JPS6394214A - 屈折式投影レンズ - Google Patents

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） 本発明は屈折式投影レンズに関し、特に投写管（例えば
、Ｃ，Ｒ，Ｔ、）の画像を大型スクリーンに投影する投
写テレビシステム用の屈折式投影レンズに関する。

（従来の技術） 投写テレビシステムは、Ｂｌｕｅ、　Ｇｒｅｅｎ　、　
Ｒｅｄ　３色の投写管それぞれの前方に投影レンズを配
置し、その投影レンズにより投写管上の像を投影レンズ
の前方に配置したスクリーンに投写して前記３色の像を
合成するものである。そしてそのスクリーン上における
解像力は０．２１ｐｓ　／　＊ｖｒ程度で充分とされ、
さらには投写管の螢光体の発光スペクトルの幅が狭いた
めに、一般民生用途における投影レンズの色収差補正の
必要性は少ないとされていた。

その上、温度変化に対して投影レンズの焦点移動も生ず
るが、使用温度において画質が最良とな、るように設定
して使用されていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、最近更に高解像力レンズの要望が強くな
り、色収差を補正した投影レンズが必要となってきた。

一方、高解像力レンズの要求に対して、色収差の補正の
みなず温度変化により生ずる焦点移動に基づく画質劣化
の改善も必要となってきた。

前記要望に対して、投影レンズが全部ガラスレンズで構
成されていれば、その実現は比較的容易であるが、一般
に６〜７枚のガラスレンズが必要となり、価格や重量の
点で望ましくない。

そこで本出願人は、プラスチックレンズとガラスレンズ
から成る、いわゆるハイブリッド型の投影レンズを開発
し、昭和６０年１０月９日付で特許出願（特願昭６０−
２２５６６５号、発明の名称：屈折式投影レンズ）し提
案した。この発明の投影レンズはメニスカスレンズから
成る第１群と、ガラス接合レンズ、ガラス単レンズ、プ
ラスチック非球面レンズから成る第２群と、凹レンズか
ら成る第３群とで構成されている。この投影レンズは、
その第２群が主たるレンズパワーを有し、主として色収
差をガラス接合レンズで補正し、温度変化による焦点移
動をガラス単レンズで補正している。しかしながら、こ
の投影レンズは、主たるレンズパワーを有する第２群の
主要部をガラスレンズで構成しているため、軽量で低価
格の要求を満たすものではない。

本発明は前述の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、色収差の改善と温度変化による焦点移動
を改善すると共に、更に軽量で低価格な投影レンズを提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前述した目的を達成するために、本発明は投影レンズを
プラスチックレンズとガラスレンズとで構成し、スクリ
ーン側より順にスクリーンに対し両面とも凸面のメニス
カスレンズを含む第１群と、プラスチック接合レンズ、
ガラス単レンズから成る第２群と、スクリーンに対し、
凹面を有する負レンズからなる第３群とから構成された
ことを特徴とするものである。

（作用） 色収差の補正は、主に第２群のプラスチック接合レンズ
で行ない、温度変化により生ずる焦点移動の補正は、主
に第２群のガラス単レンズで行なう。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図において、ｌは第１群を構成するメニスカスプラ
スチックレンズ、２は第２群を構成するプラスチック接
合レンズ、３は第２群を構成するガラス単レンズ、４は
第３群を構成するプラスチック凹レンズ、５は投写管冷
却用としての液体、６は投写管のフェースプレートをそ
れぞれ示す。

第１群手は、スクリーン側の面を非球面で形成し、両面
ともスクリーンに対し凸面を有する３群るサジタル像面
湾曲の補正不足を補正すると共に、サジタルフレアーの
発生を押え、投影レンズの大口径化及び大画角化に寄与
する。

第２群は本発明の要部で、プラスチック接合レンズ２と
ガラス単レンズ３とから成り、本発明レンズの最大のレ
ンズパワーを有している。プラスチック接合レンズ２は
、色収差補正のためＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ　
ｍｅｔａｃｒｙｌａｔｅ）材で形成した凸レンズ２ａと
Ｐ　Ｃ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ　）材で形成した
凹レンズ２ｂとから構成されている。そして、この凸レ
ンズ２ａのスクリーン側の面と凹レンズ２ｂのガラス皐
レンズ側の面を非球面で形成することにより、ガラス単
レンズ３で生ずる残存収差を補正している。プラスチッ
クはガラスに比べ温度変化に対する屈折率の温度係数及
び線膨張係数がそれぞれ約１００倍、約１０倍と大きい
ため、レンズパワーの強いレンズにはプラスチックは使
用できにくい。この点を考慮して第２群の主たるレンズ
パワーを有する単レンズ３をガラスで形成することによ
り、温度変化による焦点移動を押えている。

第３群は、第２群に次ぐレンズパワーを有し、湾曲を補
正する。

なお、本発明の屈折式投影レンズの収差補正は、液体５
並びにフェースプレート６を考慮しであることは言う迄
もない。

次に本発明に係る実施例を示す。ここで、Ｔｌｄ、ｎ、
νはそれぞれ各屈折面の曲率半径、レンズの中心厚及び
空気間隔、ｅ線に対する屈折率、ｄ線に対するアシベ数
を表し、添字は各々についての物体側からの順序を示す
。

また、非球面形状は、光軸方向にＺ軸、光軸と垂直にｙ
軸をとり、ａ１〜ａ、を非球面係数とする時、 Ｚ＝ａ、ｙ”　＋ａｚＶ’　＋　ａ３ｙ’　＋ａａＶ”
　＋ａｓｙＩ０で表わされる。

第２図は、実施例に対応する球面収差、非点収差、歪曲
収差を示し、第３図は、軸上色収差を示し、第４図は、
２０℃を基準とした時の温度変化によるスクリーン側で
の焦点移動量を示す。表１、表２はそれぞれ実施例に対
応する全系の焦点距離／各群の焦点距離、第２群の焦点
距離／第２群各レンズの焦点距離を示す。

実施例 全系の合成焦点距離ｆ　＝　１００　ｘ＊、画角２ω＝
５５６、Ｆナンバー＝　１．１　、撮影倍率９．０倍γ
、　　　　１２７．７７　　　　　　ｄ、　　　　　４
．５合γ２　　　１６５．４９　　　　　　ｄ、　　　
１１５．５３Ｔ３　　　６４．５９　　　　　　ｄ３　
　２４．００ｒ、　　　−３４８，３６ｄ、　　　　　
４．１４γＳ　　　　１２０．７８　　　　　　ｄ、０
．８３ｒ６　　　９９．１０　　　　　　ｄ６　　１５
．７２７７　　−１９０．２２　　　　　　ｄｔ　　　
　６１．３８ｒｓ　　　　−５０，７３ｄａ　　　　　
２．９０Ｔ９　　　平面　　　　　　ａ、　　　　８．
２７ｒｈｏ　　　　平面　　　　　　ｄｔｏ　　　　８
．５２ｒ＋＋　　　　平面 γｒ　　　　　　　　　　　　７３ ａ、−３，９４３４Ｘ１０−３　　７．７４０６１１ａ
２　３．６６４３Ｘ１０−８　　４．８８１１×１（ａ
３６．３０６７Ｘ１０”　　　８．０３’１５Ｘ１ｆａ
、−５，３１４５Ｘ１０−１６−１．８９２７Ｘｌ（ａ
ｓ　　６．３７９９Ｘ１０−”　　　９．１９３９Ｘ１
（ｎ、　　　１．４９２　　　　　　！Ｉｔ　　　　５
８ｎｚ　　　１．４９２　　　　　　ν２　　５８ｎ、
、　　　１．５８９　　　　　　ν３　　２９ｎ、　　
　１．５９１　　　　　　ν４　　６１ｎｓ　　　１．
４９２　　　　　　シ、５８ｎ、　　　１．４４３ ｎ７　１．５４０ ）−３４，１３９６ｘ１０−３−９．８５２６ｘｌＯ−
３）”’　　　　６．７５７６Ｘ１０−’　　　３．０
５２７Ｘ、１Ｏ−６）−１２−１，５６７１Ｘ１０−”
　　　７．２２８７Ｘ１０−１０）−１５４，９２６８
Ｘ１０−”−３，２７９４Ｘ１０−”）−”　　−４，
，５５４４Ｘ１０−１９−１．０５７６Ｘ１０−”表　
　１ 表　　２ （発明の効果） 以上詳述したように、本発明は３群から成る屈折式投影
レンズをプラスチックレンズとガラスレンズで構成し、
特にその第２群をプラスチック接合レンズとガラス単レ
ンズとで構成したので、色収差の改善並びに温度変化に
よる焦点移動の改善を計ることが可能となると共に、高
性能で軽量かつ安価な屈折式投影レンズを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に対応する屈折式投影レンズの
断面図である。第２図及び第３図は実施例に対応する各
収差曲線図、第４図は実施例Ｃｑ対１−・・−メニスカ
スプラスチックレンズ、２−−−−−−−プラスチック
接合レンズ、３・−・・・・−ガラス単レンズ、４−−
−−−−−プラスチック凹レンズ、５・・・・−？＆体
、６・−・−・・−フェースプレート。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スクリーン側より順にスクリーンに対し両面とも
   凸面のメニスカスレンズを含む第１群と、プラスチック
   接合レンズ、ガラス単レンズからなる第２群と、スクリ
   ーンに対し凹面を有する負レンズからなる第３群とから
   構成されたことを特徴とする屈折式投影レンズ。
2. （２）前記メニスカスレンズ、前記プラスチック接合レ
   ンズ、前記負レンズそれぞれのスクリーン側の面及び前
   記プラスチック接合レンズのガラス単レンズ側の面が非
   球面で構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の屈折式投影レンズ。