JPH05188287A - レトロフォーカス型レンズ - Google Patents
レトロフォーカス型レンズInfo
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- JPH05188287A JPH05188287A JP300792A JP300792A JPH05188287A JP H05188287 A JPH05188287 A JP H05188287A JP 300792 A JP300792 A JP 300792A JP 300792 A JP300792 A JP 300792A JP H05188287 A JPH05188287 A JP H05188287A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プロジェクションテレビ用の投影レンズであ
って、比較的に短い投影距離で使用でき、又、高画角で
の使用が可能で高性能な投影レンズを提供すること。 【構成】 最も大きな空気間隔を隔てて、長い共役側に
配置され全体として負の屈折力の第１レンズ群と短い共
役側に配置される全体として正の屈折力の第２レンズ群
より構成されると共に以下の条件式を満足することを特
徴とするレトロフォーカス型レンズ。 ２．７＜ｂｆS／ｆ ０．４＜−ｆ1／ｆ2＜０．６５ ０．５＜ｄ12／ｆ＜０．７５ ここで、ｂｆS：長い共役側の結像倍率が最も小さいと
き（スクリーンが無限距離の状態）の第２レンズ群の最
終レンズ面から小さい共役点までの距離 ｆ：全系の焦点距離 ｆ1：第１レンズ群の焦点距離 ｆ2：第２レンズ群の焦点距離 ｄ12：第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔
って、比較的に短い投影距離で使用でき、又、高画角で
の使用が可能で高性能な投影レンズを提供すること。 【構成】 最も大きな空気間隔を隔てて、長い共役側に
配置され全体として負の屈折力の第１レンズ群と短い共
役側に配置される全体として正の屈折力の第２レンズ群
より構成されると共に以下の条件式を満足することを特
徴とするレトロフォーカス型レンズ。 ２．７＜ｂｆS／ｆ ０．４＜−ｆ1／ｆ2＜０．６５ ０．５＜ｄ12／ｆ＜０．７５ ここで、ｂｆS：長い共役側の結像倍率が最も小さいと
き（スクリーンが無限距離の状態）の第２レンズ群の最
終レンズ面から小さい共役点までの距離 ｆ：全系の焦点距離 ｆ1：第１レンズ群の焦点距離 ｆ2：第２レンズ群の焦点距離 ｄ12：第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶プロジェクシ
ョンテレビ用の投射レンズとして好適なレトロフォーカ
ス型レンズに関するものである。
ョンテレビ用の投射レンズとして好適なレトロフォーカ
ス型レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】まず図７に液晶表示素子に形成された画
像をスクリーンに投影するカラー液晶プロジェクション
装置の構成を示す。１は白色光源でコリメートされた光
を射出する。２（２ａ、２ｂ、２ｃ）は液晶表示素子、
３（３ａ、３ｂ）は反射ミラー、４、５、６はそれぞれ
青反射ダイクロイックミラーと緑反射ダイクロイックミ
ラー、赤反射ダイクロイックミラー、７は投影レンズを
示し、表示素子３に形成された像が投影レンズを介して
不図示のスクリーンへ合成され投影されることになる。
像をスクリーンに投影するカラー液晶プロジェクション
装置の構成を示す。１は白色光源でコリメートされた光
を射出する。２（２ａ、２ｂ、２ｃ）は液晶表示素子、
３（３ａ、３ｂ）は反射ミラー、４、５、６はそれぞれ
青反射ダイクロイックミラーと緑反射ダイクロイックミ
ラー、赤反射ダイクロイックミラー、７は投影レンズを
示し、表示素子３に形成された像が投影レンズを介して
不図示のスクリーンへ合成され投影されることになる。
【０００３】このような構成のもとでは、投影レンズの
最終面から液晶表示素子までの間（バックフォーカス
間）に色像合成のためのダイクロイックミラー、あるい
はダイクロイックプリズムのような光学素子を配置する
必要上から、長いバックフォーカスを確保しなければな
らない。
最終面から液晶表示素子までの間（バックフォーカス
間）に色像合成のためのダイクロイックミラー、あるい
はダイクロイックプリズムのような光学素子を配置する
必要上から、長いバックフォーカスを確保しなければな
らない。
【０００４】一方、バックフォーカスの長い広角レンズ
としては、一眼レフカメラ用の広角レンズとして用いら
れるレトロフォーカス型レンズが知られている。
としては、一眼レフカメラ用の広角レンズとして用いら
れるレトロフォーカス型レンズが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、従
来の一眼レフレックスカメラに用いられているレトロフ
ォーカス型レンズでは軸外光束の入射角や射出角がきつ
くなる構成のため、大きい像高が必要なカラー液晶プロ
ジェクターＴＶ用のレンズとして用いる場合には軸外で
の光量が少なくなるという欠点がある。
来の一眼レフレックスカメラに用いられているレトロフ
ォーカス型レンズでは軸外光束の入射角や射出角がきつ
くなる構成のため、大きい像高が必要なカラー液晶プロ
ジェクターＴＶ用のレンズとして用いる場合には軸外で
の光量が少なくなるという欠点がある。
【０００６】また、スクリーンの裏面から投影機を観察
するようなリアプロジェクションＴＶ受像機として用い
る場合には、装置全体を小型化し、大画面を得るため
に、できるだけ広い画角を有し、さらに一般的なフロン
トタイプのプロジェクターの半分程度という非常に短い
投影距離が要求されている。
するようなリアプロジェクションＴＶ受像機として用い
る場合には、装置全体を小型化し、大画面を得るため
に、できるだけ広い画角を有し、さらに一般的なフロン
トタイプのプロジェクターの半分程度という非常に短い
投影距離が要求されている。
【０００７】本発明の目的はこのような広画角、短投影
距離であるから長いバックフォーカスと大きな軸外光量
を有し、しかも良好な光学性能を有するコンパクトな投
影レンズを提供することにある。
距離であるから長いバックフォーカスと大きな軸外光量
を有し、しかも良好な光学性能を有するコンパクトな投
影レンズを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズは
最も大きな空気間隔を隔てて、長い共役側に配置される
全体として負の屈折力の第１レンズ群と短い共役側に配
置される全体として正の屈折力の第２レンズ群より構成
されると共に以下の条件式を満足することを特徴として
いる。 ２．７＜ｂｆS／ｆ （１） ０．４＜−ｆ1／ｆ2＜０．６５ （２） ０．５＜ｄ12／ｆ＜０．７５ （３） ここで、ｂｆS：長い共役側の結像倍率が最も小さいと
き（スクリーンが無限距離の状態）の第２レンズ群の最
終レンズ面から小さい共役点までの距離 ｆ：全系の焦点距離 ｆ1：第１レンズ群の焦点距離 ｆ2：第２レンズ群の焦点距離 ｄ12：第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔 さらには以下の条件式を満足することが望ましい。 １．９＜−ｅ／ｆ1＜２．４ （４） ここでｅ：第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔 さらには前記第２レンズ群は以下の条件式を満足するこ
とが望ましい。 ν2p−ν2n＜２０ （５） ｎ2n−ｎ2p＞０．２３ （６） ここでν2p：第２レンズ群中の正レンズのアッベ数の平
均値 ν2n：第２レンズ群中の負レンズのアッベ数の平均値 ｎ2p：第２レンズ群中の正レンズの屈折率の平均値 ｎ2n：第２レンズ群中の負レンズの屈折率の平均値
最も大きな空気間隔を隔てて、長い共役側に配置される
全体として負の屈折力の第１レンズ群と短い共役側に配
置される全体として正の屈折力の第２レンズ群より構成
されると共に以下の条件式を満足することを特徴として
いる。 ２．７＜ｂｆS／ｆ （１） ０．４＜−ｆ1／ｆ2＜０．６５ （２） ０．５＜ｄ12／ｆ＜０．７５ （３） ここで、ｂｆS：長い共役側の結像倍率が最も小さいと
き（スクリーンが無限距離の状態）の第２レンズ群の最
終レンズ面から小さい共役点までの距離 ｆ：全系の焦点距離 ｆ1：第１レンズ群の焦点距離 ｆ2：第２レンズ群の焦点距離 ｄ12：第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔 さらには以下の条件式を満足することが望ましい。 １．９＜−ｅ／ｆ1＜２．４ （４） ここでｅ：第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔 さらには前記第２レンズ群は以下の条件式を満足するこ
とが望ましい。 ν2p−ν2n＜２０ （５） ｎ2n−ｎ2p＞０．２３ （６） ここでν2p：第２レンズ群中の正レンズのアッベ数の平
均値 ν2n：第２レンズ群中の負レンズのアッベ数の平均値 ｎ2p：第２レンズ群中の正レンズの屈折率の平均値 ｎ2n：第２レンズ群中の負レンズの屈折率の平均値
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明のレトロフ
ォーカス型レンズについて説明する。図１は本発明数値
実施例１に対応するレンズ断面図である。図示されてい
ないが左方にスクリーン、右方に液晶パネル等の原画像
がそれぞれある。
ォーカス型レンズについて説明する。図１は本発明数値
実施例１に対応するレンズ断面図である。図示されてい
ないが左方にスクリーン、右方に液晶パネル等の原画像
がそれぞれある。
【００１０】Ｉはスクリーン側（長い共役側）に位置し
負の屈折力を有する第１レンズ群、ＩＩは液晶側（小さ
な共役側）に位置し正の屈折力を有する第２レンズ群で
ある。
負の屈折力を有する第１レンズ群、ＩＩは液晶側（小さ
な共役側）に位置し正の屈折力を有する第２レンズ群で
ある。
【００１１】本実施例において第１レンズ群は長い共役
側から順に大きな共役側へ凸のメニスカス負レンズ、両
凸正レンズ、長い共役側へ凸のメニスカス負レンズ、貼
り合せ面が長い共役側へ凸の貼り合せ負レンズを有し、
第２レンズ群は貼り合せ面が短い共役側へ凸の貼り合せ
正レンズ、貼り合せ面が長い共役側へ凸の２枚の貼り合
せ正レンズ、両凸正レンズを有している。そして前述し
た目的を達成するために条件式（１）ないし（６）を満
足させているが、条件式の意味およびレンズ構成の効果
について以下に説明する。
側から順に大きな共役側へ凸のメニスカス負レンズ、両
凸正レンズ、長い共役側へ凸のメニスカス負レンズ、貼
り合せ面が長い共役側へ凸の貼り合せ負レンズを有し、
第２レンズ群は貼り合せ面が短い共役側へ凸の貼り合せ
正レンズ、貼り合せ面が長い共役側へ凸の２枚の貼り合
せ正レンズ、両凸正レンズを有している。そして前述し
た目的を達成するために条件式（１）ないし（６）を満
足させているが、条件式の意味およびレンズ構成の効果
について以下に説明する。
【００１２】カラー液晶プロジェクションＴＶ用の投影
レンズとして用いるレンズには先にも説明した通り、ダ
イクロイックミラー等を配置する必要上から、大きいバ
ックフォーカスが必要であるが、本発明では非常に短い
投影距離を達成するために投影レンズ全系の屈折力を強
くする必要があり、両条件を達成するためには条件式
（１）を満足する必要がある。
レンズとして用いるレンズには先にも説明した通り、ダ
イクロイックミラー等を配置する必要上から、大きいバ
ックフォーカスが必要であるが、本発明では非常に短い
投影距離を達成するために投影レンズ全系の屈折力を強
くする必要があり、両条件を達成するためには条件式
（１）を満足する必要がある。
【００１３】第１レンズ群Ｉの焦点距離と第２レンズ群
ＩＩの焦点距離の比を定める（２）式の条件はレンズ全
系の大きさとバックフォーカスおよび光学性能を良好に
保つためのものである。（２）式の上限値を越えるとレ
トロフォーカス型の構成が弱くなるのでバックフォーカ
スを長く保つのが困難となり、あえて長くするために
は、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を大きくす
る必要からレンズ全長が長くなり、それにともなって第
１レンズ群の外径が大きくなってしまうので良くない。
ＩＩの焦点距離の比を定める（２）式の条件はレンズ全
系の大きさとバックフォーカスおよび光学性能を良好に
保つためのものである。（２）式の上限値を越えるとレ
トロフォーカス型の構成が弱くなるのでバックフォーカ
スを長く保つのが困難となり、あえて長くするために
は、第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔を大きくす
る必要からレンズ全長が長くなり、それにともなって第
１レンズ群の外径が大きくなってしまうので良くない。
【００１４】また（２）式の下限値を越えると第１レン
ズ群の屈折力が強くなりすぎるので像面がオーバーにな
るとともに、小さな共役側において大きな樽型の歪曲収
差が発生してくるのでよくない。
ズ群の屈折力が強くなりすぎるので像面がオーバーにな
るとともに、小さな共役側において大きな樽型の歪曲収
差が発生してくるのでよくない。
【００１５】条件式（３）は第１レンズ群と第２レンズ
群の空気間隔と全系の焦点距離の比に関するもので、
（３）式の上限値を越えるとレンズ全長が大きくなり、
それにともなって第１レンズ群の外径が大きくなるので
よくない。また（３）式の下限値を越えると第１レンズ
群と第２レンズ群の主点間隔も小さくなるのでレトロフ
ォーカス型の構成を保つためには、各レンズ群のパワー
を強くしなければならず、収差補正が困難となりよくな
い。また小型化のために光学系を折りまげるための空間
が確保できなくなるのでよくない。
群の空気間隔と全系の焦点距離の比に関するもので、
（３）式の上限値を越えるとレンズ全長が大きくなり、
それにともなって第１レンズ群の外径が大きくなるので
よくない。また（３）式の下限値を越えると第１レンズ
群と第２レンズ群の主点間隔も小さくなるのでレトロフ
ォーカス型の構成を保つためには、各レンズ群のパワー
を強くしなければならず、収差補正が困難となりよくな
い。また小型化のために光学系を折りまげるための空間
が確保できなくなるのでよくない。
【００１６】ところで、薄肉系を考えたときに、長い共
役側の結像倍率が最も小さくなるとき（スクリーンが無
限遠にある状態）のバックフォーカスをＳＲＳとする
と、 ＳＲＳ＝（１−ｅ／ｆ1）・ｆ …（７） となる。従って、条件式（４）中の−ｅ／ｆ1の値が大
きくなると（７）式のバックフォーカスＳＲＳが大きく
なるので、厚肉系でのバックフォーカスｂｆsも大きく
なる傾向にある。しかし（４）式の上限値を越えて−ｅ
／ｆ1の値が大きくなり過ぎると、レンズ全系の大きさ
自体が大きくなる。
役側の結像倍率が最も小さくなるとき（スクリーンが無
限遠にある状態）のバックフォーカスをＳＲＳとする
と、 ＳＲＳ＝（１−ｅ／ｆ1）・ｆ …（７） となる。従って、条件式（４）中の−ｅ／ｆ1の値が大
きくなると（７）式のバックフォーカスＳＲＳが大きく
なるので、厚肉系でのバックフォーカスｂｆsも大きく
なる傾向にある。しかし（４）式の上限値を越えて−ｅ
／ｆ1の値が大きくなり過ぎると、レンズ全系の大きさ
自体が大きくなる。
【００１７】条件式（５）、（６）は第２レンズ群のレ
ンズの特性について限定したものである。レトロフォー
カス型レンズにおいて小型化を実現するためには各レン
ズ群のパワーを強くしなければならず、それにともない
像面がオーバーになり易い。ここで、像面を良好に補正
するためには正レンズの屈折率を低く、負レンズの屈折
率を高くする必要があり、また正レンズと負レンズのア
ッベ数の差を小さくして、正レンズと負レンズのパワー
を強くする必要がある。このため条件式（５）、（６）
を満足する必要がある。条件式（５）の上限値を越える
と、色消しを行う正レンズと負レンズの各々のパワーが
弱くなるため像面がオーバーになり易くよくない。条件
式（６）の下限値を越えると、正レンズと負レンズの屈
折率差が小さくなり、像面がオーバーになり易くよくな
い。
ンズの特性について限定したものである。レトロフォー
カス型レンズにおいて小型化を実現するためには各レン
ズ群のパワーを強くしなければならず、それにともない
像面がオーバーになり易い。ここで、像面を良好に補正
するためには正レンズの屈折率を低く、負レンズの屈折
率を高くする必要があり、また正レンズと負レンズのア
ッベ数の差を小さくして、正レンズと負レンズのパワー
を強くする必要がある。このため条件式（５）、（６）
を満足する必要がある。条件式（５）の上限値を越える
と、色消しを行う正レンズと負レンズの各々のパワーが
弱くなるため像面がオーバーになり易くよくない。条件
式（６）の下限値を越えると、正レンズと負レンズの屈
折率差が小さくなり、像面がオーバーになり易くよくな
い。
【００１８】以下に数値実施例を示す。
【００１９】ｒｉは大きな共役側から数えて第ｉ番目の
レンズの曲率半径を示す。ｄｉは第ｉ番目のレンズ面間
隔、ｎｉは第ｉ番目の屈折率、νｉは第ｉ番目のアッベ
数を示す。
レンズの曲率半径を示す。ｄｉは第ｉ番目のレンズ面間
隔、ｎｉは第ｉ番目の屈折率、νｉは第ｉ番目のアッベ
数を示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、前述のようにレトロフ
ォーカス型レンズを構成することにより、広画角、短投
影距離でありながらコンパクトで良好な光学性能を有す
るカラー液晶プロジェクションＴＶ用の投影レンズとし
て好適なレトロフォーカス型レンズを達成することがで
きる。
ォーカス型レンズを構成することにより、広画角、短投
影距離でありながらコンパクトで良好な光学性能を有す
るカラー液晶プロジェクションＴＶ用の投影レンズとし
て好適なレトロフォーカス型レンズを達成することがで
きる。
【００２４】さらに第１レンズ群と第２レンズ群の間に
ミラーを配置して光学系を折り曲げることができる空間
を設けたため、よりいっそうコンパクトなカラー液晶プ
ロジェクションＴＶ用の投影レンズが実現できる。
ミラーを配置して光学系を折り曲げることができる空間
を設けたため、よりいっそうコンパクトなカラー液晶プ
ロジェクションＴＶ用の投影レンズが実現できる。
【図１】数値実施例１のレンズ断面図。
【図２】数値実施例１の投影倍率１／１２．６倍のとき
の諸収差図。
の諸収差図。
【図３】数値実施例２のレンズ断面図。
【図４】数値実施例２の投影倍率１／１２．６倍のとき
の諸収差図。
の諸収差図。
【図５】数値実施例３のレンズ断面図。
【図６】数値実施例３の投影倍率１／１２．６倍のとき
の諸収差図。
の諸収差図。
【図７】従来のカラー液晶プロジェクターの構成図。
Ｉ 第１レンズ群 ＩＩ 第２レンズ群
Claims (3)
- 【請求項１】 最も大きな空気間隔を隔てて、長い共役
側に配置され全体として負の屈折力の第１レンズ群と短
い共役側に配置される全体として正の屈折力の第２レン
ズ群より構成されると共に以下の条件式を満足すること
を特徴とするレトロフォーカス型レンズ。 ２．７＜ｂｆS／ｆ ０．４＜−ｆ1／ｆ2＜０．６５ ０．５＜ｄ12／ｆ＜０．７５ ここで、ｂｆS：長い共役側の結像倍率が最も小さいと
き（スクリーンが無限距離の状態）の第２レンズ群の最
終レンズ面から小さい共役点までの距離 ｆ：全系の焦点距離 ｆ1：第１レンズ群の焦点距離 ｆ2：第２レンズ群の焦点距離 ｄ12：第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔 - 【請求項２】 以下の条件式を満足すること特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のレトロフォーカス型レンズ １．９＜−ｅ／ｆ1＜２．４ ここでｅ：第１レンズ群と第２レンズ群の主点間隔 - 【請求項３】 前記第２レンズ群は以下の条件式を満足
することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第２
項記載のレトロフォーカス型レンズ。 ν2p−ν2n＜２０ ｎ2n−ｎ2p＞０．２３ ここでν2p：第２レンズ群中の正レンズのアッベ数の平
均値 ν2n：第２レンズ群中の負レンズのアッベ数の平均値 ｎ2p：第２レンズ群中の正レンズの屈折率の平均値 ｎ2n：第２レンズ群中の負レンズの屈折率の平均値
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP300792A JPH05188287A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | レトロフォーカス型レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP300792A JPH05188287A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | レトロフォーカス型レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05188287A true JPH05188287A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=11545295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP300792A Pending JPH05188287A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | レトロフォーカス型レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05188287A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5519537A (en) * | 1994-04-20 | 1996-05-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Retrofocus projection lens |
| JP2001042211A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Canon Inc | 投射レンズ及びそれを用いた投射装置 |
| JP2005316398A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Nikon Corp | 超広角レンズ、該超広角レンズを備えた撮影装置 |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP300792A patent/JPH05188287A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5519537A (en) * | 1994-04-20 | 1996-05-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Retrofocus projection lens |
| JP2001042211A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-02-16 | Canon Inc | 投射レンズ及びそれを用いた投射装置 |
| JP2005316398A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Nikon Corp | 超広角レンズ、該超広角レンズを備えた撮影装置 |
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