JPH01250916A - 投写用レンズ - 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、投写形テレビジ冒ン装置に適した投。

影レンズに関する。

〔従来の技術〕

投写形テレビの画質は、種々の改良にょ夛数年。

前と比べ大きな進歩がちシ直視形に近ずきっつあ）１゜
る０特に、画質を決めるキーデバイスである投写。

レンズの進歩は目ざましいものがある。このような状況
下で、我々は画質の向上、セ９トのコンパクト化が同時
に達成できる投写距離の短い投写レンズを使用したセッ
トを開発している。この種の投写レンズとして関連する
ものには、例えば、特開昭６０−２００２１５号、特開
昭６０−２００２１６号、特開昭６２−７１９１５号、
特開昭６２−１７４７１１号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

、１１　。

上記従来技術は、フォーカス性能、コンパクト性におい
て優れたレンズである。

コントラスト性能に関しても、特開昭６２−１７４７１
１゜号公報に示されているように、ブラウン管の管面と
その前面に位置する凹レンズとの間に、屈折率。

が凹レンズ並びにブラウン管ガラスに近い値をも。

つ媒質で満たすことによって、凹レンズのプラウ。

ン管側の界面での反射を減らし改善を図っている。

しかしながら、本実施例では、凹レンズの空気。

側界面及び他のレンズ界面での反射光は考慮されｌ。

ておらず、その為螢光面に戻るレンズ界面での反。

射光は十分には取り除かれていなかった。又、コ。

ントラストを低下させる他の要因として鎖部内面の反射
により発生する不要光がある。従来技術のレンズでは、
第２９図に示すように、ブラウン管から出てレンズ鏡筒
内部に向う光線Ｒ１〜Ｒ５のうちでＲ＋、ＥＬ２の範囲
の光線はレンズ鏡筒のＰ＋、Ｐ２の範囲で反射して不要
光となる。同様に、Ｒ２，Ｒ＋Ｍの範囲の光線もレンズ
鏡筒のＰ２．’Ｐ３の範囲で反射し不要光となる。さら
にＲＪ、Ｒ５の範囲の光線はレンズ鏡筒Ｐ４’、　Ｐｓ
’の範囲で反射し不要光となる。以上述べたように従来
技術のレンズでは、レンズに取９込、　′んだ全光線の
全てが像面において結像するのでな（、多（の光線が鏡
筒で反射し不要光となり像面のコントラスト低下の原因
となる。

一方、レンズ鏡筒は、分割鏡筒と一体型鏡筒の。

２種類があるが、一体型鏡筒を用いた場合、第２９゜図
に示すように、レンズ径が各レンズエレメント。

によって異なる為に、（同図中では第１レンズ群。

〉第５レンズ群〉第２レンズ群）組立ての際には、まず
像側より第２レンズ群２′、間隔３Ｊ１１１、第１し。

ンズ群１′の順に組込み、最後にレンズ止め具１０を内
鏡筒７禰接着する。次に１側から第５レンズ群６′を組
込み、レンズ止め具１２を接着する。以上述べたように
組立の際のレンズの組込み方向が２方１゜向であるため
組立性が悪く製造コスト増加につながっていた。又レン
ズの固定も接着により行なわれてお９量産性を悪くして
いた。本発明の目的は、従来技術の持つ問題を解決した
高コントラス、ト・ハイフォーカスで、しかも量産性に
優れた光学系を実現する事にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記東的のうち高コントラスト化は、凹レンズ。

の空気側界面で反射し螢光面に戻シ螢光面上のコントラ
ストを低下させる光線をなくすこと、及び。

レンズ鏡筒内壁面で反射する光線をなくすことに。

よシ達成される。又、ハイフォーカス化は、レン。

ズ形状、間隔、硝材選定等のレンズの設計により。

達成できる。さらに量産性を高める為、一方向（像側又
は１側）組立が可能なレンズ形状とすること、、。

に達成できる。

〔作用〕

本発明の技術的手段がどのような働きをしているかを、
以下図を用いて述べる。第５図は、ブラウン管、凹レン
ズ、媒質の位置関係を示す縦断面図である。螢光面の中
心付近から発した光線Ｑは、凹レンズの空気側界面で一
部反射し、再度螢光面側に戻る。又、一部の光線βは、
図示したように全反射し螢光面に戻る。以上述べた光線
は、螢光体での反射率が５０％程度ある為、強度がほと
んど低下せずに再度螢光面で反射し、一部は凹レンズの
有効領域に、又一部はそれ以外の領域に向かう。

本発明の投写レンズは、螢光面の形状（特に曲率。

半径）、凹レンズ空気側界面の形状、螢光面から凹レン
ズ空気側界面の間隔、以上３者の関係を適。

切なものとして、前述した凹レンズ空気側界面の。

反射光のうち少なくとも全反射光は、螢光面で反射後凹
レンズの有効領域以外に向けることによシ。

高コントラストを実現する。

さらに、高コントラスト化の為に、第２８図に示１．１
すように、レンズ鏡筒に入射する映像光のうちで。

各レンズエレメントで屈折後、鏡筒内壁面で反射し不要
光となる光線の割合を減らしている。

又、構成するレンズエレメントの直径を第２８図に示す
ように、犬なる順に第１レンズ群、第２レンズ群、第３
レンズ群とすることにょシ、像面側からの一方向組立が
可能となる。この為に、作業性が向上し製造コスト低減
をはかることができる。

〔実施例〕

以下、本発明及びその実施例について説明する。

前述した従来技術の問題点を解決する為忙、筆・者らは
、第５図に示すモデルにより、螢光面Ｐ１の・中心から
発した光線のうちで、凹レンズ空気側界面で全反射し、
螢光面に戻る光線の位置を計算によシ求めた。以下、そ
の方法について述べる。図５中ＲＤＭは凹レンズ空気側
面の平均曲率半径、ＲＤ０　。

は螢光面Ｐ１の平均曲率半径、１１は螢光面から凹し。

ンズ空気側界面までの距離を示している。

今、ブラウン管フェイスパネルの屈折率Ｎ！とす。

れば、螢光面Ｐ１の中心から発した光線の角度をθＩｔ
、とすると、この光線が凹レンズ空気側界面で余尺。

射する条件は ｒ−θ＋δ＝　ｓ＋ｎ　（１／Ｎ＋　）（但し、Ｎ１は
凹レンズの屈折率） である。　　　　　　　　　　　　　　　　　　１−。

又、同図中のｈは（１）式によシ求められる。

さらに、 Ｈ’　＝　ｈ＋（１２＋１＋　）　ｔａｎ（θ＋２６）
（２）ここで １２　＝：　ＲＤ３　（１−ｃｏｓδ）（５）（２１式
に（１）、　（３１式を代入すれば＋　（ｈ　＋Ｒ＋Ｄ
ｓ　（１−ｃｏｓδ）　）　ｔａｎ　（θ＋２１１）　
　　（３１。

さらに Ｈ＝　Ｈ−Ｚ　ｔａｎ　（θ＋２δ）　　　　　　　　
　　　Ｉｌ＋ここで（６）式で求めたＨは、螢光面Ｐ１
の有効表示領域Ｌ１の８０％以上であれば、スクリーン
上のコントラスト低下は実用上はとんど問題ない。又、
　　ｉｏ。

チ以上であればほぼ完全である。

そこで本発明においては、上記ＨがＬ＋に対して０．８
Ｌｌ　　≦Ｈ（ハ の関係を満足するように、螢光面の平均曲率半径ＲＩＤ
Ｏ、凹レンズ空気側面の平均曲率半径Ｒｎｇ、及び螢光
面Ｐ１から凹レンズ空気側界面までの距離１１を決めて
いる。

第６図は、１１を変数とした場合のスクリーン上・の映
像のコントラスト変化を実験によシ求めた結果を示した
ものである。縦軸はコントラストの比・。

率で従来性なわれていたＨ　／　Ｌ＋　＝　０．５の値
を１と。

して正規化している。図よｌ）　Ｈ／　Ｌ＋が太きくな
る。

Ｋ従いコントラストは向上し、上記条件（ハを満足。

すれば、実用上はとんど問題のないレベルのコン。

トラストが得られることが判る。　　　　　　　　１１
゜第１図及び第２図は、本発明の一実施例として。

の投写形テレビ用光学系のレンズ主要部を示す断。

面図である。同図において、Ｐ＋はブラウン管螢光面、
６はブラウン管パネル、５は冷却液、４は第４レンズ群
、５は第５レンズ群、２は第２レンズ群、１は第１レン
ズ群である。第１図及び第２図に示した光学系は、ブラ
ウン管壁光面Ｐ１上で５．４インチのラスターをスクリ
ーン上で４５インチ（８４倍）に拡大した時に最良性能
が得られるよう忙構成しである。第１レンズ群１からス
クリーンまでの距離は、　７７８．５　ｔｔｍとなって
おり、画角は３６度である０第１レンズ群１は、口径に
基ずく球面収差。

を除く為に、非球面形状となっている。第２レンズ群２
は、温度変化によるフォーカストリントを低減する為に
ガラスレンズとし、かつパワーを出。

来るだけ大きくしている。

第３レンズ群５は、高次のコマ、非漬収差を除。

〈為に非球面構成とし、かつ、パワーは出来るだ。

け小さくしている。

第４レンズ群４は、像面湾曲補正用のレンズで１、軸外
のサジタル収差を補正する為、空気側界面を非球面とし
ている。

又１前記Ｈ／Ｌｌを大きくし高コントラスト化を達成す
る為、及び、ブラウン管から発生する熱を対流によって
放熱させる為、冷却液の液厚を十分とっている。

又、ブラウン管螢光面Ｐ１は、像画湾曲を補正する為に
曲率を持たしている。

特に高次の像面ｉＩ！曲を補正する為に非球面とすれば
、さらに優れた補正が可能となる。

、１９ 一般に）ブラウン管パネル６の螢光面Ｐ１は、プレス成
形によシ製作し、後加工はしない。それゆえ、成形形状
が、球面であっても、非球面であっても、製法自体は変
化しない。

又、画面中心部においては球面収差を十分補正５してお
シ、色収差のみ発生する。

一方、本レンズ系のレンズは、プラスチックレ。

ンズのパワーを極力抑えた設計とすることによシ１、薄
肉で、かつ、中心部と周辺部の肉厚差を小さく。

することにより、成形性の向上を図っている。本、レン
ズ系の取シ得る具体的レンズデータを第１表。

から第１７表に示す。全てのレンズのＦナンバーは１以
下であシ非常に明るいレンズを実現している。

又画角は５６度である。第１表の読み方について以下説
明する。主に光軸近傍のレンズ領域を扱う球面系とその
外周部についての非球面系とにデータを分けて示しであ
る。先ずスクリーンは曲率半径がｏｏ（すなわち平面）
であシ光学性能的に保証される有効半径（クラップ半径
）が５８０ｍ５スクリーンから第１レンズ群１の面Ｓ１
までの光軸上の距、２０ 離（面間隔）が７７８．５　ｗｎ　、その間の媒質の（
空気の）屈折率が１．０であることが示されている。又
、第１レンズ群１の８１面の曲率半径は、−９２，８５
７ｍ（曲率中心が螢光面側）であシレンズ面Ｓ１とＳ２
の光軸上の間隔（面間隔）が９．ＯＭであシ、その間の
。

媒質の屈折率が１．４９４４５であることが示されてい
。

る。以下同様にして最後はブラウン管パネル６の。

螢光面Ｐ１の曲率半径が５４１２８１１ｍ、クラップ半
径が。

７２．４ｍ、ブラウン管パネル６の光軸上の厚みが、１
３．４１１１１　＋屈折率が１．５５９９４であること
が示されて１．（いる。次に第１レンズ群１の面３＋、
　８２１　第３レン。

ズ群５の面Ｓｓ、　８６及び第４レンズ群４の面Ｓ７と
螢。

光面Ｐ１について非球面係数が示されている。ここで、
非球面係数とは、面形状を次式で表現した時の係数であ
る。

但し、Ｚは第８図に見られる如く、光軸方向をＺ軸にと
９、レンズの半径方向をｒ軸にとった時のレンズ面の高
さ（ｒの関数）を表し、ｒは半径方向の距離を示し、Ｒ
Ｄは曲率半径を示している。従−つで、（’Ｃ，′ＡＥ
、　ＡＰ、　ＡＧ、　ＡＨの各係数が与えられれ・ば、
上記式に従ってレンズ面の高さ、つまり形状・が定まる
わけである。又、第１表において第１レンズ群１と第４
レンズ群４の面Ｓ８は、非球面係数。

が全て零であシ球面であることを示している。以。

上が第１表に示したデータの読み方である。第２゜表か
ら第１７表までは、仙のレンズデータの具体例。

を示している。本発明による投写レンズは、以上。

説明したように螢光面から凹レンズ（第４レンズ（１゜
群）の空気側界面までの距離と凹レンズ空気側面。

平均曲率半径及び螢光面の平均曲率半径を最適化。

し、高コントラストな拡大像をスクリーン上において得
らハるばかりでなく、フォーカス性能も向上している。

　　　　　　　　　　　　　　　　　１゜次に、以上説
明した本発明の投写レンズを用いて、螢光面上の５．４
インチの画像をスクリーン上に、拡大して投写した時ｃ
７）　Ｍ　Ｔ　Ｆ　（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎ
ｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎ　）によるフォーカス特性の
評価結果を第９図から第２５図に示す。この時の螢光体
発光スぺクトルは第７図に示すものを用いた。

ここで第９図は第１表に対応した特性図、第１０図は第
２表に対応した特性図、第１１図は第５表に。

対応した特性図、第１２図は第４表、第１５図は第５表
、第１４図は第６表、第１５図は第７表、第１６図は。

第８表、第１７図は第９表、第１８図は第１０表、第１
９゜図は第１１表、第２０図は第１２表、第２１図は第
１５表、。

第２２図は第１４表、第２３図は第１５表、第２４図は
第１６表、第２５図は第１７表にそれぞれ対応した特性
図で。

ある。尚、スクリーン上での白、愚の縞信号の周１．１
波数として５ｏｏ　Ｔ　Ｖ本を取った場合について示し
ている。第９図から第２５図まで良好なＭＴＦ特性を示
していることが分かる。

第１表から第１７表に示す実施例について全系の焦点距
離をｆｏ、第１レンズ群、第２レンズ群、第１゜５レン
ズ群、第４レンズ群の焦点距離をｆ＋、ｆ２゜ｆｓ、ｆ
ａとした時、表１８に示した関係が成立している。すな
わち、 ０．０６＜　ｆｏ／ｆ＋　＜　０．１７０．８２　＜　
ｆｏ　／　ｆ２＜　０．８７０．３１　　＜　　ｆｏ　
／　ｆ３　＜　０．４！１０．７５　＜　　ｆｏ　／　
ｆ４＜−０，５４である。又、第５レンズ群５と第４レ
ンズ群４の。

間隔１６７と第２レンズ群２の間隔１ａｓの比率は、表
１８に示すように １．２９　＜　１６７７１４５＜１．８１の関係が成り
立っている。ツヤ−カス性能を保つ・て、周辺光量比を
増加させるためには １．２９　＜　１４７　／　ｌ　ａｓ とする必要がある。一方この比率が太なるほど中、１゜
域の光量は減る方向にあるため望ましくは１６７／　１
４５　＜　１．８１ とすることによシ光軸以外の物点から発した光線の上限
光と下限光をバランスよくレンズ系を通過させることに
よシ良好な収差補正を実現している。

周辺光量比を増す他の手段は、下限光と下限光を規定し
ているレンズのクラリプ径を広げることである。本発明
のレンズは、第２７図に示すように、下限光は第３レン
ズ群３の第４レンズ群側面の径Ｄ６で規定されておシ上
眼光は、第１レンズ群１の１，１第２レンズ群２側の径
Ｄ２で規定されている。一方、レンズのＦＮＯは第２レ
ンズ群２の第５レンズ群５・側の径Ｄ４で決まるため、
周辺光量比を良好なもの・とするには、レンズ径の比Ｄ
２／ＤＡ及びＬ）４／Ｄ６をそ−れぞれ適切な値とする
必要がある。本発明のレン。

ズは、下限光については表１８のように１．１５　＜　
Ｄ４７１）６　＜　１．２６の関係が成立している。

一方、上限光については表１８のように１．１９＜Ｄ２
／Ｄ４〈７１．５０、 の関係が成立している。ここでＤ２／Ｄ４が１．１９未
満。

である場合には、スクリーン周辺部の光量が不足し１３
０を超えると、軸外光の高次のコマ収差が発生し、フォ
ーカスが劣化する。又、周辺部の光量があまシ必要でな
い場合は　　　　　　　　　　、。

Ｄ２　／Ｄ４　　＜　　１．！、０ の制限だけでよい。一般に周辺部の光量を十分に得る為
には、光軸外の物点よシ発した映像光が十分通過可能な
大きさとなるように投写レンズを構成する各単レンズの
クラリプ径を決めればよいことが知られている。しかし
ながら、単レンズの外周部を通過する光線についての収
差補正は、極め・て困難であや通常はフォ・−カスと周
辺光量比のバ。

ランスでクラリプ径は決定される。本発明の実施である
投写レンズにおいて、前述の光軸外物点かららの映像光
の内で投写レンズを通過する上限光は、１第１レンズ群
１の第２レンズ群２側面のクラリプ。

Ｄ２で規定されている。このＤ２とレンズ全長ＬＯＯ比
は、表１８に示すように ０．６　＜　Ｄ２　／　Ｌｏ’　　　ｌ１１の関係が成
シ立つことが判る。

又、通過光量は第１レンズ群１と第２レンズ群。

２０間隔１２ｇが犬なる程少なくなる。

この為、周辺光量比を良好な値とする為には、。

ｌｚｇＯ値を適切な値とする必要がある０前記１２ｇ、
、。

と全系のレンズの焦点距離ｆＯＯ比は表１８に示すよう
に ０．４５　＜　１２５７ｆｏ　＜　０．４９の関係が成
シ立つことが判る。

周辺光量比を重視すれば １２１　　／　ｆｏ　＜　０．４９ の条件でよい。一方収差補正の面からみれば０．４５　
＜　１２８　／　ｆａ が望ましい。

上記した関係を満足することにより、本発明の・・実施
例である投写レンズは表１８に示すように周辺光量比３
０％（但しスクリーン最外部に対して９０チ。

像高での値）以上と良好な値となっている。

次にレンズ面の形状について説明する。

第１レンズ群１．第３レンズ群６の両面８＜、　８ｚ、
、。

及びＢ、Ｓ６の非球面形状について次のことが言え。

る。

以下、第２６図を用いて説明する〇 第２６図は非球面レンズ形状を示す説明図である。。

光軸方向をＺ軸にとシレンズの半径方向に取った１゜時
のレンズ面の高さが球面系すなわちＲ，Ｄのみの場合を
８ｓ　（ｒｌ、　ＣＣ，ＡＥ、　ＡＰ、　ＡＧ、　Ａｌ
−１の各非球面係数を（１）式に代入した場合をＡｓ　
（ｒｌとすると、ｒにクラタブ半径を代入すれば、第３
レンズ群５の、第４レンズ群４側面の上記Ａｓ　（ｒ）
と５ｓ（ｒｌの比率は表２０よシ ー１．７０　＜　Ａｓ　／　Ｓｓ　＜　０．８５の関係
が成シ立っていることが分かる。又、第６゜レンズ群３
の第２レンズ群２側面のＡｓとＳｓの比は、 ０．４４　＜　Ａｓ　／　Ｓｓ　＜　４１２の関係が、
同様に第１レンズ群１のスクリーン側。

面のＡｓと８８の比は、表１９よシ ０．６４　＜　Ａｓ　／　Ｓｓ　＜　０．８７更に、第
１レンズ群１の第２レンズ群２側面のＡｓ、。

と８８の比は、 １．０４　＜　Ａｓ　／　Ｓｓ　＜　１．５４の関係が
成シ立っていることが分かる。

次に螢光面の形状であるが表６及び表１１は球面形状、
他のデータは中心部よシ周辺部にいくにしたがい曲率半
径が犬となる面形状である。第５図。

第４−は投写形テレビの一般的な光学部品の配置を示す
図であり、光学部品はそれぞれ折）返しミラー８，９、
投写レンズ１１、ブラウン管１０である。

スクリーン、投写レンズ間隔（投写距離）の長い、２７ レンズにおいては、第４図に示すように、折シ返しミラ
ーを２枚配置してセットのコンパクト化をはかっている
。

本発明の投写レンズは、４５インチ投写で投写圧。

離が７７８．５ｍと十分短く第６図に示すように折シ。

返しミラー１枚でセクトのコンパクト化が達成で。

きる。

以上、本発明のレンズデータをもとにその特徴。

を述べた。次に、高コントラスト化の為の他の発。

明の実施例を第２８図及び第２９図によシ説明する。１
１゜第２８図は、本発明のレンズを鏡筒に組込んだ状態
を示す断面図である。光軸外の物点Ｑから発した光線の
うちレンズ内鏡筒７に入射する光線はＲＯ〜Ｒ４の範囲
で、このうち凡０〜Ｒ１の範囲とＲ５〜ｆ′Ｌ４の範囲
の光線は、内鏡筒のＰａ　Ｐｌ、　　Ｐ４　Ｐ５の範囲
で反射するが第３レンズ群５のクラヅプで遮断され、鏡
筒で反射後、不要光とならない。さらにＲ１−Ｒ２の範
囲の光線は、内鏡筒のＰＩ　Ｐ２で反射するが、鏡筒内
面に設けた傾斜によシ反射光は、第２レンズ群２、第１
レンズ群１で屈折後、スクリーン以外、２８ の方向に向うため、像点て不要光とならない。さらに、
光線Ｒ２は、第２レンズ群で屈折後は鏡筒内壁面に入射
することなく第１レンズ群で屈折し正。

規な光線として像点において結像する。この為に８、本
発明のレンズは不要光の発生がなく高コントラ。

スト化が可能となる。以上述べたように、本発明。

のレンズ鏡筒の内壁面は、鏡筒の中心軸に対して傾けて
あシ、鏡筒の内径が第５レンズ群から第１゜レンズ群に
向うにつれて徐々に大きくしている。。

一方構成するレンズの直径も鏡筒の内径と同様に、３、
第５レンズ群、第２レンズ群、第１レンズ群の順。

で徐々に太きくしている。これに対し、従来技術。

のレンズは、第２９図に示すようＫＰ＋Ｐｉの領域、。

及びＰ４　Ｐ５の領域で不要光が発生しコントラストを
低下させる０　　　　　　　　　　　　　　　　１・次
に、本発明のレンズ鏡筒及びレンズ組立方法を第５０図
から第５７図を用いて説明する。

第５０図は、本発明のレンズ鏡筒の一実施例にレンズを
組込んだ状態を示す図であり、第３１図は組込の順序を
示したものである。樹脂製の内鏡筒７の内壁面に突出す
るレンズ係止爪１０．１１．１２を形成する。前記、レ
ンズ係止爪ＩＱ、　１１．１２は、前記。

鏡筒の中心軸に向って傾けて形成する。又、樹脂製の内
鏡筒７の内壁面にレンズ受け面１５．１４．１５゜を形
成する。かぐして形成したレンズ係止爪１０．。

１１、１２と受け面１５．１４．　ｉ５によシ各しンズ
群を構成する単レンズ（以下レンズニレメントド記述）
を挾持する。又レンズ受け面は、各レンズエレメントの
クラツプも兼ねている。レンズの組立は、。

第３１図に示すように、レンズ鏡筒の像面側開口か、ら
第３レンズ群５．第２レンズ群２．第１レンズ。

群１の順で挿入する。レンズ係止爪ＩＱ、　１１．１２
は、各レンズエレメントを挿入すると押し広げられ、レ
ンズ受け面１５．１４．１５にレンズエレメントカ到達
すると、前記レンズ係止爪ＩＱ、　１ｔ、　１２は、概
略元の状態に復帰する。この時、同時にレンズ係止／Ｔ
Ｕｏ、　１１．１２の先端によシレンズエレメントの他
の面を押しつけることにより、レンズエレメントを挾持
することができる。以上述べた本発明の鏡筒では、レン
ズを一方向（像面側）から組立可能で量産性にも優れて
いる。又、従来性なわれていた接着剤による接着等に比
べても組立時間を大幅に短縮できるため製造コストを低
減できる。

第５２図は、本発明のレンズ鏡筒の他の実施例に。

レンズを組込んだ状態を示す図であり、第３３図は一１
組込の順序を示したものである。組込みの順序は。

第３．第２．第１レンズ群の順であシ、第５レン、ズ群
５と第２レンズ群２は、前述した実施例と同。

様、レンズ係止爪１１．１２とレンズ受面１４．１５に
よ。

シ挾持する◎第１レンズ群１は、レンズ受面１３に１゜
押し付け、レンズ保持具１０を内鏡ｆｆｆＪ７に押付け
る。。

この時、レンズ保持具は押し広げられるが内鏡筒。

７の段差部に返シ１６が掛シ元の状態に戻る。こう。

して第１レンズ群１は、内鏡筒７の受け面１３とレンズ
保持具１０の受け面１７によシ挾持される。本実１゜施
例においても、レンズの一方向（像面側）からの組立可
能であり、かつ接着が不要となる。

第５４図は、本発明の他の実施例のレンズ鏡筒にレンズ
を組込んだ状態を示す図であシ、第５５図は組込みの順
序を示したものである。組込みの順序・　３１ は第５．第２レンズ群の順で、次で間隔環１１．第１レ
ンズ群１の順である。第３レンズ群３は、レンズ係止爪
１２とレンズ受面１５で挾持する。次に第２レンズ群２
をレンズ受面１４に押し付け、さらに間隔環１１を押し
付はレンズ受け面１８との間で保持する０最後に、第１
レンズ群１を間隔３１１１１の他の面１３に押圧しレン
ズ保持具１０の受け面１７と前記間隔環１１の受け面１
５との間で挾持する。本実施例においても、レンズの一
方向（像面側）からの組立。

が可能であＱ、かつ接着が不要となる。　　　　１１１
第３６図は、本発明の他の実施例のレンズ鏡筒Ｋ。

レンズを組んだ状態を示す図で、間隔環１２を第３゜レ
ンズ群５と第２レンズ群２の間に設けたものである。レ
ンズの組込みの順序は第５７図に示すよう。

に、第５レンズ群３９間隔猿１２．第２レンズ群２゜第
１レンズ群１で、鏡筒の像面側開口から挿入しレンズ保
持具１０により固定される。本実施例においても、レン
ズの一方向（像面側）からの組立可能でありかつ接着が
不要となる。

第５８図は、前述したレンズ保持具１０を斜めから第　
　　　３　　　　表 、３５゜ 、３６　。

第　　　　５　　　表 ３９゜ ４０　。

第１０表 ！１４　　１１　　　表 、４３ ．４Ａ　。

ｒ　２／ＲＤ 第　　　１４　　　表 第　　　１５　　　表 、４７　。

、４８ ｆ、：第３群の焦点距離、ｆ４：第４群の焦点距離ｊ、
：第２面と第３面の面間隔１　”４１　’第４面と第５
面の面間隔！、、：第６面と第７面の面間隔、Ｌｏ：レ
ンズ全長り、−：第２面の有効径、Ｄ４：第４面の有効
径、Ｄ、：第６面の有効径第　　　１９　　　表 Ａ面ニブラウン管側面、Ｂ面ニスクリーン側面、３１　
・ 第２０表 Ａ面；ブラウン管面、Ｂ面ニスクリーン側面５２゜ 見た図である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、投写像。

のコントラストが従来技術によるものと比べ太幅。

に向上しかつ画面中心部及び周辺部のフォーカス。

性能の優ねた光学系が実現できる。

又、レンズの組立て性の優れた一方向組立が可。

能となり製造コストの低減も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す断、面図、
第５図及び第４図は投写形テレビの縦断面。 図、第５図はブラウン管螢光面と凹レンズの間で。 生じる反射を示した説明図、第６図は螢光面と凹。 レンズの間隔を変数とした場合のスクリーン上の。 コントラスト変化を示す特性図、第７図は螢光体の発光
スペクトル特性図、第８図はレンズの面形状の定義の説
明に、用いる説明図、第９図乃至第２５図はそれぞれ本
発明の実施例に対するＭＴＦ特性を示した特性図、第２
６図は球面形状と非球面形状の違いを示す図、第２７図
は本発明のレンズの光線追跡結果を示す説明図、第２８
図は本発明のレンズの断面図、第２９図は従来レンズの
断面図、第５０図乃至第３７図は本発明のレンズ鏡筒の
断面図、第５８図は本発明のレンズ鏡筒構成部品の斜視
図である。 外鏡筒。 、５５ 拓５目 晃５　凶 ４−一−勇５４Ｉ／ンズ倉 乙−−−ブクウン青〆）１し （ｋυゴ１ｌ−４ （％ン：１ｌＷ （３）ｙ、ｚ　ｘ ｒ厖−，３，／Ｉｌｊて （％ンｊピ’ｌＷ 艮 ／＼ Ｘ （％３ｄｌｋ’ （ｚ）ＩＪ−Ｈ （’Ａ、、１１１４ （炙υＩＩＭ 晃２．３１２１ め２６区 ２（光軸）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スクリーン側より順に、スクリーンに対し両面共に
   凸面のメニスカスレンズを含む第１群、両凸の正レンズ
   を含む第２群、中心部が両凸の弱い正の屈折力を有する
   レンズを含む第３群、及びスクリーン側に凹面を有する
   負レンズを含む第４群で構成し、下記の条件を満足する
   ことを特徴とする投写用レンズ ０．０６＜ｆ＿０／ｆ＿１＜０．１７ ０．８２＜ｆ＿０／ｆ＿２＜０．８７ ０．３１＜ｆ＿０／ｆ＿３＜０．４３ −０．７５＜ｆ＿０／ｆ＿４＜−０．５４ ただし ｆ＿０：全レンズ系の焦点距離 ｆ＿１：第１レンズ群の焦点距離 ｆ＿２：第２レンズ群の焦点距離 ｆ＿３：第３レンズ群の焦点距離 ｆ＿４：第４レンズ群の焦点距離 ２、前記、第１群、第３群、第４群を構成するレンズ素
   子の少なくともどちらか一面が非球面であることを特徴
   とする請求項１記載の投写用レンズ。 ３、前記、第１群を構成するレンズのうち、少なくとも
   １枚のレンズ素子の第２群側面の非球面量が、次の関係
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   投写用レンズ。ただし、非球面量をＡｓ／Ｓｓとする。 １．０４＜Ａｓ／Ｓｓ Ａｓ：非球面サグ量 Ｓｓ：球面サグ量 ４、前記、第１群を構成するレンズのうち、少なくとも
   １枚のレンズ素子のスクリーン側レンズ面の非球面量が
   次の関係を有することを特徴とする請求項１又は請求項
   ２記載の投写用レンズ。 ただし、非球面量をＡｓ／Ｓｓとする。 ０．６４＜Ａｓ／Ｓｓ Ａｓ：非球面サグ量 Ｓｓ：球面サグ量 ５、前記、第３群を構成するレンズのうち、少なくとも
   １枚のレンズの第４群側レンズ面の非球面量が次の関係
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   投写用レンズ。 ただし、非球面量をＡｓ／Ｓｓとする。 −１．７０＜Ａｓ／Ｓｓ Ａｓ：非球面サグ量 Ｓｓ：球面サグ量 ６、前記、第３群を構成するレンズのうち、少なくとも
   １枚のレンズの第２群側レンズ面の非球面量が次の関係
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   投写用レンズ。 ただし非球面量をＡｓ／Ｓｓとする。 ０．４４＜Ａｓ／Ｓｓ Ａｓ：非球面サグ量 Ｓｓ：球面サグ量 ７、前記、第３群と第４群のレンズ面間隔ｌ＿６＿７と
   前記、第２群と第３群のレンズ面間隔ｌ＿４＿５とが次
   の関係を有することを特徴とする請求項１記載の投写用
   レンズ。 １．２９＜ｌ＿６＿７／ｌ＿４＿５ ８、前記、第１群と第２群を構成するレンズの面間隔ｌ
   ＿３＿４が全レンズ系の焦点距離ｆ＿０にたいして次の
   関係を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載の投写用レンズ。 ｌ＿３＿４／ｆ＿０＜０．４９ ９、スクリーン側より順に、スクリーンに対し両面共に
   凸面のメニスカスレンズを含む第１群、両凸の正レンズ
   を含む第２群、中心部が両凸の弱い正の屈折力を有する
   レンズを含む第３群、及びスクリーン側に凹面を有する
   負レンズで構成し、前記第４群を構成する螢光面ガラス
   の形状が電子銃側に凸面であることを特徴とする投写形
   レンズ。 １０、前記第４群を構成する螢光面ガラスの形状が、ス
   クリーン側に曲率中心を持ち、曲率半径は、中心部より
   も周辺部で大きくしたことを特徴とする請求項９記載の
   投写形レンズ。 １１、スクリーン側より順に、スクリーンに対し両面共
   に凸面のメニスカスレンズを含む第１群、両凸の正レン
   ズを含む第２群、中心部が両凸の弱い正の屈折力を有す
   るレンズを含む第３群、及びスクリーン側に凹面を有す
   る負レンズを含む第４群で構成し、前記第１レンズ群を
   構成するレンズの第２レンズ群側レンズ面のクラップ径
   Ｄ＿２と前記第２レンズ群を構成するレンズの第３レン
   ズ群側レンズ面のクラツプ径Ｄ＿４の比Ｄ＿２／Ｄ＿４
   及び、前記第１レンズ群と第２レンズ群を構成するレン
   ズの面間隔ｌ＿２＿３が全レンズ系の焦点距離ｆ＿０に
   対して次の関係を満足することを特徴とする投写用レン
   ズ。 １．１９＜Ｄ＿２／Ｄ＿４＜１．３０ ０．４０＜ｌ＿２＿３／ｆ＿０＜０．５０ １２、前記第１レンズ群を構成するレンズの第２レンズ
   群側レンズ面のクラツプ径Ｄ＿２とレンズ長Ｌ＿０の関
   係が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１１
   記載の投写用レンズ。 ０．６＜Ｄ＿２／Ｌ＿０ １３、スクリーン側より順に、スクリーンに対し両面共
   に凸面のメニスカスレンズを含む第１群、両凸の正レン
   ズを含む第２群、中心部が両凸の弱い正の屈折力を有す
   るレンズを含む第５群、及びスクリーン側に凹面を有す
   る負レンズを含む第４群で構成し、前記第２レンズ群の
   第３レンズ群側面の径Ｄ＿４と前記第３レンズ群の第４
   レンズ群側面の径Ｄ＿６の比Ｄ＿４／Ｄ＿６及び、第２
   レンズ群と第３レンズ群の間隔ｌ＿４＿５と第３レンズ
   群と第４レンズ群の間隔ｌ＿６＿７の比ｌ＿６＿７／ｌ
   ＿４＿５が下記条件を満足することを特徴とする投写用
   レンズ。 １．２９＜ｌ＿６＿７／ｌ＿４＿５＜１．８１１．１５
   ＜Ｄ＿４／Ｄ＿６＜１．２６ １４、スクリーン側より順に、スクリーンに対し両面共
   に凸面のメニスカスレンズを含む第１群、両凸の正レン
   ズを含む第２群、中心部が両凸の弱い正の屈折力を有す
   るレンズを含む第３群、及びスクリーン側に凹面を有す
   る負レンズを含む第４群で構成し、前記第１レンズ群の
   第２レンズ群側面の径Ｄ＿２と、前記第２レンズ群の第
   ３レンズ群側面の径Ｄ＿４と、前記第３レンズ群の第４
   レンズ群側面の径Ｄ＿６の関係が、下記条件を満足する
   ことを特徴とする投写用レンズ。 Ｄ＿６＜Ｄ＿４＜Ｄ＿２ １５、スクリーン側より順に、スクリーンに対し両面共
   に凸面のメニスカスレンズを含む第１群、両凸の正レン
   ズを含む第２群、中心部が両凸の弱い正の屈折力を有す
   るレンズを含む第３群、及びスクリーン側に凹面を有す
   る負レンズを含む第４群で構成し、第１レンズ群及び第
   ３レンズ群それぞれには、少なくとも１枚のポリカーボ
   ネイト製レンズを含み、かつ第４レンズ群には、少なく
   とも１枚のポリメチルメタクリレート製レンズを含むこ
   とを特徴とする投写用レンズ。 １６、螢光面上の画像をスクリーン上に投写する投写形
   テレビ用レンズにおいて、少なくとも螢光面を含むレン
   ズ群がスクリーン側より順に、スクリーン側に凹のメニ
   スカスレンズ、透明媒体、螢光面ガラスから構成され、
   凹メニスカスレンズの屈折率Ｎ＿１、透明媒体の屈折率
   Ｎ＿２、螢光面ガラスの屈折率Ｎ＿３とした時、 Ｎ＿１≦Ｎ＿２≦Ｎ＿３ の関係が成立しかつ前記凹メニスカスレンズの空気側面
   の平均曲率半径Ｒ＿Ｄ＿３と螢光面から凹メニスカスレ
   ンズの空気側面までの距離ｌ＿１、螢光面の平均曲率半
   径Ｒ＿Ｄ＿０とする。さらに、螢光面の中心から発した
   光が光軸となす角度をθとし前記、光の凹メニスカスレ
   ンズの空気側面への入射角にとした場合に、以下の式で
   求められる螢光面での螢光面中心からの高さＨが螢光面
   の有効表示領域高さＬ＿１に対して次の関係を有するこ
   とを特徴とする投写用レンズ。 Ｈ≧０．８Ｌ＿１ ただし、Ｈ＝Ｈ′−（Ｈ′）＾２／２Ｒ＿Ｄ＿０ｈ＝Ｒ
   ＿Ｄ＿３／ｔａｎθ−√［（Ｒ＿Ｄ＿３／ｔａｎθ）＾
   ２−２Ｒ＿Ｄ＿３ｌ＿１］Ｈ′＝ｈ＋（ｌ＿１＋（Ｒ＿
   Ｄ＿３（ｌ−ｃｏｓδ）））ｔａｎ（θ＋２γ）γ＝θ
   ＋δ＝ｓｉｎ＾−＾１（ｌ／Ｎ＿１）、δ＝ｓｉｎ＾−
   ＾１（ｈ／Ｒ＿Ｄ＿３）１７、前記螢光面の形状が、電
   子銃側に凸面であることを特徴とする請求項１６記載の
   投写用レンズ。 １８、前記螢光面の形状が、スクリーン側に曲率中心を
   持ち、曲率半径は中心部よりも周辺部で大きくしたこと
   を特徴とする請求項１６又は請求項１７記載の投写用レ
   ンズ。 １９、４群構成の投写レンズで、第４群はスクリーン側
   より順に、屈折率がＮ＿１のスクリーン側に凹のメニス
   カスレンズ、屈折率がＮ＿２の透明媒体、屈折率がＮ＿
   ３の螢光面ガラスにより構成され、それぞれの屈折率が
   、Ｎ＿１≦Ｎ＿２≦Ｎ＿３の関係を満たしている。更に
   、他のレンズ群は中心部が両凸の弱い正の屈折力を有す
   るレンズを含む第３群、両凸の正の屈折力を有するレン
   ズを含む第２群及びスクリーン側に両面共に凸面のメニ
   スカスレンズを含む第１群で構成され、下記の条件を満
   足することを特徴とする請求項１６記載の投写用レンズ
   。 ０．０６＜ｆ＿０／ｆ＿１＜０．１７ ０．８２＜ｆ＿０／ｆ＿２＜０．８７ ０．３１＜ｆ＿０／ｆ＿３＜０．４３ −０．７５＜ｆ＿０／ｆ＿４＜−０．５４ ただし ｆ＿０：全レンズ系の焦点距離 ｆ＿１：第１レンズ群の焦点距離 ｆ＿２：第２レンズ群の焦点距離 ｆ＿３：第３レンズ群の焦点距離 ｆ＿４：第４レンズ群の焦点距離 ２０、複数枚のレンズエレメントを保持、固定するレン
   ズ鏡筒であり、各構成レンズの受け面の内径が、像面か
   ら物面に向って除々に少さくなることを特徴とするレン
   ズ鏡筒。 ２１、複数枚のレンズエレメントを保持、固定するレン
   ズ鏡筒で、前記レンズ鏡筒の側壁面に突出したレンズ受
   け部と、切欠き窓部を設けるとともに、該窓部の一端に
   、鏡筒の中心軸に向って傾斜させて係止爪を設けたこと
   を特徴とする請求項２０記載のレンズ鏡筒。２２、複数
   枚のレンズエレメントを保持、固定するレンズ鏡筒で、
   前記レンズ鏡筒の内面径と略同一外径を有する円筒によ
   りレンズ相互の間隔保つ機構としたことを特徴とする請
   求項２０又は請求項２１に記載のレンズ鏡筒。 ２５、レンズ鏡筒に複数枚のレンズエレメントをレンズ
   直径の小なるものから順に挿入することを特徴とするレ
   ンズの組立て方法。