ２、正の第
１群レンズｒ４１、正の第・ルンズ群り、および曲率の
強い凹面をスフ１．１−ン側に向けた負の第１群レンズ
Ｌ、からなり、少なくとも第１群レンズは１面の非球面
を灯し、（１）　　１．００＜ｆ／　（ｆ、ｎ２）＜−
〇、０２（２）　　　−０，５＜　ｆ／ｆよ、　＜０．
２但し ｆ　：全系の合成焦点距離 ｆ２：第２群レンズＬ２の焦点距離 ｆｏ：第１群レンズと第２群レンズの合成焦点距離 ｎ２：第２群レンズＬ２の屈折率 の条件を満足するように構成されることを特徴とする。

さらにこのレンズは性能の向上のため、Ｗ１次的に以下
の条件を満足することが望ましい。

（３）　　０．１＜ｆ／ｆ、＜０．７ （４）ν、〉５０、　　ν２く４０、 Ｖ　、　＞　５０、　　　　ν、〉５０但し ｆ４：第１群レンズＬ、の焦点距離 シカ：第ｉ群レンズＬ、のアツベ数 （作用） この発明のレンズは、第１群レンズを非球面化すること
によって開口による収差を良好に補正し、また、画角の
大きいところでのメリジオナル方向のコマ収差を良好に
補正し、画面周辺の性能の向上を図った。

条件（１）は第２群レンズＬ２　の焦点距離ｆ２とその
屈折率ｎ２に関するものであり、上限を越えると非点隔
差が大きくなり、特に、画角の大きい部分のコントラス
トが低下する。逆に下限を越えると画角の大きい部分で
内向性のコマ収差が発生し、解像力を低下させる。

条件（２）は全系の合成焦点距離ｆに対する第１群レン
ズＬ工の焦点距離ｆい第２群レンズＬ２の焦点距Ｗｆ、
に関する条件で、上限を越えた場合、負レンズである第
２群レンズＬ２　にアツベ数の小さな材料を用いても色
収差を充分に小さくすることが出来ず、高解像、高コン
トラストを得ることは困難である。逆に下限を越えた場
合、サジタルフレアーが大きくなり、画角の大きい所で
のコントラストを低下させる。

また、条件（３）はこれを満たすことによって、第群４
レンズＬ４にプラスチックレンズ等、温度変化に対する
屈折率の変化の大きい材料を用いた場合、レンズ系全体
の温度変化に対するバックフォーカスの変化を小さくす
るのに効果的である。

条件（４）はこれを満たすことによって色収差を良好に
補正することが可能になる。

（実施例） 以下この発明の実施例を示す。表中の記号は既に述べた
ものの他は以下のものを示す。

ｒＩ＝スクリーン側から第１番目のレンズ而の頂点曲率
半径 ｄＩ＝スクリーン側から第１番目のレンズ面間詰ｎＩニ
スクリーン側から第１番目のレンズ材料の波長５４３ｒ
＋ｍにおける屈折率 ｆＩ＝スクリーン側から第ｉ群レンズＬ、の焦点距離 また、非球面形状は面の頂点を原点とし、光軸方向をＸ
軸とした直交座標系において頂点曲率をＣ１円錐定数を
Ｋ、非球面係数をＡｔ、非球面の入き数をＰｉ　（Ｐｉ
＞２．０）としたときφ＝、／ｙ２＋２２ で表される。

なお、表中にはフェースプレートＧと共にこの第５群レ
ンズとフェースプレートＧの間に満たされる液体層Ｌｉ
ｑの値も示した。ここに液体層を設けることによって第
５群レンズのＣＲＴ側とフェースプレートとの間での反
射を防止し、像のコントラストを高めることが出来る。

実施例１ ｆ＝９０．ｏｏ　　口径比１：１．００　　倍率−０，
１２５半画角３０．１＠、　　ｆ／ｆ、ｎ、＝−０，４
６ｆ／ｆ、、＝０．０５ｆ／ｆ工＝０．６　　ｆ／ｆ、
＝−０，７３ｆ／ｆ、＝０．９６ｆ／ｆ、＝ｏ、４　　
　ｆ、／ｆ、＝−１，０６１ｒＩｄｉ　　　　　　　　
ｎｉ　　　　　Ｖ　１１　　　　　１００．０００　　
１５．００　　１．４９４２５　　５５．０２　　　　
−２１２．０４８　　１６．０９３　　　　−３５４．
４４２　　　３．５０　　１．５７１３０　　３３．７
４　　　　　　８８．８５１　　、．５．４０５　　　
　　１０１．２１３　　２８．００　　１．５９１６２
　　６１．０６　　　　−１１０．２４５　　　１．０
０７　　　　　２６７．９３７　　１３．００　　１．
４９４２５　　５３．０８　　　　−１８９．９１４　
　４４．１０９　　　　−４２．０９３　　　３．５０
　　１．４９４２５　　５５．０非球面係数・べき数 第１面 に＝０．０ Ａユニ　−９，６０７２５ｘｔＯ−’　　　　　ｐｌ＝
　４．０００ＯＡ、＝　−６，５６６６９Ｘ１０−”　
　　　Ｐ２＝　６．００００Ａ、＝　　３．３１１６４
ｘｌＯ−”　　　　Ｐ、＝　８．００００第２面 に＝０．０ Ａ１＝　−５，４８２７０ｘｌＯ−’　　　　　Ｐ、＝
　４．０００ＯＡ、＝　−１，７８５０２ｘｌＯ−”　
　　　　Ｐ、＝　６．０００ＯＡ、＝　−１，４０９２
１ｘ　１０−”　　　　　Ｐ、＝　８．００００第３面 に＝０．０ Ａ、＝　−１，０７６８６Ｘ１０−’　　　　　Ｐ、＝
　４．００００Ａ２＝　　３．９４０Ｓ１ｘｌＯ−”　
　　　ｐ、＝　６．０００ＯＡ、＝　−１，０７１１１
ｘｌＯ−”　　　　　ｐ、＝　８．ｏＯＯＯ第８面 に＝０．０ 八〇＝　−１，０Ｏ０００Ｘ１０−’　　　　　　Ｐ工
＝　４．０００ＯＡ、＝　−１，７４２２４Ｘ１０−”
　　　　　　Ｐ２＝　６．０００ＯＡ、＝　　３．３１
４５５Ｘ１０””　　　　　　Ｐ、＝８．０Ｏ００第９
面 Ｋ　＝　−４，０６４７７ Ａ、＝　−７，８１８９９ｘｌＯ−’　　　　　Ｐ、＝
　４．０００ＯＡ□＝　　３．６８４２４　Ｘ　１０−
″　　　　Ｐ、＝　６．０００ＯＡ３＝　−！、７２１
０？ｘｌＯ−”　　　　Ｐ、＝　８．０００ＯＡ４＝　
　２．８９５３ｉ　Ｘ　１０−”　　　　　Ｐ、＝１０
．０ＯＯＯ実施例２ ｆ＝９０．ｏｏ　　口径比１：１．ＯＯ倍率−０，１２
５半画角３０．８’　、　　ｆ／ｆａｎ、＝−０，１２
ｆ／ｆ、２＝０．１９ｆ／ｆ工＝０．３６　　ｆ／ｆ２
＝−０，１９ｆ／ｆ、＝０．９ｆ／ｆ４．０．２　　ｆ
／ｆｓ＝−１，１０ｉ　　　　　ｒＩｄｉ　　　　　ｒ
Ｎ　　　’Ｉ　１１　　　８７．８３７　１２．００　
１．４９４２５　５５．０２　　　３００．００７　　
２．３８ ３　　　１４１．２１２　　３．５０　１．５７１３０
　３３．７４　　　９１．７３７　２０．３３ ５　　　１０４．５５７　３０．００　１．５９１６２
　６１．０６　　−１２１．８５７　　１．００ ７　　−３５７０．３１３　１１．７８　１．４９４２
５　５５．０８　　−２１４．３２３　４６．３７ ９　　　−４０．４０４　　３．５０　１．４９４２５
　５３．０非球面係数・へき数 第１面 に＝０．０ Ａよ”　−８，９８１４１Ｘ　１０−’　　　　　　　
Ｐｌ：　４．０００ＯＡ、＝　−３，６８１４５Ｘ１０
−”　　　　　　Ｐ２＝　６．００００Ａ、＝　−５，
１８１４８Ｘ１０−１４　　　　　Ｐ、＝　８．０００
０第２面 に＝０．０ Ａ、＝　　５．８８１８４　Ｘ　１０−”　　　　　Ｐ
、＝　４．０００ＯＡ２＝　−５，７３２０４ｘｌＯ−
”　　　　　ｐ２＝　６．０００ＯＡ、＝　−１，３１
７０９Ｘ１０−”　　　　　Ｐ、＝　８．００００第３
面 に：０．０ Ａ工＝　　３．４９１９４　Ｘ　１０−’　　　　　Ｐ
工＝　４．０００ＯＡ２＝　　２．４５２２３Ｘ１０−
”　　　　　Ｐ２＝　６．０００ＯＡ３＝−１，４４６
０８Ｘ１０−１３Ｐ、＝　８．００００第８面 Ｘ＝Ｏ，Ｏ Ａ、＝　　１．０３９９０Ｘ１０−’　　　　　Ｐ１＝
　４．０００ＯＡ２＝　−１，４９７１４ｘｌＯ−”　
　　　　Ｐ２＝　６．０００ＯＡ、＝　　３．７９５０
２Ｘ１０−”　　　　　Ｐ、＝　８．００００第９面 Ｋ　＝　−２，９２５８２ Ａ１＝　−６，４９９２７ｘｌＯ−’　　　　　Ｐ、＝
　４．０００ＯＡ、＝　　２．１５９４４Ｘ１０−’　
　　　　Ｐ２＝　６．０００ＯＡ、＝−９，６５５２８
Ｘ１０−１３Ｐ、＝　８．０００ＯＡ、＝　　１．５８
８３４　ｘ　１０−”　　　　　Ｐ、＝１０．０ＯＯＯ
実施例３ ｆ＝９０．ｏｏ　　口径比１：１．ＯＯ倍率−０，１２
５半画角３０．１’　、　　ｆ／ｆ２ｎ、＝−０，６９
ｆ／ｆ、、＝−０，２１ｆ／ｆ１＝０．７　　　ｆ／ｆ
、＝−１，１２ｆ／ｆ、＝１．０６ｆ／ｆ、＝０．５７
　　ｆ／ｆ、＝−１，０２ｉ　　　　　　ｒ＋ｄ＋　　
　　　　　ｎ＋　　　　　ｖ　＋１　　　　　９９．９
９２　　１６．００　　１．４９４２５　　５５．０２
　　　　−１６７．５１７　　１７．１４３　　　−１
３５．０９８　　　３．５０　　１．６２４４４　　３
６．３４　　　　　８０．２７４　　　４．２３５　　
　　　９２．８８４　　３０．００　　１．６４２７５
　　６０．１６　　　　−１１４．６４１　　　１．０
０７　　　　１４７．０４０　　１５．００　　１．４
９４２５　　５５．０８　　　−１５９．３５６　　４
６．２６９　　　　−４３．５８５　　　３．５０　　
１．４９４２５　　５５．０第１面 に＝　　１．３４８９２ Ａ、＝　−１，０２９３７ｘｌｏ−”　　　　　ｐ、＝
　４．０００ＯＡ、＝−３，８１８３７ｘｌＯ−１ｏｐ
、＝　６．０００ＯＡ、＝　−１，３７３５２Ｘ１０−
”　　　　Ｐ、＝　８．００００第２面 に＝０．０ Ａ、＝　−３，９２９０４Ｘ１０−’　　　　　Ｐ１＝
　４．０００ＯＡ、＝−５，４５７７６ｘｌＯ−１１Ｐ
、＝　６．０００ＯＡ、＝　−１，０７３１１Ｘ１０−
”　　　　　Ｐ３＝　８．００００第３面 に＝０．０ Ａ、＝　　８．０７７１８ｘｌＯ−”　　　　　Ｐ、＝
　４．０００ＯＡ、＝　　２．２３６９３ｘｌＯ−”　
　　　Ｐ、＝　６．００００Ａ１ニー２．５３３６５Ｘ
１０−１４Ｐ、＝　８．００００第８面 に＝０．０ Ａ、＝　−ｔ、ｓ９ｇ、＋１ｘｔｏ−”　　　　　ｐｘ
＝　４．００００Ａ２＝　−１，４６４０１Ｘ１０””
　　　　　Ｐ２＝　６．００００Ｋ　　＝　　−３，７
４６１２ Ａ、＝　−５，９５１５４Ｘ１０−’　　　　　　Ｐ、
＝　４．ｏｃＯＯＡ２＝１．５０９１０ｘｌＯ−’　　
　　　　ｐ２＝　６．０００ＯＡ３＝　−５，１２２７
７ｘ　１０−口　　　　Ｐ、＝　８．０００ＯＡ４＝　
−４，２５７４５ｘｌＯ−”　　　　　Ｐ４＝ＩＯ，０
０００実施例４ ｆ＝９０．ｏｏ　　口径比１：１．００　　倍率−０，
１２５半画角３０．２＠、　　ｆ／ｆ２ｎ２＝−０，６
３ｆ／ｆ、、＝−０，１６ｆ／ｆ、＝０．６５　　ｆ／
ｆ、＝−１，Ｏｆ／ｆ、＝１．０５ｆ／ｆ、＝０．５１
　　ｆ／ｆ、＝−１，０２ｊ　　　　　ｒｌ　　　　　
ｄｉ　　　　　ｎｉ　　　　ｖ。

１　　　９９．９７２　１６．００　１．４９４２５　
５５．０２　　−２０９．３４９　１７．８８ ３　　−１５０．７５９　　３．５０　１．５９２００
　３０．０４　　　８３．６０４　　４．２３ ５　　　９２．８３１　３０．００　１．６２３０７　
６０．３６　　−１０９．９６７　　１．００ ７　　　１４７．０４０　１５．００　１．４９４２５
　５１−１０８　　−１９１．７４３　４５．４８ 非球面係数・べき数 第１面 に＝　　１．５９２３８ Ａよ−　−９，６０７２５ｘ１０−’　　　　　　　Ｐ
、＝　４．００００Ａ、＝　−２，６５７４３ｘｌＯ−
”　　　　　　Ｐ□＝　６．０００ＯＡ、＝　−９，０
５２４３Ｘ１０−１４　　　　　Ｐ、＝　８．００００
第２面 に＝０．０ Ａ１＝　−２，６８４７２ｘ　１０−’　　　　　Ｐ、
＝　４．０００ＯＡよ＝　−３，６２０９０ｘｌＯ−”
　　　　　Ｐ、＝　６．０００ＯＡ、＝　−６，５０６
５２Ｘ１０−”　　　　　Ｐ、＝　８．００００第３面 に＝０．０ Ａ、＝　　７．９５７９８　ｘ　１０−”　　　　　Ｐ
、＝　４．０００ＯＡ、＝　　４．６９０９９　ｘ　１
０−”　　　　　Ｐ、＝　６．００００Ａ３＝　−１，
１９７２９Ｘ１０−”　　　　　Ｐ、＝　８．００００
第８面 に＝０．０ Ａ１＝　−２，０８９３２ｘ　１０−＠Ｐ工：４．００
００Ａ、＝　−２，７５２０２ｘｌＯ−”　　　　　Ｐ
、＝　６．０００ＯＡ、＝　　９．３８７７５Ｘ１０−
ｉ４Ｐ３＝　８．００００第９面 Ｋ　＝　−３，３３８８３ 八〇＝　−５，９４１９５Ｘ１０−’　　　　　Ｐ工＝
　４．００００Ａ、＝　　１．５５０４０ｘｌＯ−’　
　　　　Ｐ、＝　６．０００ＯＡ、＝　−４，７５０９
０Ｘ１０−”　　　　　Ｐ、＝　８．００００Ａ４＝　
−４，３４７９３Ｘ　１Ｏ−１７Ｐ４＝１０．０Ｏ００
発明の効果 この発明は実施例で見るように、口径比が１：１．０と
大口径で、半画角も３０”　と広く、その上、ガラスレ
ンズの使用を減らしながら、第２図ないし第９図に示す
ように諸収差も良好に補正されている。

第５群レンズＬ、は非常に大きな負レンズであり、コス
トアップの要因となるが、これを第６図（ａ）に示すよ
うに第５レンズ群り、を一体のプラスチックレンズとす
る代りに、同図（ｂ）に示すようにスクリーン側に凹面
を向けたメニスカスレンズＬｉとフェースプレートＧと
の間に液体Ｌｉｑを満たしてレンズを構成することが出
来る。これによって第１図に示した実施例における液体
Ｌｉｑと同様の効果を保持したまま、そのコストを大幅
にダウンすることが可能となる。

また、実施例に示すように、屈折力の大きいカラスレン
ズを中心にスクリーン側に正レンズ、負レンズ、ＣＲＴ
側に正レンズ、負レンズを配置することによって、これ
ら正レンズ、負レンズとして低コストのプラスチックレ
ンズや液体レンズ等、温度変化による屈折率変化の大き
な材料を用いても、温度変化によるバックフォーカスの
変化を小さくすることが出来る。

更に、色収差を補正し、より高い解像力とコントラスト
を得ることが出来、コンパクトで高性能の低コストのプ
ロジェクタ−用投影レンズを得ることが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は此の発明のレンズの構成を示す断面図、第２図
ないし第５図は夫夫実施例１ないし実施例４の収差図、
第６図は第５群レンズの変形例を示す断面図である。図
中Ｇはフェースプレート、Ｌｉ９は液体層、Ｍはメニス
カスレンズを示す。 特許出願人　小西六写真工業株式会社 出願人代理人　弁理士　佐藤文男 （他２名） 第　　　１　　　図 ｉｑ　　Ｇ ト　ε ＝ Ｌ５　　Ｇ ６図 Ｌ５′Ｇ ｌｑ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スクリーン側から順に、正の第１群レンズＬ＿１、負の
   第２群レンズＬ＿２、正の第３群レンズＬ＿３、正の第
   ４レンズ群Ｌ＿４および曲率の強い凹面をスクリーン側
   に向けた負の第５群レンズＬ＿５からなり、少なくとも
   第１群レンズは１面の非球面を有し、 −１．００＜ｆ／（ｆ＿２ｎ＿２）＜−０．０２−０．
   ５＜ｆ／ｆ＿１＿２＜０．２ の条件を満足することを特徴とするプロジェクター用投
   影レンズ 但し ｆ：全系の合成焦点距離 ｆ＿２：第２群レンズＬ＿２の焦点距離 ｆ＿１＿２：第１群レンズと第２群レンズの合成焦点距
   離 ｎ＿２：第２群レンズＬ＿２の屈折率