JPH0750245B2 - 投影レンズ - Google Patents
投影レンズInfo
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- JPH0750245B2 JPH0750245B2 JP62077716A JP7771687A JPH0750245B2 JP H0750245 B2 JPH0750245 B2 JP H0750245B2 JP 62077716 A JP62077716 A JP 62077716A JP 7771687 A JP7771687 A JP 7771687A JP H0750245 B2 JPH0750245 B2 JP H0750245B2
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- Japan
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- lens
- lens group
- group
- projection
- screen side
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
-
- G—PHYSICS
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- G02B13/16—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテレビジョン受像機の画面等を拡大投影する投
影表示装置に使用するに適した色消しを考慮した投影レ
ンズに関するものである。
影表示装置に使用するに適した色消しを考慮した投影レ
ンズに関するものである。
従来の技術 一般に三管式のカラープロジェクターでは、Ｂ（青）、
Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の３色の単色陰極線管の各々の画像
を投影レンズによりスクリーン上に投影し合成するた
め、単色光に対する諸収差を良好に補正していれば、特
に色消しの考慮は必要なかった。
Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の３色の単色陰極線管の各々の画像
を投影レンズによりスクリーン上に投影し合成するた
め、単色光に対する諸収差を良好に補正していれば、特
に色消しの考慮は必要なかった。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、単色陰極線管と言っても、それに用いら
れる螢光体の特性により、ある波長幅を有しており、特
にＢ（青）においては、その波長幅が大きく、高精細度
の像の投影においては、無視できなくなる。したがっ
て、単色光に対して良好な結像性能を示し、高コントラ
ストで、且つ色収差補正がされていることが必要となっ
てくる。
れる螢光体の特性により、ある波長幅を有しており、特
にＢ（青）においては、その波長幅が大きく、高精細度
の像の投影においては、無視できなくなる。したがっ
て、単色光に対して良好な結像性能を示し、高コントラ
ストで、且つ色収差補正がされていることが必要となっ
てくる。
問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本発明の投影レンズは、スク
リーン側より順に曲率大なる面をスクリーン側に向けた
正の屈折力を有するレンズよりなる第１群レンズ、その
後方に両凸の正レンズとスクリーン側に凹面を向けた負
レンズの２枚のレンズよりなる第２群レンズ、その後方
に両凸の正レンズよりなる第３群レンズ、その後方に凹
面をスクリーンに向けた負レンズよりなる第４群レンズ
から構成され、以下の各条件を満足することにより単色
光に対して良好な結像性能を示し、高コントラストで、
且つ色収差補正がされた投影レンズを実現している。
リーン側より順に曲率大なる面をスクリーン側に向けた
正の屈折力を有するレンズよりなる第１群レンズ、その
後方に両凸の正レンズとスクリーン側に凹面を向けた負
レンズの２枚のレンズよりなる第２群レンズ、その後方
に両凸の正レンズよりなる第３群レンズ、その後方に凹
面をスクリーンに向けた負レンズよりなる第４群レンズ
から構成され、以下の各条件を満足することにより単色
光に対して良好な結像性能を示し、高コントラストで、
且つ色収差補正がされた投影レンズを実現している。
（１） f2P・ν2P/f2N・ν2N＜−0.74 （２） 0.10＜d23/f＜0.15 但し、ｆは全系の焦点距離、f2P,ν2Pはそれぞれ第２群
レンズの正レンズの焦点距離、アツベ数、f2N,ν2Nはそ
れぞれ第２群レンズの負レンズの焦点距離、アツベ数、
d23は、スクリーン側からみて第２群レンズの最終面か
ら第３群レンズの最初の面までの間隔である。
レンズの正レンズの焦点距離、アツベ数、f2N,ν2Nはそ
れぞれ第２群レンズの負レンズの焦点距離、アツベ数、
d23は、スクリーン側からみて第２群レンズの最終面か
ら第３群レンズの最初の面までの間隔である。
作用 本発明の投影レンズにおいて、第１群レンズでは主とし
て球面収差、コマ収差、第２群レンズで、球面収差と軸
上色収差の補正を行い、第３群レンズによりコマ収差、
非点収差を補正し、第４群レンズでは、画角に強く依存
する収差、特に像面彎曲、歪曲収差の補正を行ってい
る。
て球面収差、コマ収差、第２群レンズで、球面収差と軸
上色収差の補正を行い、第３群レンズによりコマ収差、
非点収差を補正し、第４群レンズでは、画角に強く依存
する収差、特に像面彎曲、歪曲収差の補正を行ってい
る。
条件（１）は、色収差の補正条件であって、第２群レン
ズの正レンズと負レンズのそれぞれの焦点距離とｅ線に
対するアッベ数を限定するものである。この条件の上限
を越えると軸上色収差が増大し、色収差補正が困難とな
る。また、色収差を低減させるためには、第２群レンズ
の正レンズにおいてはアッベ数が50〜65と大であり、負
レンズにおいてはアッベ数が20〜40と小さくすることが
望ましい。
ズの正レンズと負レンズのそれぞれの焦点距離とｅ線に
対するアッベ数を限定するものである。この条件の上限
を越えると軸上色収差が増大し、色収差補正が困難とな
る。また、色収差を低減させるためには、第２群レンズ
の正レンズにおいてはアッベ数が50〜65と大であり、負
レンズにおいてはアッベ数が20〜40と小さくすることが
望ましい。
条件（２）は、第２群レンズと第３群レンズの間隔を規
定するものであり、この条件の下限を越えると第３群レ
ンズにおいて軸上光線高が大きくなり、温度変化に対す
る像点の移動が大きくなる。また、上限を越えると、特
にサジタル方向のコマ収差の補正が困難となり、コント
ラストの低下の原因となる。
定するものであり、この条件の下限を越えると第３群レ
ンズにおいて軸上光線高が大きくなり、温度変化に対す
る像点の移動が大きくなる。また、上限を越えると、特
にサジタル方向のコマ収差の補正が困難となり、コント
ラストの低下の原因となる。
また第１群の焦点距離をf1、第１群と第２群の間隔をd
12とすると、次の条件を満たすことが望ましい。
12とすると、次の条件を満たすことが望ましい。
d12/f1＜0.2 この条件の上限を越えると第１群レンズで発生する色収
差が過大となり、色収差補正が困難となる。
差が過大となり、色収差補正が困難となる。
さらに、前記第１群レンズおよび第３群レンズにプラス
チックレンズを使用し、それぞれ少なくとも一面以上の
非球面を導入することによって第１群レンズでは、球面
収差を良好に補正し、第３群レンズではフレアー発生を
少なくして、高コントラスト化を実現できる。第２群レ
ンズは温度特性を考慮してガラスレンズにすることが望
ましい。
チックレンズを使用し、それぞれ少なくとも一面以上の
非球面を導入することによって第１群レンズでは、球面
収差を良好に補正し、第３群レンズではフレアー発生を
少なくして、高コントラスト化を実現できる。第２群レ
ンズは温度特性を考慮してガラスレンズにすることが望
ましい。
また、第４群レンズに、ガラスレンズを用いれば耐熱性
に優れるというメリットがある。
に優れるというメリットがある。
実施例 以下に本発明になる投影レンズの具体的な実施例を示
す。但し、各実施例中r1,r2…はスクリーンから順に見
た各面の曲率半径、d1,d2…は上記各面の面間隔、n1,n2
…はそれぞれのレンズのｅ線における屈折率である。ν
１は第１群レンズのｅ線に対するアッベ数、ν2P,ν2N
は第２群レンズの正レンズおよび負レンズのｅ線に対す
るアッベ数、ν3,ν４はそれぞれ第３群レンズ、第４群
レンズを構成するレンズのｅ線に対するアッベ数であ
る。＊1,＊２…で印された面は非球面でありＸをレンズ
の光軸からの開口の半径距離Ｙの位置におけるレンズ頂
点からの偏移量とすると で示される。AD,AE,AF,AGは非球面係数、Ｋは円錐定数
である。
す。但し、各実施例中r1,r2…はスクリーンから順に見
た各面の曲率半径、d1,d2…は上記各面の面間隔、n1,n2
…はそれぞれのレンズのｅ線における屈折率である。ν
１は第１群レンズのｅ線に対するアッベ数、ν2P,ν2N
は第２群レンズの正レンズおよび負レンズのｅ線に対す
るアッベ数、ν3,ν４はそれぞれ第３群レンズ、第４群
レンズを構成するレンズのｅ線に対するアッベ数であ
る。＊1,＊２…で印された面は非球面でありＸをレンズ
の光軸からの開口の半径距離Ｙの位置におけるレンズ頂
点からの偏移量とすると で示される。AD,AE,AF,AGは非球面係数、Ｋは円錐定数
である。
ＦはＦナンバー、画角を２ωで示す。
第１実施例 ｆ＝136.9,F＝1.3,2ω＝45 f2P・ν2P/f2N・ν2N＝−1.09 d23＝d6,d12＝d2 d23/f＝0.146 d12/f1＝0.161 r1＝179.293 d1＝13.00 ＊１ n1＝1.493834 ν１＝56.9 r2＝1145.071 d2＝69.12 ＊２ n2＝1.0 r3＝114.744 d3＝27.00 n3＝1.518253 ν2P＝64.0 r4＝−190.183 d4＝0.65 n4＝1.0 r5＝−259.096 d5＝4.80 n5＝1.624084 ν2N＝36.1 r6＝329.668 d6＝20.000 n6＝1.0 r7＝129.605 d7＝15.00 ＊３ n7＝1.493834 ν３＝56.9 r8＝−1238.692 d8＝68.62 ＊４ n8＝1.0 r9＝−54.366 d9＝5.00 ＊５ n9＝1.493834 ν４＝56.9 r10＝−60.000 d10＝8.95 n10＝1.400000 r11＝∞ d11＝10.40 n11＝1.540000 r11＝∞ ＊１ Ｋ＝−4.09552 AD＝−2.36725×10-8 AE＝−1.86977×10-11 AF＝−1.76004×10-15 AG＝−2.26308×10-19 ＊２ Ｋ＝2.19798×102 AD＝−4.88877×10-8 AE＝−2.13160×10-11 AF＝−2.61011×10-16 AG＝−2.98844×10-19 ＊３ Ｋ＝3.52227 AD＝7.98589×10-8 AE＝1.53595×10-11 AF＝−6.46760×10-15 AG＝5.80399×10-18 ＊４ Ｋ＝−3.29552×102 AD＝3.93128×10-7 AE＝4.20446×10-11 AF＝−6.53621×10-15 AG＝7.46446×10-18 ＊５ Ｋ＝−1.29981×10-1 AD＝−9.55362×10-7 AE＝3.26460×10-10 AF＝−2.31463×10-14 AG＝−7.77418×10-18 第２実施例 ｆ＝135.0,F＝1.3,2ω＝45 f2P・ν2P/f2N・ν2N＝−1.21 d23＝d6,d12＝d2 d23/f＝0.121 d12/f1＝0.133 r1＝142.525 d1＝13.20 ＊１ n1＝1.493834 ν１＝56.9 r2＝434.415 d2＝56.25 ＊２ n2＝1.0 r3＝131.980 d3＝26.50 n3＝1.518253 ν2P＝64.0 r4＝−177.838 d4＝0.50 n4＝1.0 r5＝−169.475 d5＝4.80 n5＝1.624084 ν2N＝36.1 r6＝726.239 d6＝16.300 n6＝1.0 r7＝182.769 d7＝16.30 ＊３ n7＝1.493834 ν３＝56.9 r8＝−215.972 d8＝75.01 ＊４ n8＝1.0 r9＝−52.111 d9＝5.00 ＊５ n9＝1.493834 ν４＝56.9 r10＝−61.111 d10＝9.00 n10＝1.400000 r11＝∞ d11＝10.40 n11＝1.540000 r11＝∞ ＊１ Ｋ＝−6.89418×10-1 AD＝4.69642×10-8 AE＝−3.39527×10-12 AF＝4.58348×10-15 AG＝1.88991×10-19 ＊２ Ｋ＝0.0 AD＝1.04113×10-7 AE＝8.82672×10-12 AF＝1.89312×10-15 AG＝4.80433×10-19 ＊３ Ｋ＝3.34565 AD＝4.28321×10-8 AE＝5.99839×10-11 AF＝2.13308D×10-15 AG＝−4.03161×10-18 ＊４ Ｋ＝0.0 AD＝1.50827×10-7 AE＝7.09977×10-11 AF＝−9.03071×10-15 AG＝−3.06209×10-18 ＊５ Ｋ＝−5.21866×10-1 AD＝−1.37984×10-6 AE＝4.65791×10-10 AF＝−1.31671×10-13 AG＝4.80722×10-18 第３実施例 ｆ＝127.310,F＝1.18,2ω＝47.5 f2P・ν2P/f2N・ν2N＝−0.74 d23＝d6,d12＝d2 d23/f＝0.122 d12/f1＝0.183 r1＝233.830 d1＝11.32 ＊１ n1＝1.493834 ν１＝56.9 r2＝−9416.980 d2＝84.61 ＊２ n2＝1.0 r3＝94.529 d3＝35.46 n3＝1.518253 ν2P＝64.0 r4＝−147.706 d4＝0.94 n4＝1.0 r5＝−144.721 d5＝4.72 n5＝1.624084 ν2N＝36.1 r6＝−662.684 d6＝15.49 n6＝1.0 r7＝369.001 d7＝11.32 ＊３ n7＝1.493834 ν３＝56.9 r8＝−356.409 d8＝56.11 ＊４ n8＝1.0 r9＝−55.784 d9＝4.72 n9＝1.518253 ν４＝64.0 r10＝∞ d10＝8.90 n10＝1.400000 r11＝∞ d11＝10.40 n11＝1.540000 r12＝∞ ＊１ Ｋ＝−1.35632×101 AD＝−7.51572×10-11 AE＝−3.13960×10-11 AF＝3.85386×10-15 AG＝−5.65770×10-19 ＊２ Ｋ＝−7.16866×104 AD＝−7.77068×10-8 AE＝−6.65768×10-12 AF＝−6.77187×10-16 AG＝−7.56652×10-21 ＊３ Ｋ＝−1.57644 AD＝4.87928×10-7 AE＝−2.90144×10-11 AF＝6.71503×10-14 AG＝−6.23030×10-18 ＊４ Ｋ＝−1.32102×102 AD＝5.02500×10-7 AE＝−3.73564×10-11 AF＝1.10709×1013 AG＝−1.76059×10-17 本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明に係る投影レンズの第１実施例に基づく
概略構成図であり、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、
実施例１に基づく球面収差、非点収差、歪曲収差の特性
図である。第２図（ａ）において、実線はｅ線、一点鎖
線はｇ線に対する収差を示し、（ｂ）においては、実線
はサジタル（Ｓ）方向、破線はメリディオナル（Ｍ）方
向の収差を示す。歪曲収差は回路系の電気的補正量を低
減するために補正過剰としている。
第１図は本発明に係る投影レンズの第１実施例に基づく
概略構成図であり、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、
実施例１に基づく球面収差、非点収差、歪曲収差の特性
図である。第２図（ａ）において、実線はｅ線、一点鎖
線はｇ線に対する収差を示し、（ｂ）においては、実線
はサジタル（Ｓ）方向、破線はメリディオナル（Ｍ）方
向の収差を示す。歪曲収差は回路系の電気的補正量を低
減するために補正過剰としている。
第２図の特性図から明らかなように本発明によれば、諸
収差が良好に補正されていることが分かる。第１実施
例、第２実施例については第４群レンズをスクリーン側
に凹面を向けた肉厚が薄く、且つほぼ均等な肉厚の所謂
シェル状のレンズと光学的なカップリング用の媒質を含
めて構成しているが、この様なシェル状のレンズを用い
れば、材料コストの軽減と、またプラスチック成型する
場合に成型サイクルを短くすることができて、コストの
軽減ができるというメリットがある。
収差が良好に補正されていることが分かる。第１実施
例、第２実施例については第４群レンズをスクリーン側
に凹面を向けた肉厚が薄く、且つほぼ均等な肉厚の所謂
シェル状のレンズと光学的なカップリング用の媒質を含
めて構成しているが、この様なシェル状のレンズを用い
れば、材料コストの軽減と、またプラスチック成型する
場合に成型サイクルを短くすることができて、コストの
軽減ができるというメリットがある。
また、第３実施例のように第４群レンズにガラスレンズ
を用いた場合は、耐熱性にすぐれるというメリットがあ
る。以上の実施例では、投影レンズとCRTとの光学的な
カップリングにｎ＝1.4の媒質を用いて、CRTフェースプ
ートまで含めて、収差補正してあるが、カップリングの
部分に関しては例えばこれが空気等であっても簡単な設
計変更により同様の性能が実現でき、本発明の主旨に含
まれるものである。
を用いた場合は、耐熱性にすぐれるというメリットがあ
る。以上の実施例では、投影レンズとCRTとの光学的な
カップリングにｎ＝1.4の媒質を用いて、CRTフェースプ
ートまで含めて、収差補正してあるが、カップリングの
部分に関しては例えばこれが空気等であっても簡単な設
計変更により同様の性能が実現でき、本発明の主旨に含
まれるものである。
また、実施例で第２群レンズの２枚のレンズは、分離さ
れているが、接合することも可能である。
れているが、接合することも可能である。
発明の効果 本発明の投影レンズは、スクリーン側より順に曲率大な
る面をスクリーン側に向けた正の屈折力を有するレンズ
よりなる第１群レンズ、その後方に両凸の正レンズとス
クリーン側に凹面を向けた負レンズの２枚のレンズより
なる第２群レンズ、その後方に両凸の正レンズよりなる
第３群レンズ、その後方に凹面をスクリーン側に向けた
負レンズよりなる第４群レンズから構成され、前記の各
条件を満足することにより単色光に対して良好な結像性
能を示し、高コントラストで、且つ色収差補正がされた
投影レンズを提供するものである。
る面をスクリーン側に向けた正の屈折力を有するレンズ
よりなる第１群レンズ、その後方に両凸の正レンズとス
クリーン側に凹面を向けた負レンズの２枚のレンズより
なる第２群レンズ、その後方に両凸の正レンズよりなる
第３群レンズ、その後方に凹面をスクリーン側に向けた
負レンズよりなる第４群レンズから構成され、前記の各
条件を満足することにより単色光に対して良好な結像性
能を示し、高コントラストで、且つ色収差補正がされた
投影レンズを提供するものである。
第１図は本発明に係る投影レンズ第１実施例に基づく概
略構成図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は実施例１に
基づく球面収差、非点収差、歪曲収差の特性図、第３図
は第２実施例に基づく概略構成図、第４図（ａ），
（ｂ），（ｃ）はそれぞれ第２実施例に基づく諸収差の
特性図、第５図は第３実施例に基づく概略構成図、第６
図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ第３実施例に基づ
く諸収差の特性図である。
略構成図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は実施例１に
基づく球面収差、非点収差、歪曲収差の特性図、第３図
は第２実施例に基づく概略構成図、第４図（ａ），
（ｂ），（ｃ）はそれぞれ第２実施例に基づく諸収差の
特性図、第５図は第３実施例に基づく概略構成図、第６
図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ第３実施例に基づ
く諸収差の特性図である。
Claims (3)
- 【請求項１】テレビジョン画像の投影表示装置に用いら
れ、スクリーン側より順に曲率大なる面をスクリーン側
に向けた正の屈折力を有するレンズよりなる第１群レン
ズ、その後方に両凸の正レンズとスクリーン側に凹面を
向けた負レンズの２枚のレンズよりなる第２群レンズ、
その後方に両凸の正レンズよりなる第３群レンズ、その
後方に凹面をスクリーン側に向けた負レンズよりなる第
４群レンズから構成され、以下の各条件を満足すること
を特徴とする投影レンズ （１） f2P・ν2P/f2N・ν2N＜−0.74 （２） 0.10＜d23/f＜0.15 但し、ｆは全系の焦点距離、f2P,ν2Pはそれぞれ第２群
レンズの正レンズの焦点距離、アツベ数、f2N,ν2Nはそ
れぞれ第２群レンズの負レンズの焦点距離、アツベ数、
d23は、スクリーン側からみて第２群レンズの最終面か
ら第３群レンズの最初の面までの間隔である。 - 【請求項２】前記第１群レンズおよび第３群レンズはプ
ラスチックレンズを使用し、前記第２群レンズは、ガラ
スレンズを使用することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の投影レンズ。 - 【請求項３】前記第４群レンズがガラスレンズによりな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の投影レ
ンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077716A JPH0750245B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 投影レンズ |
| US07/139,452 US4950062A (en) | 1987-03-31 | 1987-12-30 | Projection lens |
| CA000556078A CA1306885C (en) | 1987-03-31 | 1988-01-08 | Projection lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077716A JPH0750245B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 投影レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243908A JPS63243908A (ja) | 1988-10-11 |
| JPH0750245B2 true JPH0750245B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=13641612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62077716A Expired - Fee Related JPH0750245B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 投影レンズ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4950062A (ja) |
| JP (1) | JPH0750245B2 (ja) |
| CA (1) | CA1306885C (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02167514A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-27 | Konica Corp | プロジェクター用投影レンズ |
| KR950011004B1 (ko) * | 1992-02-22 | 1995-09-26 | 삼성전자주식회사 | 비디오 프로젝터용 프로젝션 렌즈 시스템 |
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