JP2637317B2 - 投写レンズ - Google Patents
投写レンズInfo
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- JP2637317B2 JP2637317B2 JP3234743A JP23474391A JP2637317B2 JP 2637317 B2 JP2637317 B2 JP 2637317B2 JP 3234743 A JP3234743 A JP 3234743A JP 23474391 A JP23474391 A JP 23474391A JP 2637317 B2 JP2637317 B2 JP 2637317B2
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- Japan
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- lens
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- lenses
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- Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高画質な投写画像を得る
のに適した投写型ディスプレ−用の高精細度レンズに関
する。
のに適した投写型ディスプレ−用の高精細度レンズに関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、大画面のテレビジョン画像を得る
方法の一つとして、プロジェクションＴＶが普及しつつ
あるが、その品質を確保する上で投写レンズの性能が重
要な役割を担っている。
方法の一つとして、プロジェクションＴＶが普及しつつ
あるが、その品質を確保する上で投写レンズの性能が重
要な役割を担っている。
【０００３】プロジェクションＴＶの投写レンズは、明
るさを確保するためＦ値を１近くと口径比を大きくとる
必要があり、かつ画面周辺部にいたるまで良好に収差補
正されなければならない。またプロジェクションＴＶは
直視管ＴＶに比較して奥行きが大きいのが一つの問題点
でありコンパクトなセットの実現が望まれている。この
ため投写距離の短い広画角投写レンズが必要となってい
た。
るさを確保するためＦ値を１近くと口径比を大きくとる
必要があり、かつ画面周辺部にいたるまで良好に収差補
正されなければならない。またプロジェクションＴＶは
直視管ＴＶに比較して奥行きが大きいのが一つの問題点
でありコンパクトなセットの実現が望まれている。この
ため投写距離の短い広画角投写レンズが必要となってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の投写レンズで
は、ガラスレンズだけで構成すると、高い結像性能、大
口径比、広画角化を実現するには、枚数が増加すると共
に口径が大きくなり、コスト、重量の点で限界が生じて
いた。
は、ガラスレンズだけで構成すると、高い結像性能、大
口径比、広画角化を実現するには、枚数が増加すると共
に口径が大きくなり、コスト、重量の点で限界が生じて
いた。
【０００５】また従来より非球面プラスチックレンズを
用いた例は多いが収差補正を強力に行うために非球面量
を大きくする必要がある。しかし加工精度が低く設計性
能を十分発揮できないと言う問題点があった。特にスク
リ−ンに近い側に非球面を設けると、光束径が大きいた
め加工誤差が収差を発生させ易く、フレア−の発生によ
りコントラストが低下することが問題であった。
用いた例は多いが収差補正を強力に行うために非球面量
を大きくする必要がある。しかし加工精度が低く設計性
能を十分発揮できないと言う問題点があった。特にスク
リ−ンに近い側に非球面を設けると、光束径が大きいた
め加工誤差が収差を発生させ易く、フレア−の発生によ
りコントラストが低下することが問題であった。
【０００６】また投写レンズを広画角化するためには、
集光レンズのパワーを強くしなければならない。この時
集光レンズよりスクリーン側の収差補正レンズは、負の
パワーとすると集光レンズの口径が大きくなり、逆に正
のパワーとすると収差補正が困難となる問題点があっ
た。
集光レンズのパワーを強くしなければならない。この時
集光レンズよりスクリーン側の収差補正レンズは、負の
パワーとすると集光レンズの口径が大きくなり、逆に正
のパワーとすると収差補正が困難となる問題点があっ
た。
【０００７】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、奥行きの薄いプロジェクションＴ
Ｖ用として、画面全域に渡り良好なフォーカス性能を得
て、かつ加工性に優れた非球面形状のプラスチックレン
ズを搭載し、口径の小さいコンパクトな広画角投写レン
ズを得ることを目的とする。
めになされたもので、奥行きの薄いプロジェクションＴ
Ｖ用として、画面全域に渡り良好なフォーカス性能を得
て、かつ加工性に優れた非球面形状のプラスチックレン
ズを搭載し、口径の小さいコンパクトな広画角投写レン
ズを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る投写レンズ
は、スクリーン側から順に並ぶ、負のメニスカス形状の
第１レンズ、スクリーンに凸面を向けた正の第２レン
ズ、スクリーンに凸面を向けた正のメニスカス形状の第
３レンズ、両凸の正の第４レンズ、弱い正の第５レン
ズ、スクリーンに凹面を向けた負の第６レンズを有し、
前記第２、第５レンズの両面及び前記第６レンズのスク
リーン側の面を非球面とし、前記第１、第３、第４レン
ズの両面及び前記第６レンズのスクリーンと反対側の面
を球面とし、ｆを全系の焦点距離とし、ｆ12を第１及び
第２レンズの合成焦点距離としたときに、以下の条件式
（ア） ０．０＜ｆ／ｆ12＜０．１５ …（ア） を満足することを特徴としている 。
は、スクリーン側から順に並ぶ、負のメニスカス形状の
第１レンズ、スクリーンに凸面を向けた正の第２レン
ズ、スクリーンに凸面を向けた正のメニスカス形状の第
３レンズ、両凸の正の第４レンズ、弱い正の第５レン
ズ、スクリーンに凹面を向けた負の第６レンズを有し、
前記第２、第５レンズの両面及び前記第６レンズのスク
リーン側の面を非球面とし、前記第１、第３、第４レン
ズの両面及び前記第６レンズのスクリーンと反対側の面
を球面とし、ｆを全系の焦点距離とし、ｆ12を第１及び
第２レンズの合成焦点距離としたときに、以下の条件式
（ア） ０．０＜ｆ／ｆ12＜０．１５ …（ア） を満足することを特徴としている 。
【０００９】
【００１０】
【作用】本発明のプロジェクタ−用投写レンズは、スク
リ−ン側より順に第１、第２群レンズを有することによ
り球面収差とコマ収差の高精度な補正及び弱い正の集光
作用を行なう。また第３群、第４群レンズは強い集光作
用を行う。第５群レンズは非点収差、歪曲収差、及びコ
マ収差を高精度に補正する機能を有する。そしてスクリ
−ン側に強い凹面を向けた負の第６群レンズは、スクリ
−ンに凹面を向けたＣＲＴ蛍光面上に像を正しく結ぶた
めの像面湾曲補正の作用を行なう。
リ−ン側より順に第１、第２群レンズを有することによ
り球面収差とコマ収差の高精度な補正及び弱い正の集光
作用を行なう。また第３群、第４群レンズは強い集光作
用を行う。第５群レンズは非点収差、歪曲収差、及びコ
マ収差を高精度に補正する機能を有する。そしてスクリ
−ン側に強い凹面を向けた負の第６群レンズは、スクリ
−ンに凹面を向けたＣＲＴ蛍光面上に像を正しく結ぶた
めの像面湾曲補正の作用を行なう。
【００１１】投写レンズの広画角化を達成するため、第
２、第５レンズの両面を非球面形状とし、上記の補正機
能を果たさせている。また、非球面を有するレンズ材を
プラスチックとすることにより、コストの低減、軽量化
がなされる。また、第３レンズが、スクリーンに凸面を
向けた正のメニスカス形状であり、第４レンズが、両凸
の正であるので、第３及び第４レンズの間の空気層の厚
みが、第３及び第４レンズの光軸付近と周辺付近とにお
いてほぼ一定であり、第３レンズで屈折して出射した光
線がすぐに第４レンズに入射するため、収差の発生が少
ない。このため、非球面レンズの枚数を多くせずに（こ
こでは、第１レンズを非球面とせずに）、広角、低Ｆ値
な投写レンズを実現できる。
２、第５レンズの両面を非球面形状とし、上記の補正機
能を果たさせている。また、非球面を有するレンズ材を
プラスチックとすることにより、コストの低減、軽量化
がなされる。また、第３レンズが、スクリーンに凸面を
向けた正のメニスカス形状であり、第４レンズが、両凸
の正であるので、第３及び第４レンズの間の空気層の厚
みが、第３及び第４レンズの光軸付近と周辺付近とにお
いてほぼ一定であり、第３レンズで屈折して出射した光
線がすぐに第４レンズに入射するため、収差の発生が少
ない。このため、非球面レンズの枚数を多くせずに（こ
こでは、第１レンズを非球面とせずに）、広角、低Ｆ値
な投写レンズを実現できる。
【００１２】また次に（ア）式の条件は、第１群、第２
群レンズの合成パワーに関するもので、下限を越えると
光束が広がりレンズ口径が大きくなる。上限を越えると
特に球面収差の補正が困難となり、このため第２群レン
ズの非球面量を大きくしなければならず、製造公差が実
用的でなくなる。
群レンズの合成パワーに関するもので、下限を越えると
光束が広がりレンズ口径が大きくなる。上限を越えると
特に球面収差の補正が困難となり、このため第２群レン
ズの非球面量を大きくしなければならず、製造公差が実
用的でなくなる。
【００１３】
【実施例】本発明による投写レンズの実施例を以下に示
す。実施例は例えば図１に示す様にスクリ−ン側から順
に負のメニスカス形状の第１レンズL1、スクリ−ンに凸
面を向けた弱い正の第２レンズL2、強い正の第３レンズ
L3、両凸の正の第４レンズL4、弱い正の第５群L5レンズ
とスクリ−ンに凹面を向けた負の第６レンズL6から成
る。
す。実施例は例えば図１に示す様にスクリ−ン側から順
に負のメニスカス形状の第１レンズL1、スクリ−ンに凸
面を向けた弱い正の第２レンズL2、強い正の第３レンズ
L3、両凸の正の第４レンズL4、弱い正の第５群L5レンズ
とスクリ−ンに凹面を向けた負の第６レンズL6から成
る。
【００１４】前記第２、５レンズは両面に非球面を有す
る。第１レンズを負にすることにより、球面、コマ収差
の補正を容易とし、さらに非球面を有する第２レンズを
正とすることで光束径を小さくでき、かつ収差補正を高
精細に行う。第２レンズは両面共、変曲点を有さない。
第２レンズは他のレンズに比べ光束径の大きな光束が透
過するが、変曲点を有さないので、設計どうりの形状加
工が容易であるので、加工誤差による球面収差の発生は
ほとんど無い。また集光作用を行なうレンズを第３、４
レンズの２枚で構成したため、軸外収差の発生を小さく
抑えることができ、第５レンズの非球面量も小さくでき
る。
る。第１レンズを負にすることにより、球面、コマ収差
の補正を容易とし、さらに非球面を有する第２レンズを
正とすることで光束径を小さくでき、かつ収差補正を高
精細に行う。第２レンズは両面共、変曲点を有さない。
第２レンズは他のレンズに比べ光束径の大きな光束が透
過するが、変曲点を有さないので、設計どうりの形状加
工が容易であるので、加工誤差による球面収差の発生は
ほとんど無い。また集光作用を行なうレンズを第３、４
レンズの２枚で構成したため、軸外収差の発生を小さく
抑えることができ、第５レンズの非球面量も小さくでき
る。
【００１５】以下に示す実施例の各表において、Rは曲
率半径、Dは面間隔、Nは543 nmの屈折率、νdはアッベ
数、Siはスクリーン側からｉ番目の面番号である。また
非球面形状は光軸をｘ、光軸に直交方向をｐ、非球面係
数をcc、Aj (j=4, 6, 8, 10）とした時次式ｘ=[(p 2 /R)/{1+(1-(1+cc)(P/R) 2 ) 1/2 }]+A 4 p 4 +A 6 P 6 +A 8 P 8 +A 10 P 10 で表す。倍率は0.117、スクリーンサイズ４５インチの
実施例である。
率半径、Dは面間隔、Nは543 nmの屈折率、νdはアッベ
数、Siはスクリーン側からｉ番目の面番号である。また
非球面形状は光軸をｘ、光軸に直交方向をｐ、非球面係
数をcc、Aj (j=4, 6, 8, 10）とした時次式ｘ=[(p 2 /R)/{1+(1-(1+cc)(P/R) 2 ) 1/2 }]+A 4 p 4 +A 6 P 6 +A 8 P 8 +A 10 P 10 で表す。倍率は0.117、スクリーンサイズ４５インチの
実施例である。
【００１６】また、下記に示す実施例は全て（ア）式の
条件を満たす。
条件を満たす。
【００１７】実施例１．第１の実施例の構成を表１に、
光路図を図１、収差図を図３に示す。
光路図を図１、収差図を図３に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】実施例２．第２の実施例の構成を表２に、
光路図を図２、収差図を図４に示す。
光路図を図２、収差図を図４に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】実施例３．第３の実施例の構成を表３に、
収差図を図５に示す。
収差図を図５に示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】実施例４．第４の実施例の構成を表４に、
収差図を図６に示す。
収差図を図６に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】
【発明の効果】本発明のレンズ構成により口径比が１．
０５と大口径比で、なおかつ半画角が４０度程度と広い
投写レンズを得られる。このため、コンパクトで薄型の
投写型ＴＶを実現できる。
０５と大口径比で、なおかつ半画角が４０度程度と広い
投写レンズを得られる。このため、コンパクトで薄型の
投写型ＴＶを実現できる。
【００２６】また、前群のパワーを最適な範囲に収める
ことにより、結像性能を良好にできる。しかも、加工性
に優れた非球面形状のプラスチックレンズを用いること
により、高性能投写レンズの生産性を向上させることが
できる。さらに、第３レンズをスクリーンに凸面を向け
た正のメニスカス形状とし、第４レンズを両凸の正と
し、第３及び第４レンズの間の空気層の厚みを第３及び
第４レンズの光軸付近と周辺付近とにおいてほぼ一定に
しているので、収差の発生を抑制でき、このため第１レ
ンズを非球面にすることなく、広角、低Ｆ値を実現でき
る。
ことにより、結像性能を良好にできる。しかも、加工性
に優れた非球面形状のプラスチックレンズを用いること
により、高性能投写レンズの生産性を向上させることが
できる。さらに、第３レンズをスクリーンに凸面を向け
た正のメニスカス形状とし、第４レンズを両凸の正と
し、第３及び第４レンズの間の空気層の厚みを第３及び
第４レンズの光軸付近と周辺付近とにおいてほぼ一定に
しているので、収差の発生を抑制でき、このため第１レ
ンズを非球面にすることなく、広角、低Ｆ値を実現でき
る。
【図１】本発明の第１の実施例の光路図である。
【図２】本発明の第２の実施例の光路図である。
【図３】本発明の第１の実施例の収差図である。
【図４】本発明の第２の実施例の収差図である。
【図５】本発明の第３の実施例の収差図である。
【図６】本発明の第４の実施例の収差図である。
L1 第１レンズ群 L2 第２レンズ群 L3 第３レンズ群 L4 第４レンズ群 L5 第５レンズ群 L6 第６レンズ群
Claims (1)
- 【請求項１】 スクリーン側から順に並ぶ、負のメニス
カス形状の第１レンズ、スクリーンに凸面を向けた正の
第２レンズ、スクリーンに凸面を向けた正のメニスカス
形状の第３レンズ、両凸の正の第４レンズ、弱い正の第
５レンズ、スクリーンに凹面を向けた負の第６レンズを
有し、 前記第２、第５レンズの両面及び前記第６レンズのスク
リーン側の面を非球面とし、 前記第１、第３、第４レンズの両面及び前記第６レンズ
のスクリーンと反対側の面を球面とし、 ｆを全系の焦点距離とし、ｆ12を第１及び第２レンズの
合成焦点距離としたときに、以下の条件式（ア） ０．０＜ｆ／ｆ12＜０．１５ …（ア） を満足する ことを特徴とする投写レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234743A JP2637317B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 投写レンズ |
| US08/263,492 US5572364A (en) | 1991-09-13 | 1994-06-21 | Projection lens system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234743A JP2637317B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 投写レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572472A JPH0572472A (ja) | 1993-03-26 |
| JP2637317B2 true JP2637317B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=16975664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234743A Expired - Fee Related JP2637317B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 投写レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637317B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5963378A (en) * | 1994-03-30 | 1999-10-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| US6751028B1 (en) | 1998-03-10 | 2004-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus using the same |
| US6344932B1 (en) | 1999-01-19 | 2002-02-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus having the same |
| US6633437B1 (en) | 1999-07-28 | 2003-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and photographing apparatus having it |
| US6498687B1 (en) | 1999-10-06 | 2002-12-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus having the same |
| JP4447703B2 (ja) | 1999-10-20 | 2010-04-07 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
| JP2001194586A (ja) | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを用いた撮影装置 |
| JP4551669B2 (ja) | 2004-02-26 | 2010-09-29 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| TWI636279B (zh) | 2017-08-18 | 2018-09-21 | 大立光電股份有限公司 | 影像擷取光學系統組、取像裝置及電子裝置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0339916A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投写レンズ |
| JPH03235907A (ja) * | 1990-02-13 | 1991-10-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 広角投写レンズ |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3234743A patent/JP2637317B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572472A (ja) | 1993-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970325 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |