JPH0627895B2 - 投写レンズ - Google Patents
投写レンズInfo
- Publication number
- JPH0627895B2 JPH0627895B2 JP59269783A JP26978384A JPH0627895B2 JP H0627895 B2 JPH0627895 B2 JP H0627895B2 JP 59269783 A JP59269783 A JP 59269783A JP 26978384 A JP26978384 A JP 26978384A JP H0627895 B2 JPH0627895 B2 JP H0627895B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- focal length
- projection
- projection lens
- refractive power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＣＲＴの画像をスクリーン上に拡大投写するビ
デオプロジェクターに適したコンパクトな、投写レンズ
に関するものである。
デオプロジェクターに適したコンパクトな、投写レンズ
に関するものである。
従来の技術 発光特性のスペクトル幅が狭い青，赤，緑の各ＣＲＴの
画像をレンズによりスクリーン上に拡大投写するビデオ
プロジェクターでは、レンズは色消しの補正をする必要
がない。さらに、プラスチック成形技術のめざましい進
展により、非球面が安価に、かつ精度よく形成できるよ
うになった結果、正屈折力を有する第１，第２レンズお
よびフィールドフラットナーの役目をする負屈折力をも
つ第３レンズで構成される３群３枚という簡素な投写レ
ンズが知られている（例えば、特開昭５５−１２４１１
号公報，特開昭５７−３４５１５号公報，特開昭５７−
１０８８１８号公報，特開昭５８−１２５００７号公
報） 発明が解決しようとする問題点 このような従来の投写レンズは構成が簡素であるという
利点を有しているが、コンパクト性には欠ける。例え
ば、第１レンズの前面から第３レンズの後面までの距離
(L)を全レンズ系の焦点距離()で割った値をレンズ長
と呼ぶことにして、これをコンパクト性の１つの尺度と
した場合、従来例ではＬ／＝1.36〜2.22の範囲に入っ
ている。最近、ビデオプロジェクターの奥行きを小さく
するという要望が強く、これを実現する手段の１つとし
てレンズのコンパクト化が必要になってきている。
画像をレンズによりスクリーン上に拡大投写するビデオ
プロジェクターでは、レンズは色消しの補正をする必要
がない。さらに、プラスチック成形技術のめざましい進
展により、非球面が安価に、かつ精度よく形成できるよ
うになった結果、正屈折力を有する第１，第２レンズお
よびフィールドフラットナーの役目をする負屈折力をも
つ第３レンズで構成される３群３枚という簡素な投写レ
ンズが知られている（例えば、特開昭５５−１２４１１
号公報，特開昭５７−３４５１５号公報，特開昭５７−
１０８８１８号公報，特開昭５８−１２５００７号公
報） 発明が解決しようとする問題点 このような従来の投写レンズは構成が簡素であるという
利点を有しているが、コンパクト性には欠ける。例え
ば、第１レンズの前面から第３レンズの後面までの距離
(L)を全レンズ系の焦点距離()で割った値をレンズ長
と呼ぶことにして、これをコンパクト性の１つの尺度と
した場合、従来例ではＬ／＝1.36〜2.22の範囲に入っ
ている。最近、ビデオプロジェクターの奥行きを小さく
するという要望が強く、これを実現する手段の１つとし
てレンズのコンパクト化が必要になってきている。
本発明はかかる点を考慮して、従来の３群という簡素な
構成を生かして、光学パラメータの適切な選択によりコ
ンパクト化を図った投写レンズを提供するものである。
構成を生かして、光学パラメータの適切な選択によりコ
ンパクト化を図った投写レンズを提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、第１レンズの焦点
距離を1，第２メンズの焦点距離を2としたとき、２
つの焦点距離の比1／2を従来例より小さな値にする
ことにより投写レンズのコンパクト化を実現するもので
ある。
距離を1，第２メンズの焦点距離を2としたとき、２
つの焦点距離の比1／2を従来例より小さな値にする
ことにより投写レンズのコンパクト化を実現するもので
ある。
作 用 正の屈折力を有する第１レンズ，第２レンズおよびＣＲ
Ｔに極く接近して配置されるフィールドフラットナーと
しての役目をする負屈折力の、第３レンズで構成される
投写レンズでは、近軸計算によれば第１レンズの焦点距
離を第２レンズの焦点距離で割った値を小さくすること
により、レンズのコンパクト化が図れる。良好な収差補
正は少くとも第１レンズと第３レンズに非球面を導入す
ること、光学パラメータの適切な選定、また第１レンズ
の形状を正屈折力のメニスカスにすることで実現でき
る。
Ｔに極く接近して配置されるフィールドフラットナーと
しての役目をする負屈折力の、第３レンズで構成される
投写レンズでは、近軸計算によれば第１レンズの焦点距
離を第２レンズの焦点距離で割った値を小さくすること
により、レンズのコンパクト化が図れる。良好な収差補
正は少くとも第１レンズと第３レンズに非球面を導入す
ること、光学パラメータの適切な選定、また第１レンズ
の形状を正屈折力のメニスカスにすることで実現でき
る。
実施例 第１図は本発明の投写レンズの一実施例を示す構成図で
ある。第１図でＬ１はスクリーン側に凸面を向けた正屈
折力の非球面を有するメニスカス形状の第１レンズ、Ｌ
２は両凸の正屈折力を有する球面の第２レンズ、Ｌ３は
スクリーン側に非球面の凹面を向けた負屈折力の第３レ
ンズ、Ｌ４はＣＲＴのフェーズプレートであり、レンズ
系に対する光学性能への影響は無視できる。全レンズ系
の光学パワーは第１レンズＬ１と第２レンズＬ２でほぼ
決定され、第３レンズはＣＲＴに接近して配置されフィ
ードフラットナーの役目をする。３枚構成でＦナンバー
が約１．３以下と明るく、半画角が２０゜〜３０゜の投
写レンズで良好な収差補正を行うには少くとも第１レン
ズと第３レンズに非球面を含む必要がある。また、良好
な光学性能を得るとともにコンパクト化を実現するには
光学パラメータの選択が重要である。第１レンズの焦点
距離を１，第２レンズの焦点距離を２として本発明
の投写レンズは下記の条件を満足する。
ある。第１図でＬ１はスクリーン側に凸面を向けた正屈
折力の非球面を有するメニスカス形状の第１レンズ、Ｌ
２は両凸の正屈折力を有する球面の第２レンズ、Ｌ３は
スクリーン側に非球面の凹面を向けた負屈折力の第３レ
ンズ、Ｌ４はＣＲＴのフェーズプレートであり、レンズ
系に対する光学性能への影響は無視できる。全レンズ系
の光学パワーは第１レンズＬ１と第２レンズＬ２でほぼ
決定され、第３レンズはＣＲＴに接近して配置されフィ
ードフラットナーの役目をする。３枚構成でＦナンバー
が約１．３以下と明るく、半画角が２０゜〜３０゜の投
写レンズで良好な収差補正を行うには少くとも第１レン
ズと第３レンズに非球面を含む必要がある。また、良好
な光学性能を得るとともにコンパクト化を実現するには
光学パラメータの選択が重要である。第１レンズの焦点
距離を１，第２レンズの焦点距離を２として本発明
の投写レンズは下記の条件を満足する。
０．５５＜1／2＜1.1 ……(1) 条件(1)は第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との光学的
パワーの分配に関しており、上限を越えるとコンパクト
化に不利である。条件(1)の下限を越えるとコンパクト
化には有利であるが、第１レンズＬ１の光学的パワーが
強くなりすぎてコマ収差の補正が困難になるとともに第
１レンズＬ１の肉厚が厚くなり製造も困難になる。
パワーの分配に関しており、上限を越えるとコンパクト
化に不利である。条件(1)の下限を越えるとコンパクト
化には有利であるが、第１レンズＬ１の光学的パワーが
強くなりすぎてコマ収差の補正が困難になるとともに第
１レンズＬ１の肉厚が厚くなり製造も困難になる。
また、第１レンズＬ１の形状は軸上，軸外の良好な収差
補正のためにメニスカスにする。第１レンズＬ１が平凸
あるいは両凸になると非球面を利用しても軸外収差の補
正が困難になる。
補正のためにメニスカスにする。第１レンズＬ１が平凸
あるいは両凸になると非球面を利用しても軸外収差の補
正が困難になる。
更に、コンパクトで良好な光学性能を有するレンズの実
現には、レンズ系全体の焦点距離を、第３レンズＬ３
の焦点距離を３，第２レンズＬ２と第３レンズＬ３と
の光軸上の間隔をｄ４としたとき、下記の条件を満足す
ることが望ましい。
現には、レンズ系全体の焦点距離を、第３レンズＬ３
の焦点距離を３，第２レンズＬ２と第３レンズＬ３と
の光軸上の間隔をｄ４としたとき、下記の条件を満足す
ることが望ましい。
０．６＜／１＜０．９ ……(2) ０．４５＜／２＜．０．７５ ……(3) -1.4＜／３＜-０．９５ ……(4) ０．２５＜ｄ4／＜０．４５ ……(5) 条件(2)は第１レンズＬ１の光学的パワーの分配に関
し、条件(2)の上限を越えるとコンパクト化には有利で
あるが、コマ収差の補正が困難になり、下限を越えると
コンパクト化に不利となる。条件(3)は第２レンズＬ２
の光学的パワーの分配に関し、下限を越えるとコンパク
ト化には有利であるが、コマ収差の補正が困難になり、
上限を越えるとコンパクト化に不利となる。条件(4)は
第３レンズL3の光学的パワーの分配に関し、上限を越え
るとペッツバール像面の補正が不足する。条件(4)の下
限をはずれるとペッツバール像面の補正が過剰になると
ともに第３レンズＬ３の曲率がきつくなりすぎ製作も困
難となる。条件(5)の上限を越えるとバックフォーカス
が短かくなりすぎ、Ｌ３レンズとＣＲＴとの間隔が狭く
なるので、ＣＲＴの放熱効果などの実用上の問題が生じ
る。条件(5)の下限を越えると軸外収差の補正が困難に
なる。
し、条件(2)の上限を越えるとコンパクト化には有利で
あるが、コマ収差の補正が困難になり、下限を越えると
コンパクト化に不利となる。条件(3)は第２レンズＬ２
の光学的パワーの分配に関し、下限を越えるとコンパク
ト化には有利であるが、コマ収差の補正が困難になり、
上限を越えるとコンパクト化に不利となる。条件(4)は
第３レンズL3の光学的パワーの分配に関し、上限を越え
るとペッツバール像面の補正が不足する。条件(4)の下
限をはずれるとペッツバール像面の補正が過剰になると
ともに第３レンズＬ３の曲率がきつくなりすぎ製作も困
難となる。条件(5)の上限を越えるとバックフォーカス
が短かくなりすぎ、Ｌ３レンズとＣＲＴとの間隔が狭く
なるので、ＣＲＴの放熱効果などの実用上の問題が生じ
る。条件(5)の下限を越えると軸外収差の補正が困難に
なる。
以下、本発明の具体的な実施例を示す。表で、は全レ
ンズ系の焦点距離、ωは半画角、βは投影倍率、1，
2，3はそれぞれ第１レンズＬ１，第２レンズＬ２，
第３レンズＬ３の焦点距離、ｒ1，ｒ2，………はスクリ
ーン側から順次数えた各レンズ面の曲率半径、ｄ1，
ｄ2，………は各レンズの中心厚および空気間隔、ｎ1，
ｎ2，………は各レンズのｅ線に対する屈折率、Ｌは第
１レンズＬ１の前面から第３レンズＬ３の後面までのレ
ンズ長を示す。また、＊印を付したレンズ面は非球面を
表示しており、本発明による投写レンズの非球面形状は
光軸方向をＸとし、Ｘ軸と垂直なＹ軸をとり、頂点曲率
をｃ（＝１／ｒ）、円錐定数をｋ、非球面係数をＡＤ，
ＡＥ，ＡＦ，ＡＧとするとき、次式で表示される。
ンズ系の焦点距離、ωは半画角、βは投影倍率、1，
2，3はそれぞれ第１レンズＬ１，第２レンズＬ２，
第３レンズＬ３の焦点距離、ｒ1，ｒ2，………はスクリ
ーン側から順次数えた各レンズ面の曲率半径、ｄ1，
ｄ2，………は各レンズの中心厚および空気間隔、ｎ1，
ｎ2，………は各レンズのｅ線に対する屈折率、Ｌは第
１レンズＬ１の前面から第３レンズＬ３の後面までのレ
ンズ長を示す。また、＊印を付したレンズ面は非球面を
表示しており、本発明による投写レンズの非球面形状は
光軸方向をＸとし、Ｘ軸と垂直なＹ軸をとり、頂点曲率
をｃ（＝１／ｒ）、円錐定数をｋ、非球面係数をＡＤ，
ＡＥ，ＡＦ，ＡＧとするとき、次式で表示される。
第２図は実施例１の，第３図は実施例２の，第４図は実
施例３の，第５図は実施例４の，第６図は実施例５の，
第７図は実施例６の諸収差図を示す。非点収差の図で、
ｍはメリディオナル方向の像面湾曲を、ｓはサジタル方
向の像面湾曲を示す。以上の諸収差図から明らかなよう
に、本発明のコンパクトな投写レンズは良好な収差補正
がなされており、良好な結像性能を有する。また、レン
ズ長Ｌ／も1.13〜1.22（従来例では1.36〜2.22）であ
り、大幅なコンパクト化が達成されている。なお、実施
例では第２レズＬ２は球面系であるが、性能の一層の向
上のため第２レンズＬ２に非球面を採用してもよい。ま
た、一層明るい投写レンズの実現には光学的パワーの大
きい第１レンズＬ１を２つ以上のレンズに分割してもよ
い。
施例３の，第５図は実施例４の，第６図は実施例５の，
第７図は実施例６の諸収差図を示す。非点収差の図で、
ｍはメリディオナル方向の像面湾曲を、ｓはサジタル方
向の像面湾曲を示す。以上の諸収差図から明らかなよう
に、本発明のコンパクトな投写レンズは良好な収差補正
がなされており、良好な結像性能を有する。また、レン
ズ長Ｌ／も1.13〜1.22（従来例では1.36〜2.22）であ
り、大幅なコンパクト化が達成されている。なお、実施
例では第２レズＬ２は球面系であるが、性能の一層の向
上のため第２レンズＬ２に非球面を採用してもよい。ま
た、一層明るい投写レンズの実現には光学的パワーの大
きい第１レンズＬ１を２つ以上のレンズに分割してもよ
い。
実施例１ ＝104.6792mm Ｆナンバー＝1.07 β＝８ ω＝28゜ ／1／０．７４３ ／2＝０．６９３
／3＝-1.2211 ／2＝０．９３２ ｄ4／＝０．３６１ Ｌ／
＝1.183 （実施例２） ＝104.9897mm Ｆナンバー＝1.09 β＝８ ω＝28゜ ／1／０．７１８ ／2＝０．７０１
／3＝-1.1581 ／2＝０．９７７ ｄ4／＝０．３７８ Ｌ／
＝1.197 （実施例３） ＝105.5912mm Ｆナンバー＝1.09 β＝８ ω＝28゜ ／1／０．７１０ ／2＝０．７１９
／3＝1.1441 ／2＝１．０１２ ｄ4／＝０．３７８ Ｌ／
＝1.211 （実施例４） ＝102.3821mm Ｆナンバー＝1.03 β＝８ ω＝28.5゜ ／1／０．７８６ ／2＝０．６６
３ ／3＝-1.2881 ／2＝０．８４４ ｄ4／＝０．３３２ Ｌ／
＝1.156 （実施例５） ＝99.6540mm Ｆナンバー＝1.05 β＝８ ω＝29゜ ／1／０．８３６ ／2＝０．６１０
／3＝-1.3211 ／2＝０．７３０ ｄ4／＝０．３１０ Ｌ／
＝1.130 （実施例６） ＝111.9919mm Ｆナンバー＝1.06 β＝８ ω＝26゜ ／1／０．８７０ ／2＝０．５０３
／3＝-1.1671 ／2＝０．５７８ ｄ4／＝０．２８４ Ｌ／
＝1.132 発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば光学的パラメー
タの適切な選択によりコンパクトで収差補正の良好な投
写レンズが実現できる。
／3＝-1.2211 ／2＝０．９３２ ｄ4／＝０．３６１ Ｌ／
＝1.183 （実施例２） ＝104.9897mm Ｆナンバー＝1.09 β＝８ ω＝28゜ ／1／０．７１８ ／2＝０．７０１
／3＝-1.1581 ／2＝０．９７７ ｄ4／＝０．３７８ Ｌ／
＝1.197 （実施例３） ＝105.5912mm Ｆナンバー＝1.09 β＝８ ω＝28゜ ／1／０．７１０ ／2＝０．７１９
／3＝1.1441 ／2＝１．０１２ ｄ4／＝０．３７８ Ｌ／
＝1.211 （実施例４） ＝102.3821mm Ｆナンバー＝1.03 β＝８ ω＝28.5゜ ／1／０．７８６ ／2＝０．６６
３ ／3＝-1.2881 ／2＝０．８４４ ｄ4／＝０．３３２ Ｌ／
＝1.156 （実施例５） ＝99.6540mm Ｆナンバー＝1.05 β＝８ ω＝29゜ ／1／０．８３６ ／2＝０．６１０
／3＝-1.3211 ／2＝０．７３０ ｄ4／＝０．３１０ Ｌ／
＝1.130 （実施例６） ＝111.9919mm Ｆナンバー＝1.06 β＝８ ω＝26゜ ／1／０．８７０ ／2＝０．５０３
／3＝-1.1671 ／2＝０．５７８ ｄ4／＝０．２８４ Ｌ／
＝1.132 発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば光学的パラメー
タの適切な選択によりコンパクトで収差補正の良好な投
写レンズが実現できる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における投写レンズの構成
図、第２図〜第７図は本発明の投写レンズの実施例に対
する諸収差図を示す図である。 Ｌ１……第１レンズ、Ｌ２……第２レンズ、Ｌ３……第
３レンズ、Ｌ４……ＣＲＴのフェースプレート。
図、第２図〜第７図は本発明の投写レンズの実施例に対
する諸収差図を示す図である。 Ｌ１……第１レンズ、Ｌ２……第２レンズ、Ｌ３……第
３レンズ、Ｌ４……ＣＲＴのフェースプレート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長岡 良富 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小野 周佑 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−111615（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】テレビジョン画像の投写表示装置に用いら
れ、スクリーン側に凸面を向けた正屈折力の非球面を有
するメニスカス形状の第１レンズ、両凸の正の屈折力を
有する球面の第２レンズ、及びスクリーン側に非球面の
凹面を向けた負屈折力の第３レンズから成り、下記の条
件を満足することを特徴とする投写レンズ。 ０．５５＜ｆ1／ｆ2＜１．１ ただし、ｆ1：第１レンズの焦点距離 ｆ2：第２レンズの焦点距離 - 【請求項２】第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズ
の焦点距離は下記の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。 ０．６＜ｆ／ｆ1＜０．９ ０．４５＜ｆ／ｆ2＜０．７５ −１．４＜ｆ／ｆ3＜−０．９５ ただし、ｆ：全レンズ系の焦点距離 ｆ３：第３レンズの焦点距離 - 【請求項３】第２レンズと第３レンズとの光軸上の空気
間隔をｄ4とするとき、下記の条件を満足することを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の投写レンズ。 ０．２５＜ｄ4／ｆ＜０．４５
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59269783A JPH0627895B2 (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 投写レンズ |
| US06/802,341 US4690515A (en) | 1984-12-20 | 1985-11-25 | Compact projection lens |
| CN85109241.1A CN1006092B (zh) | 1984-12-20 | 1985-12-18 | 紧凑投影镜头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59269783A JPH0627895B2 (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 投写レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147213A JPS61147213A (ja) | 1986-07-04 |
| JPH0627895B2 true JPH0627895B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=17477092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59269783A Expired - Lifetime JPH0627895B2 (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 投写レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627895B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4499370B2 (ja) * | 2003-04-04 | 2010-07-07 | オリンパス株式会社 | 結像光学系及びそれを用いた撮像装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5248010B2 (ja) * | 1973-12-05 | 1977-12-07 | ||
| JPS5248011B2 (ja) * | 1974-05-14 | 1977-12-07 | ||
| JPS55124114A (en) * | 1978-09-08 | 1980-09-25 | Us Precision Lens Inc | Projector lens |
| JPS5734515A (en) * | 1980-08-09 | 1982-02-24 | Minolta Camera Co Ltd | Refracting index type optical system for video projector |
| JPS56125716A (en) * | 1980-03-08 | 1981-10-02 | Ishida Koki Seisakusho:Kk | Projection lens for three primary color projection type large-size television |
| JPS6017387B2 (ja) * | 1980-03-21 | 1985-05-02 | 三井東圧化学株式会社 | 填料分散液の改良方法 |
| JPS57108818A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Projection lens |
| JPS57177115A (en) * | 1981-04-23 | 1982-10-30 | Jihei Nakagawa | Projection lens device |
| IT1196420B (it) * | 1981-12-22 | 1988-11-16 | Anic Spa | Copolimeri a blocchi a base di pivalolattone e processo per la loro preparazione |
| JPS58125007A (ja) * | 1982-01-20 | 1983-07-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投影レンズ |
| JPS58139110A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プロジエクシヨンレンズ |
| JPS58140708A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投影レンズ |
| JPS59111615A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投影レンズ |
| JPS59121016A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-12 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 投影レンズ |
-
1984
- 1984-12-20 JP JP59269783A patent/JPH0627895B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61147213A (ja) | 1986-07-04 |
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