JPH0364716A

JPH0364716A - プロジェクションテレビ用投影レンズ

Info

Publication number: JPH0364716A
Application number: JP1200273A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yoshioka; 吉岡　隆之; Kazuya Akiyama; 秋山　和哉
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1989-08-03
Filing date: 1989-08-03
Publication date: 1991-03-20
Also published as: US4993816A

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〕本発明は、プロジ、：ｆ、クションテレビ等に用いられ
る投影レンズに関する。

〔従来の技術〕

プロジェクションテレビは、赤、緑およヒ青ノそれぞれ
３色のＣＲＴ投写管の映像を、３本の投影レンズでスク
リーン上に投影して大画面のカラー画像を映し出すよう
にするものであるが、このようなプロジェクションテレ
ビ等の薄型化あるいは小型化を考慮すると、使用する投
影レンズは、画角、口径比が大きく結像性能のよいもの
が要求される。

従来、上記のような投影レンズとして、高い加工精度に
よって品質を保持するためにガラスレンズのみを使用し
たもの、あるいは、コスト低減を図り大口径比を得るた
め、プラスチックレンズのみを使用したもの、さらにガ
ラスレンズと非球面のプラスチックレンズを使用したハ
イブリッド方式のものなど多くのものが提案されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のガラスレンズで構成された投影レ
ンズにおいては、大口径比を維持したまま結像性能を向
上させると大型化しコスト高となり、かつ、周辺性能が
急激に劣化するという問題がある。また非球面を用いた
プラスチックレンズすべてで構成した投影レンズにおい
ては、大口径には適しているものの、加工精度がガラス
レンズ程期待できないため、設計性能を充分発揮できな
いという問題がある。さらに、プラスチックレンズは温
度の変動によって屈折率や形状が変化し、焦点位置が変
化して結像性能を低下させるという問題がある。

また、プロジェクションテレビにおいては、赤、緑およ
び青の３色の投写管をそれぞれ別々に投影しているおの
おののレンズは色消しの必要がないといわれているが、
現実の各投写管のスペクトルを測定すると、青において
は幅の広い発光スペクトルが観測され、緑と赤におい□
てはスプリアス的な発光スペクトルが観測される。した
がって、色消しをしない投影レンズでは各色に対する結
像性能が低下し、色の再現性を良くするうえで問題があ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解消し、大口径比を保ちながら大画角で結
像性能の優れた投影レンズを得るために、本発明のプロ
ジエクシゴンテレビ用統制レンズを以下のように構成し
た。

スクリーン側から順に第１群レンズが正レンズ、第２群
レンズがメニスカス状の正レンズ、第３群レンズがＣＲ
Ｔ側により強い凹面を向けた負レンズ、第４群レンズが
両側凸面の正レンズ、第５群レンズがメニスカス状の正
レンズ、第６群レンズがスクリーン側に凹面、を向けた
負レンズで構成され、第２群レンズおよび第６群レンズ
がそれぞれ少なくとも１面が非球面化されたプラスチッ
クレンズである６枚構成のプロジェクションテレビ用投
影レンズであって、次の（ａ）〜（ｅ）の条件を満足す
ることを特徴とするプロジェクションテレビ用投影レン
ズ。

（ａ）　　　０．５＜ψ＋、ｚ＜１．１（ｂ）１．１＜
ψ４．Ｓ＜１．４（Ｃ）　　　０．５５＜｜ψ３｜＜０．９、ν、〈４０（ｄ）　　　０．９＜ｌψ６１＜１．１（ｅ）　　　０
＜ψ２＜０．４ただし、 ψ１□　：第１群レンズと第２群レンズの台底パワー ψ４．．；第４群レンズと第５群レンズの合成パワー ψ３　　：第３群レンズのパワー ψｂ　　：第６群レンズのパワー ψ２　　：第２群レンズのパワー（ただし、全系のパワーを１とする。）ν、　　：第３
群レンズのアツベ数〔作　用〕非球面化されたプラスチックレンズの利用により、良好
な収差性能を確保するとともに、レンズ系の屈折力の大
きいレンズはガラスレンズとして構成することにより、
温度変化による光学性能の変化は問題にならない程度に
抑えてあり、しかもプラスチック化されたレンズはいず
れも薄型でかつ成型性を考慮してメニスカス形状として
いる。

条件（ａ）は、第１群レンズと第２群レンズの合成パワ
ーに関するもので、上限を越えると特Ｇこサジタルフレ
アーの補正が困難となり、広画角化が実現できなくなる
。また下限を越えるとＩメンズ系の全長が長くなってプ
ロジェクションテレビとしての構造が大きくなりコスト
アップの要因となる。

また、この下限を越えてしかも１ノンズ系の全長を変え
ないようにすると、第４群レンズ、第５Ｒレンズのパワ
ーを増すこととなり、軸上、軸外の収差バランスがとれ
なくなる。

条件（ｔ））は第４群レンズと第１群レンズの合成パワ
ーに関するもので、上限を越えると球面収差の補正が困
難となり、大口径比が実現できなくなる。

また、下限を越えるとコマ収差の補正が困難となり広画
角化が実現できな（なる。

条件（Ｃ）は色収差補正と他の収差補正とのバランスを
整えるためのもので、第３群レンズのパワーψ３につい
て、上限を越えると球面収差の補正が困難となり、大口
径化が実現できなくなる。また、下限を越えると色収差
補正が不十分なものとなる。

さらにアラへ数ν３が範囲を越えると、特に第１群、第
４群および第５群の正！２・ンズとしてアツベ数が６０
程度の通常のガラスレンズを使用した場合など、これら
の各レンズとのバランスがとれなくなり、色収差補正を
良好に行うことができなくなる。

条件（ｄ）は像面の平坦化を図るためのもので、上限を
越えると像面湾曲は補正過剰となり、下限を越えると像
面湾曲は補正不足となる。

〔実施例〕

以下、第１図、第３図、第５図は実施例１〜実施例３の
各投影レンズの断面園である。

各実施例において、第２群レンズＧｌ、第３群レンズＧ
３、第４群レンズＧ４および第１群レンズＧｓはガラス
レンズ、第２群レンズＧ２および第６群レンズＧ６はプ
ラスチックレンズである。

なお、各実施例において第１３面は投写管面のガラスＴ
の表面、第１４面はその蛍光面であり、投写管面ガラス
Ｔと第１群レンズＧ、の間には、表面反射によるコント
ラスト度上昇を防ぐために液体あるいはゲル状の充填材Ｍが充
填されている。

以下の記述において、ｒｌ＋ｒＺｔ・・・＋ｒ１４はレ
ンズおよび投写管面ガラスの各面の近軸曲率半径、ｄ．
、ｄ．　　・・・ｔｄｌｆｆは各面の間隔、Ｎ□。

Ｎ４，、・・・、Ｎｏ，はｄ線についての屈折率、ν□
、ν４，，・・・、ν。、はｄ線についてのアツベ数で
ある。

また、非球面の形状は一般的な非球面レンズと同様に光
軸方向をＺ軸としたＸ，Ｙ．Ｚの直角座標において、頂
点の近似曲率半径をｒ、円錐定数をｋ、高次非球面係数
をＡ−　　、Ａ６　、Ａｓ　　、Ａ＋。

とするとき、Ｈ−π７１智グで表される回転対称非球面である。

なお、以下の数値データにおける曲率半径および間隙の
長さの単位は“閤”である。

（実施例１）焦点距離−　８２．５７７呻、倍率−−０．０９６１０
径比　−１：０．９９ ψ１□ー０．７０　　、ψ．，，　＝　１２２ψ３−−
０．６４，ψ，　　＝−１．１９ψ．　　＝０．１９ｒ，　＝　　９２．９３ｄ＋　＝１６．２５　　Ｎａ＋＝１．６３９　　シ．．
＝ーｔ．２３ｒ　ｚ−８１５．７２ｄオー１．００　　Ｎｄ２−１．０００ｒ３＝６３。４
３ｄ，−６、ｏｏ　　Ｎｄ３＝１．４９２　　シ，３＝６
１．３ｒ．　＝　　８７．８６ｄ４＝　６．５４　　Ｎｄ４＝１．０００ｒｓ−４０９
．７５ｄ−、　＝　４．００　　Ｎａｓ＝１．７２８　　νａ
ｓ＝２８．３ｒ６　＝　　７６、１６ｄ．＝１３．１７　　Ｎ，ｈ＝１．０００ｒ，　−　　
８９．４２ａｔ　＝２０．５０　　Ｎ．ｔｔ＝１．５８９　　ν．
ｉ’ｙ＝６１．３９５．１１＝１１．８８２１１．８９＝　　８．５０８３．９０＋ｏ＝３１．１２ −３０．６６、、：＝　　３．２０　　　Ｎ、、。

−３５，５０１□−５，０００、、＝１０．３０ ■ ｒ３　：非球面：　　ｏ、ｏｏｏ。

：　　−０，１１６５Ｘ１０−５：　　０．１５３７　Ｘ　１０−” ：　　−０，２９６４Ｘ１０−” ：　　０．９１１８ＸＩＯ−” ｒ■：非球面Ｎ＝ｏ＝１．０ＯＯＮ、９＝１．５１７Ｎ１゜Ｎｄ、ｚＮｄ、３ｒ　８　：１１ｒｑ＝９ｒ　　＋ｏ＝ｒ　　ｌＩ＝ｒ　　＋ｚ＝ｒ　　１３＝ｒ　、、＝＝１．０００＝１．４９１＝１．４３８＝１．５４２シー９＝６４．２ ν４□　＝５８．２ ν□、　　＝６３．８ ν□、　　＝５５．５ｒ４　：非球面ｏ、ｏｏｏ。

０、１８８５　ｘ　１０−　’ ０、１７７７　Ｘ　１０−　” ０、２９３９　Ｘ　１０−　” ０．９８４１Ｘ１０引５ｒ、□：非球面ｋ　　　　　ニー１．００００Ａ４　　　：　　　０．４３４３Ｘ１０−’Ａ６　　　
：　　−０，３１９２Ｘ１０−８Ａｓ　　　：　　　０
．１８６０ｘｌＯ−”Ａ、。　　：　　−０，７１８９
ｘｌＯ−”（実施例２）焦点距離−８２，４２９ｍｍ、口径比　＝１：０．９９ ψ、、、　＝　０．５７　、Ｎ４，５ ψ、　　＝−０，５８、ψｂ ψ、　　＝０．３０ｒ　ｌ＝　Ｌ１２．８７ｃｔ、　＝　９．７４ｒ　ｚ　＝　２９７．３０ｄｚ　＝　７．３３ｒ、　＝　　６３．７５ｄ３　＝　８．０２ｒ４＝　１１４．４２ｄａ　＝　６．８３ｒ　ｓ　＝　２４６．９７Ｎ、、＝１．６３８Ｎｄｚ＝１．ｏｏ。

Ｎａ４＝１．００ＯＮａｚ＝１．４９２ −０．５０００ｏ、ｏｏｏ。

ｏ、ｏｏｏ。

倍率＝　−０，０９６１＝　　１．２５＝−１，２３・　ν□＝５５．５シミ３＝６１．３ｄ、　　＝　　３．００ｒｂ　　＝７２．６６ｄｉ、　　＝　　９．７３ｒｔ　　＝　　８３．６６ｄｙ　　＝１７．７６ｒ８　＝−１１７，８４ｄｓ　　−１７，０７ｒ　、　　＝−７７５，７１ｄ、＝　　９．１４ｒｌ。＝　　−８６，４４ｄｌ。−３２，８４ｒ、、＝　　−２９，９４ｄｌｌ−３，２０ｒ１□−〜３５．５０ｄ、□＝　　５．０Ｏｒ、、＝ＯＯＮ、、＝１．７２８Ｎ、、＝１．０ＯＯＮｄｖ＝１．５８９Ｎｄｓ＝１．００ＯＮ、、＝１．５１７Ｎ□。＝１．００ＯＮ□、　　＝１．４９１Ｎ１□　＝１．４３８シ、５＝２８．３シａｙ＝６１．３シー９＝６４．２ νｄ１１＝５８．２ νｄｄｌ −６３，８ｄ＋ｚ＝１０．３０　　　Ｎａｐ３＝１．５４２　　　
シ４１３ｒ、４：　　Ｃ０ｒ、：非球面　　　ｒ４　：非球面ｋ　　　：　　０，００００　　　　　　０．００００
＝５５．５Ａ、　　　　：　　−０，９８１１ｘｌＯ−６Ａｈ　　
　　：　　　０．６４４９ｘｌＯ−’Ａ、　　　：　　
−０，２５８７Ｘ１０−目Ａ１゜　　：　　　０．８６
１５ｘｌＯ伺５ｒ、：非球面ｋ　　　ニーｔ、ｏｏｏ。

Ａ４　　　：　　−０，１７１１Ｘ１０−’Ａ、　　　
：　　−０，２０３１Ｘ１０−’Ａｓ　　　：　　０．
１４４８ｘｌＯ−”Ａ１゜　：　　−０，７５３４Ｘ１
０引５（実施例３）焦点距離＝　　８２．４３３ｍｍ、口径比　＝１：０．９９ ψｈ２＝０・８０　、Ｎ４・５ ψ、　　＝−０，７９，Ｎ６ ψ、　　＝０．２９ｒ＋　＝　　８６．０７ｄｉ　＝１７．０１ｒｚ　＝　５４７．７６ｄＺ　＝　２．３１Ｎｄ＋＝１．６３９Ｎｄ□＝１．００００、１６９６　ｘ　１０−６ −０．７４４０　Ｘ　１０−　’。

−０，１７９３Ｘ１０−” ０．７０６５Ｘ１０−１Ｓｒ、２：非球面 −０，５０００ｏ、ｏｏｏ。

ｏ、ｏｏｏ。

倍率−−０，０９６１＝　　１．２５＝−１，２３ ν□＝５５．５ｒ、　　＝　　６２．２６（Ｌ＋−８，２４ｒ、−１０６，７０ｄ４＝　　４．１３「５　　＝　　３０２．４６ｄ、−３゜０Ｏｒ＝　　＝　　６０．５１ｄ、＝１２゜６４ｒｔ−８７，２１ｄ７＝１９．０３ｒ、＝　　−９１，５７ｄｌ　　＝１１．６５ｒ、　　−−１３４，１０ｄ、−８゜９７ｒ、ｏ＝　　−６７，４３ｄ＋ｏ＝３０．７７ｒ　＋　＋　＝　　−２９，９４ｄ、−３゜２０ｒ　＋ｚ＝　　−３５，５０ｄｔｘ＝５．０ＯＮ、ｌ：ｌ−１，４９２Ｎａａ””１．００ＯＮ、５＝１．７２８Ｎａｉ＝１．０ＯＯＮｄｔ＝１．５８９Ｎａｇ−１，００ＯＮ、、＝１．５１７Ｎａｒｏ　＝１．０ＯＯＮ□、−１，４９１Ｎ０Ｚ　　＝１．４３８シ、ｉ、＝６１．３シｏ−２８．３シー？−６１．３シ、、−６４．２シロ。−５８，２ ν□２　＝６３゜８ｒｔ３−ｃｌｔ：ｌｄ＋ｚ＝１０．３０　　　Ｎｄ＋ｉ　　＝１．５４２　
　　νｄ、１＝５５．５１”、４＝＝　　　ｏＯｒ、：非球面　　　ｒ４　：非球面ｋ　　　：　　０．００００　　　　　　０．００００
Ａ＝　　　ニー０．１１０５ｘ１０−５０．２２２８ｘ
ｌＯ−ｈＡ６：　　０．６６４２Ｘ１０”９０．２０６
１Ｘ１０−９Ａｅ　　　：　　−０，２５２２Ｘ１０−
”　　　−０，１９３７Ｘ１０〜■ＡＩＯ：　　０．８
５８７Ｘ１０−”　　　０．７９６９Ｘ１０−”ｒ、：
非球面　　　ｒ、２：非球面ｋ　　　ニーｉ、ｏｏｏｏ　　　　　　−０，５０００
Ａ、　　　：　　０．８４４３Ｘ１０−”　　　　０．
００００Ａ、　　　：　　−０，２８４９ｘｌＯ−”　
　　　０．００００Ａ、＋　　　８　０．１６０２Ｘ１
０−”　　　０．００００Ａ、、）　　：　　−０゜９
７４１　Ｘ　１０−　”　　　０．００００前記のよう
に各実施例において投写管面ガラスＴと第６群レンズＧ
６の間には表面反射によるコントラスト低下や投写管表
面の温度上昇を防ぐための充填Ｉｔ　Ｍが充填されてい
るが、これは本質的なことではな（、第６群レンズの投
写管側の面（第１２面）を略平面にし、第６群レンズＧ
６と投写管面ガラスＴとの媒体を空気にすることも可能
である。

第２図、第４図および第６図は実施例１へ・実施例３の
各投影レンズの収差曲線図であり、これら各実施例の収
差曲線かられかるように、本発明のプロジエクシタンテ
レビ用投影レンズはＦナンバーが０．９９という大目径
比を保ちながら色収差を補正し、大画角で優れた結像性
能を実現している。

を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の断面図、第２図は実施例１の収差曲線図、第３図は実施例２の断面図、第４図は実施例２の収差曲線図、第５図は実施例３の断面図、第６図は実施例３の収差曲線図である。Ｇ、〜Ｇ１・・第１群〜第６群レンズ、Ｍ・・・充填材
、Ｔ・・・投写管面ガラス。［発明の効果〕以上説明したように本発明によれば、色収差を補正し、
大口径比、大画角で周辺光量も十分に確保された優秀な
結像性能を有するプロジェクションテ１／ビ用投影レン
ズを得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】スクリーン側から順に第１群レンズが正レンズ、第２群
レンズがメニスカス状の正レンズ、第３群レンズがＣＲ
Ｔ側により強い凹面を向けた負レンズ、第４群レンズが
両側凸面の正レンズ、第５群レンズがメニスカス状の正
レンズ、第６群レンズがスクリーン側に凹面を向けた負
レンズで構成され、第２群レンズおよび第６群レンズが
それぞれ少なくとも１面が非球面化されたプラスチック
レンズである６枚構成のプロジェクションテレビ用投影
レンズであって、次の（ａ）〜（ｅ）の条件を満足する
ことを特徴とするプロジェクションテレビ用投影レンズ
。（ａ）０．５＜ψ＿１＿、＿２＜１．１（ｂ）１．１＜ψ＿４＿、＿５＜１．４（ｃ）０．５５＜｜ψ＿３｜＜０．９、ν＿３＜４０（ｄ）０．９＜｜ψ＿６｜＜１．１（ｅ）０＜ψ＿２＜０．４ただし、 ψ＿１＿、＿２：第１群レンズと第２群レンズの合成パ
ワー ψ＿４＿、＿５：第４群レンズと第５群レンズの合成パ
ワー ψ＿３：第３群レンズのパワー ψ＿６：第６群レンズのパワー ψ＿２：第２群レンズのパワー（ただし、全系のパワーを１とする。） ν＿３：第３群レンズのアッベ数