JPH0433005B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0433005B2 JPH0433005B2 JP58174297A JP17429783A JPH0433005B2 JP H0433005 B2 JPH0433005 B2 JP H0433005B2 JP 58174297 A JP58174297 A JP 58174297A JP 17429783 A JP17429783 A JP 17429783A JP H0433005 B2 JPH0433005 B2 JP H0433005B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- curvature
- screen
- radius
- vertex
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明はテレビプロジエクタ用投影レンズ、
特に３管式のテレビプロジエクタ用に好適な投影
レンズに関する。 （従来技術） ３管式のテレビプロジエクタは、Ｂ（青）、Ｇ
（緑）、Ｒ（赤）のそれぞれの螢光体を持つ３本の
CRTの画面を、それぞれ３本のレンズでスクリ
ーン上に重ね合せて拡大投影することでカラー画
像を得ている。そのため、この目的で使用される
投影レンズは色消しレンズである必要はない。し
かし、半画角は20゜〜25゜と大きく、Ｆナンバーも
1.0ないし1.4と大口径にしなければならない。 この種のレンズをプラスチツクで製作すること
は公知であり、例えば特開昭55−124114号、特開
昭57−34515号、特開昭57−108818号、特開昭57
−177115号等に見られる。そして、３本程度の少
ないレンズで構成されており、プラスチツク化さ
れていることと合せて、従来のガラスレンズに比
較して大幅なコスト低減と軽量化が達成されてい
る。 一方、テレビプロジエクタは、大スクリーンで
しかも小型のものが要求されている。このため、
テレビプロジエクタの光学系は投影レンズとスク
リーンとの間に平面反射鏡を１枚ないし複数枚配
置し、光路を折り曲げて装置を小型にするように
しており、更に小型化を進めるために平面反射鏡
を内蔵したインミラーレンズを投影レンズとして
使用することも提案されている。 前記の公知のレンズについても、３枚構成のレ
ンズのうち、スクリーン側のレンズと中間のレン
ズとの間に平面反射鏡を挿入し、かつ、大口径、
広画角で使用できるものは一部に見られるが、
CRT画面側のレンズと中間のレンズとの間に平
面反射鏡を挿入したり、スクリーン側のレンズと
中間のレンズ間及び中間のレンズとCRT画面側
のレンズ間の両方に平面反射鏡を挿入した形で、
大口径、広画角で使用出来るものは見当らない。 （発明の目的） この発明は、３枚構成のレンズにおいて、大口
径、広画角にもかかわらず、各構成レンズ間の軸
上間隔を大きくとり、反射鏡の挿入を可能にし乍
ら、収差の良く補正された投影レンズを得ようと
するものである。 （発明の構成） この発明の投影レンズは、第１図にその構成を
示すように、スクリーン側から屈折力の弱い第１
レンズ、両凸レンズである第２レンズ及び負の第
３レンズからなり、各レンズの少なくとも１つの
屈折面が非球面で構成されるとともに、 −0.1＜ｆ／f1 ＜0.1 …(1) 0.45＜r3／｜r4｜＜0.9 …(2) −0.7f＜r5 −0.35f …(3) 但し ｆ：合系の合成焦点距離 f1：第１レンズの焦点距離 r3：第２レンズのスクリーン側の面の頂点
曲率半径 r4：第２レンズのスクリーンと逆の側の面
の頂点曲率半径 r5：第３レンズのスクリーンの面の頂点曲
率半径 の条件を満すレンズ系として構成される。 条件(1)は第１レンズへの屈折力配分を規定する
条件である。上限を超えて正の屈折力が強くなつ
た場合、バツクフオーカスを長くするには第２レ
ンズと第３レンズの間隔を短くしなければならな
い。このため、第２レンズと第３レンズの間に平
面反射鏡を挿入すれば大口径、大画角とすること
はできず、テレビプロジエクタ用の投影レンズと
して利用できなくなる。逆に下限をこえて負の屈
折力が強くなると、第２レンズの口径および中心
厚が著しく大きくなつてしまう。 条件(2)は第２レンズの形状を規定する条件であ
る。第１レンズの屈折力が弱く、第３レンズの軸
上光束の入射角が小さいため、全系の屈折力はほ
ぼ第２レンズが負担している。このため、第２レ
ンズの形状が適当でないと非球面を導入しても軸
外収差の補正ができなくなる。上限をこえるとコ
マ収差の補正には有利であるが、非点収差が大き
くなる。逆に下限をこえると内向きのコマ収差が
発生する。 条件(3)は第３レンズのスクリーン側の面の曲率
を規定するもので、像面湾曲の補正のための条件
である。この面に入射する軸上光束の入射高が小
さいので、全系の屈折力、球面収差に影響を与え
ないで大きな曲率を持たせることができる。上限
をこえて曲率が強くなると像面湾曲がオーバーと
なる。逆に曲率が弱くなると像面湾曲がアンダー
となる。 テレビプロジエクター用投影レンズのように、
大口径で画角の広いレンズでは、所望の性能を得
るには上記の各条件を満足すると共に、各レンズ
の少なくとも１つの屈折面を非球面で構成するこ
とが望ましい。第１レンズを非球面化することで
球面収差を補正し、第２レンズを非球面化するこ
とで球面収差、コマ収差を補正し、第３レンズを
非球面化することで像面湾曲、非点収差を補正す
ることができる。 以下、この発明の実施例を示す。 表中riはレンズ各面の軸上曲率半径、diは各レ
ンズ面間隔、niは各レンズの波長508nmにおける
屈折率、νiは各レンズのｄ線に対するアツベ数、
Ｋ，Aiはそれぞれ非球面を下の式で表わした場合
の円錐定数及び非球面係数である。 但し、座標原点は非球面の頂点とし、光軸方向を
Ｘ、これと垂直にｙ軸をとり、Ｃを頂点曲率Piを
非球面のべき数、φ＝√2＋2とする。 なお、表中にはCRT管のフエースプレート、
Ｇに関する値も示した。
特に３管式のテレビプロジエクタ用に好適な投影
レンズに関する。 （従来技術） ３管式のテレビプロジエクタは、Ｂ（青）、Ｇ
（緑）、Ｒ（赤）のそれぞれの螢光体を持つ３本の
CRTの画面を、それぞれ３本のレンズでスクリ
ーン上に重ね合せて拡大投影することでカラー画
像を得ている。そのため、この目的で使用される
投影レンズは色消しレンズである必要はない。し
かし、半画角は20゜〜25゜と大きく、Ｆナンバーも
1.0ないし1.4と大口径にしなければならない。 この種のレンズをプラスチツクで製作すること
は公知であり、例えば特開昭55−124114号、特開
昭57−34515号、特開昭57−108818号、特開昭57
−177115号等に見られる。そして、３本程度の少
ないレンズで構成されており、プラスチツク化さ
れていることと合せて、従来のガラスレンズに比
較して大幅なコスト低減と軽量化が達成されてい
る。 一方、テレビプロジエクタは、大スクリーンで
しかも小型のものが要求されている。このため、
テレビプロジエクタの光学系は投影レンズとスク
リーンとの間に平面反射鏡を１枚ないし複数枚配
置し、光路を折り曲げて装置を小型にするように
しており、更に小型化を進めるために平面反射鏡
を内蔵したインミラーレンズを投影レンズとして
使用することも提案されている。 前記の公知のレンズについても、３枚構成のレ
ンズのうち、スクリーン側のレンズと中間のレン
ズとの間に平面反射鏡を挿入し、かつ、大口径、
広画角で使用できるものは一部に見られるが、
CRT画面側のレンズと中間のレンズとの間に平
面反射鏡を挿入したり、スクリーン側のレンズと
中間のレンズ間及び中間のレンズとCRT画面側
のレンズ間の両方に平面反射鏡を挿入した形で、
大口径、広画角で使用出来るものは見当らない。 （発明の目的） この発明は、３枚構成のレンズにおいて、大口
径、広画角にもかかわらず、各構成レンズ間の軸
上間隔を大きくとり、反射鏡の挿入を可能にし乍
ら、収差の良く補正された投影レンズを得ようと
するものである。 （発明の構成） この発明の投影レンズは、第１図にその構成を
示すように、スクリーン側から屈折力の弱い第１
レンズ、両凸レンズである第２レンズ及び負の第
３レンズからなり、各レンズの少なくとも１つの
屈折面が非球面で構成されるとともに、 −0.1＜ｆ／f1 ＜0.1 …(1) 0.45＜r3／｜r4｜＜0.9 …(2) −0.7f＜r5 −0.35f …(3) 但し ｆ：合系の合成焦点距離 f1：第１レンズの焦点距離 r3：第２レンズのスクリーン側の面の頂点
曲率半径 r4：第２レンズのスクリーンと逆の側の面
の頂点曲率半径 r5：第３レンズのスクリーンの面の頂点曲
率半径 の条件を満すレンズ系として構成される。 条件(1)は第１レンズへの屈折力配分を規定する
条件である。上限を超えて正の屈折力が強くなつ
た場合、バツクフオーカスを長くするには第２レ
ンズと第３レンズの間隔を短くしなければならな
い。このため、第２レンズと第３レンズの間に平
面反射鏡を挿入すれば大口径、大画角とすること
はできず、テレビプロジエクタ用の投影レンズと
して利用できなくなる。逆に下限をこえて負の屈
折力が強くなると、第２レンズの口径および中心
厚が著しく大きくなつてしまう。 条件(2)は第２レンズの形状を規定する条件であ
る。第１レンズの屈折力が弱く、第３レンズの軸
上光束の入射角が小さいため、全系の屈折力はほ
ぼ第２レンズが負担している。このため、第２レ
ンズの形状が適当でないと非球面を導入しても軸
外収差の補正ができなくなる。上限をこえるとコ
マ収差の補正には有利であるが、非点収差が大き
くなる。逆に下限をこえると内向きのコマ収差が
発生する。 条件(3)は第３レンズのスクリーン側の面の曲率
を規定するもので、像面湾曲の補正のための条件
である。この面に入射する軸上光束の入射高が小
さいので、全系の屈折力、球面収差に影響を与え
ないで大きな曲率を持たせることができる。上限
をこえて曲率が強くなると像面湾曲がオーバーと
なる。逆に曲率が弱くなると像面湾曲がアンダー
となる。 テレビプロジエクター用投影レンズのように、
大口径で画角の広いレンズでは、所望の性能を得
るには上記の各条件を満足すると共に、各レンズ
の少なくとも１つの屈折面を非球面で構成するこ
とが望ましい。第１レンズを非球面化することで
球面収差を補正し、第２レンズを非球面化するこ
とで球面収差、コマ収差を補正し、第３レンズを
非球面化することで像面湾曲、非点収差を補正す
ることができる。 以下、この発明の実施例を示す。 表中riはレンズ各面の軸上曲率半径、diは各レ
ンズ面間隔、niは各レンズの波長508nmにおける
屈折率、νiは各レンズのｄ線に対するアツベ数、
Ｋ，Aiはそれぞれ非球面を下の式で表わした場合
の円錐定数及び非球面係数である。 但し、座標原点は非球面の頂点とし、光軸方向を
Ｘ、これと垂直にｙ軸をとり、Ｃを頂点曲率Piを
非球面のべき数、φ＝√2＋2とする。 なお、表中にはCRT管のフエースプレート、
Ｇに関する値も示した。
【表】
【表】
【表】
【表】
（発明の効果）
この発明のレンズは、実施例及び図面から明ら
かなように、各レンズ間の軸上空気間隔が大き
く、反射鏡等を容易に挿入しうるにもかかわら
ず、第２図ないし第４図の収差図でみるように、
大口径、大画角まで収差が補正され、テレビプロ
ジエクタ用の投影レンズとして十分な性能を有し
ている。
かなように、各レンズ間の軸上空気間隔が大き
く、反射鏡等を容易に挿入しうるにもかかわら
ず、第２図ないし第４図の収差図でみるように、
大口径、大画角まで収差が補正され、テレビプロ
ジエクタ用の投影レンズとして十分な性能を有し
ている。
第１図はこの発明のレンズ系の第１実施例の断
面図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ第１実
施例、第２実施例、第３実施例の収差図である。
面図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ第１実
施例、第２実施例、第３実施例の収差図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スクリーン側から屈折力の弱い第１レンズ、
両凸レンズである第２レンズ及び負の第３レンズ
からなり、各レンズの少なくとも１つの屈折面が
非球面で構成されるとともに、 −0.1＜ｆ／f1＜0.1 0.45＜r3／｜r4｜＜0.9 −0.7f＜r5 ＜−0.35f 但し ｆ：合系の合成焦点距離 f1：1レンズの焦点距離 r3：第２レンズのスクリーン側の面の頂点
曲率半径 r4：第２レンズのスクリーンと逆の側の面
の頂点曲率半径 r5：第３レンズのスクリーン側の面の頂点
曲率半径 の条件を満すことを特徴とするテレビプロジエク
タ用投影レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17429783A JPS6067914A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | テレビプロジェクタ用投影レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17429783A JPS6067914A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | テレビプロジェクタ用投影レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067914A JPS6067914A (ja) | 1985-04-18 |
| JPH0433005B2 true JPH0433005B2 (ja) | 1992-06-01 |
Family
ID=15976198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17429783A Granted JPS6067914A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | テレビプロジェクタ用投影レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067914A (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JPS58118616A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-14 | Minolta Camera Co Ltd | ビデオプロジエクタ−用屈折型光学系 |
| JPS57108818A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Projection lens |
| 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 |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17429783A patent/JPS6067914A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6067914A (ja) | 1985-04-18 |
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