JPH0395512A - Projection lens - Google Patents

Projection lens

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JPH0395512A
JPH0395512A JP23159989A JP23159989A JPH0395512A JP H0395512 A JPH0395512 A JP H0395512A JP 23159989 A JP23159989 A JP 23159989A JP 23159989 A JP23159989 A JP 23159989A JP H0395512 A JPH0395512 A JP H0395512A
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浩二 平田
Hiroki Yoshikawa
博樹 吉川
Takahiko Yoshida
隆彦 吉田
Masayuki Muranaka
昌幸 村中
Kiyoshi Wada
清 和田
Isao Yoshizaki
吉崎 功
Shigeru Inaoka
滋 稲岡
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Abstract

PURPOSE:To obtain the bright projection lens which has a wide view angle by composing the lens system of six lens elements in five groups and composing a 3rd group of a high-dispersion concave lens and a low-dispersion convex lens. CONSTITUTION:The lens system consists of six elements in five groups, i.e. a 1st convex lens group 8, a 2nd lens group 7 with relatively weak refracting power, the 3rd cemented lens group 6 with has the majority of the positive refracting power of the whole system, a 4th lens group 5 with relatively weak refracting power, and a 5th lens group 4 which is concave to the screen side in order from the screen side. Then the concave lens 6b in the 3rd group is formed by cementing the lens 6a of a high-dispersion material which has the largest positive refracting power and a <=45 Abbe number to the lens 6b of a low-dispersion material which has a >=55 Abbe number. Consequently, the bright lens with the wide view angle is obtained and a sufficiently compact projection TV can be realized by using one mirror.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プロジエクションテレビに適した投写用レン
ズに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a projection lens suitable for projection television.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

プロジェクシジンテレビのセットサイズを短縮する為に
は、使用する投写レンズの投写距離(レンズ先端からス
クリーンまでの距離)の大幅な短縮が必要となる。投写
レンズの投写距離を短縮すると、画角が増加し次の点で
設計が困難となる。
In order to reduce the set size of a projection television, it is necessary to significantly shorten the projection distance (distance from the tip of the lens to the screen) of the projection lens used. When the projection distance of the projection lens is shortened, the angle of view increases, making the design difficult in the following respects.

■主屈折力を有するレンズに対して、画面周切部で結像
する光線の入射角が大きくなり、発生する収差量が増す
。■周辺光量比が大幅に低下する。
(2) For a lens having principal refractive power, the angle of incidence of the light beam that forms an image at the circumferential section of the screen increases, and the amount of aberration that occurs increases. ■Peripheral illuminance ratio decreases significantly.

一般に周辺光量は次式で与えられる。Generally, the amount of peripheral light is given by the following equation.

Q’ = Q ・(1 −V) ・Cow’θただし、
Q′二周辺光量.Q:光軸上での光量θ:レンズ画角,
■=ビネッティング 以上のように周遍光量は画角θの4乗に比例するため高
画角な投写レンズで周辺光量を十分に得る為には、ビネ
ッティングを十分小さくする必要がある。いいかえれば
、スクリーン周辺部で結像する光線を可能なかぎり投写
レンズに取り込むことであり、収差の補正が更に困難と
なる。
Q' = Q ・(1 −V) ・Cow'θ However,
Q′2 peripheral light amount. Q: Light amount on the optical axis θ: Lens angle of view,
(2)=Vignetting As mentioned above, the amount of circumferential light is proportional to the fourth power of the angle of view θ, so in order to obtain a sufficient amount of peripheral light with a projection lens having a high angle of view, it is necessary to make the vignetting sufficiently small. In other words, it is necessary to capture as much of the light rays that form an image at the periphery of the screen as possible into the projection lens, which makes it even more difficult to correct aberrations.

これらを解決するために、近年プラスチック非球面レン
ズを多用し収差補正の自由度を増した投写レンズが種々
検討されている。この種の投写レンズとしては、例えば
米国特許第4682862  号等が挙げられる。前記
発明の実施例ではレンズ半画角が29度から44度まで
の高画角とFナンバー1.0程度の明るいレンズを比較
的少ないレンズ枚数で実現しているが、色収差が十分に
補正されておらず、フォーカス性能は不十分であった。
In order to solve these problems, various projection lenses have recently been studied in which plastic aspherical lenses are frequently used to increase the degree of freedom in correcting aberrations. This type of projection lens includes, for example, US Pat. No. 4,682,862. In the embodiment of the invention, a high half-field angle of 29 degrees to 44 degrees and a bright lens with an F number of about 1.0 are achieved with a relatively small number of lenses, but chromatic aberration is not sufficiently corrected. The focus performance was insufficient.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記した従来技術の投写レンズにおいては、高画角化が
達成されており、折返しミラー1枚で十分コンパクトな
セットが実現できるが、高画質化を狙ったプロジェクシ
クンテレビ用の投写レンズとしては色収差の低減につい
て配慮がなされてお7 8 らずフォーカス性能が不十分であった。
The above-mentioned conventional projection lenses have achieved a high angle of view, and a compact set can be realized with just one folding mirror. No consideration was given to reducing chromatic aberration, and focus performance was inadequate.

本発明の目的は、折返しミラー1枚で十分コンパクトな
プロジェクションテレビが実現できる高画角でかつ、明
るくハイフォーカスな投写レンズを提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bright, high-focus projection lens that has a high angle of view and can realize a sufficiently compact projection television with a single folding mirror.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成する為に、5群構成レンズとしスクリー
ン側より順に第1群では口径に起因する収差を補正する
。第2群では、中心部に比べ周辺部で集光作用の大きな
レンズを設けることによって画面周辺部で結像する光線
について第3群の正の屈折力の一部を分担する。第3群
では、レンズ全系のほとんどの正屈折力を分担し、最も
屈折力の大きいレンズを高分散の凹レンズと低分散の凸
レンズから成る貼合せレンズとして色収差を補正する。
In order to achieve the above object, the lens is composed of five groups, and in order from the screen side, the first group corrects aberrations caused by the aperture. In the second group, a part of the positive refractive power of the third group is shared with respect to the light rays that form an image in the peripheral area of the screen by providing a lens that has a larger condensing effect in the peripheral area than in the center area. The third group shares most of the positive refractive power of the entire lens system, and corrects chromatic aberration by using the lens with the largest refractive power as a composite lens consisting of a high dispersion concave lens and a low dispersion convex lens.

このとき色収差補正効果を大とする為に、高分散材から
成る凹レンズをブラウン管側に配置し、かつ前記凹レン
ズのブラウン管側レンズ面の形状を平面もしくは、スク
リーン側に凸形状とする。第4群では、画角に起因する
収差を補正する。
At this time, in order to increase the chromatic aberration correction effect, a concave lens made of a high dispersion material is placed on the cathode ray tube side, and the shape of the cathode ray tube side lens surface of the concave lens is made flat or convex toward the screen side. The fourth group corrects aberrations caused by the angle of view.

#!5群では、負の屈折力を分担する。以上の構成によ
り高画角でかつ、明るくハイフォーカスな投写レンズが
実現できる。さらに、前記投写レンズを用いることによ
って折返しミラー1枚でも十分にコンパクトなセットが
実現できる。
#! The fifth group shares negative refractive power. With the above configuration, a projection lens with a high angle of view, brightness, and high focus can be realized. Furthermore, by using the projection lens, a sufficiently compact set can be realized even with a single folding mirror.

〔作用〕[Effect]

本発明の投写レンズは、5群構成で全系の正の屈折力の
ほとんどを第3群のレンズで分担している。ここで、第
3群のレンズは、高分散の凹レンズと、低分散の凸レン
ズから成る貼合せレンズとし、色収差低減の効果を高め
る為に、高分散の凹レンズをブラウン管側に配置し、さ
らに、ブラウン管側のレンズ面を平面もしくは、ブラウ
ン管側に凹面としている。一方、両凸レンズと同一の厠
折力を得る為には、第3群レンズのスクリーン側レンズ
面の曲率半径を小さくする必要がある。この結果、発生
する単色収差が増大する。この傾向は、画面周辺で結像
する映像光に、より顕著に現われる。そこで本発明では
、第2群レンズにおいて、前述の画面周辺で結像する映
像光に対する屈折力を分担し良好な結像性能が得られる
ようにしている。
The projection lens of the present invention has a five-group configuration, and most of the positive refractive power of the entire system is shared by the third group lens. Here, the third lens group is a laminated lens consisting of a high dispersion concave lens and a low dispersion convex lens.In order to enhance the effect of reducing chromatic aberration, the high dispersion concave lens is placed on the cathode ray tube side, and The side lens surface is either flat or concave toward the cathode ray tube. On the other hand, in order to obtain the same breaking power as a biconvex lens, it is necessary to reduce the radius of curvature of the screen-side lens surface of the third group lens. As a result, the monochromatic aberration that occurs increases. This tendency appears more prominently in image light that forms an image around the screen. Therefore, in the present invention, the second lens group shares the refractive power for the image light formed around the screen, thereby achieving good imaging performance.

〔実施例〕〔Example〕

以下、その実施例について説明する。第1図は、本発明
の一実施例としてのプロジェクシッンテレビ用光学系の
レンズ主要部を示す断面図である。
Examples thereof will be described below. FIG. 1 is a sectional view showing the main part of a lens of an optical system for a projection television as an embodiment of the present invention.

同図においてP1はブラウン管蛍光面、1はブラウン管
パネル、2は冷却液、4は第5群のレンズ、5は第4群
のレンズ,6a及び6bは第317#のレンズ、7は第
2群のレンズ、8は第1群のレンズである。第1群から
第4群までを内鏡筒11に組込み、外鏡[10内を摺動
可能としフォーカス調整する。さらに外鏡筒10により
、固定板9を介してブラケット3ヘネジ止め固定する。
In the figure, P1 is a cathode ray tube phosphor screen, 1 is a cathode ray tube panel, 2 is a coolant, 4 is a fifth group lens, 5 is a fourth group lens, 6a and 6b are 317# lenses, and 7 is a second group. , and 8 is the first lens group. The first to fourth groups are assembled into the inner lens barrel 11, and the outer mirror [10 is made slidable for focus adjustment. Further, the outer lens barrel 10 is screwed and fixed to the bracket 3 via the fixing plate 9.

本実施例の光学系は、ブラウン管蛍光面P1上で5.4
 インチのラスターをスクリーン上で関インチ(9.3
倍)に拡大した時に最良性能が得られるように構成して
ある。
The optical system of this example has a 5.4
An inch raster is displayed on the screen in inches (9.3
It is configured so that the best performance can be obtained when it is enlarged to

第1群のレンズ8からスクリーンまでの距離は790m
mとなっており、半画角は39度である。第l群のレン
ズ8は主に、口径に起因する収差を補正1l する為に、非球面形状となっている。第2群のレンズ7
は、周辺光に対する正の崩折力の一部を分担する為に、
中心部に比べ周辺部で集光作用が強い形状となっている
。第3群のレンズ61L及び6bは、温度変化によるフ
ォーカスドリフトを低減t ルs ニ、ガラスレンズと
し、高分散材の凹レンズ6aと低分散材の凸レンズ6b
の貼合せとし色収差を低減している。又、このレンズは
全系の正の屈折力の大部分を分担している。第4群のレ
ンズ5は、高画角である為に発生する高次のコマ収差を
除く為、非球面形状とし屈折カを出来るだけ小さくして
いる。第5#のレンズ4は、像面湾曲補正用のレンズで
あり、画面周辺部の光線によるサジタル収差を補正する
為に空気側界面を非球面としている。さらにブラウン管
蛍光面P1は、像面湾曲を補正する為に曲率を持たせて
いる。特に高次の像面湾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。
The distance from lens 8 of the first group to the screen is 790m
m, and the half angle of view is 39 degrees. The lens 8 of the first group has an aspherical shape mainly to correct aberrations caused by the aperture. Second group lens 7
In order to share part of the positive collapsing power against ambient light,
The shape has a stronger light-concentrating effect at the periphery than at the center. The lenses 61L and 6b of the third group are glass lenses that reduce focus drift due to temperature changes, and include a concave lens 6a made of a high dispersion material and a convex lens 6b made of a low dispersion material.
This reduces chromatic aberration. Moreover, this lens shares most of the positive refractive power of the entire system. The lens 5 of the fourth group has an aspherical shape to minimize the refractive force in order to eliminate high-order comatic aberrations that occur due to the high angle of view. The fifth # lens 4 is a lens for correcting field curvature, and has an aspheric air-side interface in order to correct sagittal aberration caused by light rays at the peripheral portion of the screen. Further, the cathode ray tube phosphor screen P1 has a curvature to correct field curvature. In particular, if an aspheric surface is used to correct high-order field curvature, even more excellent correction becomes possible.

一般に、ブラウン管パネル1の蛍光面P1は、プレス成
形により製作し、後加工はしない。それゆl2 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。
Generally, the phosphor screen P1 of the cathode ray tube panel 1 is manufactured by press molding without any post-processing. Therefore, whether the molded shape is spherical or aspherical,
The manufacturing method itself remains unchanged.

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り薄肉で、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。本レンズ系の取り得る具体的レ
ンズデータを第1表表(A),表(B)に示す。表1表
,表(A)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てある。先ずスクリーン
は曲率半径がoo(すなわち平面)である。スクリーン
から第1群のレンズ8の面S+までの光軸上の距wA(
面間隔)が790mm ,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群の
レンズ8のSl面の曲率半径は、85,726mm(曲
率中心が蛍光面側)でありレンズ面S1とS,の光軸上
の間隔(面間隔)が8.874tnmであり、その間の
媒質の荊折率が1.5 8 8 9 0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1
の蛍光面P1の曲率半径が341.28mm.ブラウン
管パネルlの光軸上の厚みが13.4mm,屈折率が1
.53983であることが示されている。次に第1表の
表(B)の読み方について以下説明する。
On the other hand, the lenses of this lens system are designed to minimize the power of plastic lenses, making them thin and
By reducing the difference in wall thickness between the center and periphery, we aim to improve moldability. Specific lens data that this lens system can take is shown in Table 1 (A) and (B). How to read Table 1 and Table (A) will be explained below. Data is shown divided into a spherical system mainly dealing with the lens region near the optical axis and an aspherical system dealing with the outer periphery. First, the screen has a radius of curvature of oo (that is, a plane). The distance wA on the optical axis from the screen to the surface S+ of the lens 8 of the first group
It is shown that the surface spacing) is 790 mm, and the refractive index of the medium (air) between them is 1.0. The radius of curvature of the S1 surface of the lens 8 of the first group is 85,726 mm (the center of curvature is on the phosphor screen side), and the distance between the lens surfaces S1 and S on the optical axis (plane distance) is 8.874 tnm. It has been shown that the refractive index of the medium between them is 1.58890. In the same way, the last one is CRT panel 1.
The radius of curvature of the phosphor screen P1 is 341.28 mm. The thickness of the cathode ray tube panel l on the optical axis is 13.4 mm, and the refractive index is 1.
.. 53983. Next, how to read Table (B) of Table 1 will be explained below.

第1群のレンズ8の面s. e 82 #第2群のレン
ズ7の面Ss . 84及び#i4群<7)L/ ンス
5(7) 面Ss , Ss (!:第5群のレンズ4
の面S1。と蛍光面P,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。
Surface s of lens 8 of the first group. e 82 #Surface Ss of lens 7 of second group. 84 and #i 4th group < 7) L/ ance 5 (7) surface Ss, Ss (!: 5th group lens 4
surface S1. The aspherical coefficients are shown for and phosphor screen P. Here, the aspheric coefficient is a coefficient when the surface shape is expressed by the following equation.

+AE−r◆+AF−r’+AG−r’+AH−r”°
但し、2は第9図及び第10図に見られる如く、光軸方
向を2軸にとり、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の関係)を表し、rは半径方向の距
離を示し、RDは曲率半径を示している。従クて、CC
,AE.AF.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。第10図は非球面の説明図で上記非球面の項に
それぞれ?値を代入すれば、球面系のみのレンズ面から
S,■)−Asω】だけ、ずれたレンズ面が得られる。
+AE-r◆+AF-r'+AG-r'+AH-r"°
However, as shown in FIGS. 9 and 10, 2 represents the height of the lens surface (r relationship) when the optical axis direction is taken as the two axes and the radial direction of the lens is taken as the r axis, and r indicates the radial distance, and RD indicates the radius of curvature. Follow me, CC
, AE. AF. A.G. If each coefficient of AH is given, the height, that is, the shape of the lens surface is determined according to the above equation. Figure 10 is an explanatory diagram of an aspherical surface, and each ? By substituting the values, a lens surface that is shifted by S, (■) - Asω] from the lens surface of only the spherical system can be obtained.

又、第1表,表(B)において第5群のレンズ4の面8
11は、非球面係数が全て零であり球面であることを示
している。以上が第1表,表(A),表(B)に示した
データの読み方である。
Also, in Table 1 and Table (B), the surface 8 of the lens 4 of the fifth group
11 indicates that the aspherical coefficients are all zero and it is a spherical surface. The above is how to read the data shown in Table 1, Table (A), and Table (B).

l5 16 この投写レンズでは、全系の正の屈折力のほとんどを第
3群のレンズ6a,6bで分担している,レンズ6aは
、高分散材から成る凹レンズであり、レンズ6bは低分
散材から成る凸レンズで、両者を貼合せることによって
色収差を低減している。
l5 16 In this projection lens, most of the positive refractive power of the entire system is shared by lenses 6a and 6b of the third group. Lens 6a is a concave lens made of a high dispersion material, and lens 6b is made of a low dispersion material. This is a convex lens made up of two types of lenses, and chromatic aberration is reduced by bonding the two together.

第4図は、前述の投写レンズにおいて発生する縦色収差
を算出したものである。同図中に示すレンズ側断面図の
座標は、レンズの光軸t,t’においてtからt′に向
う方向が正方向とすると、曲率半径は中心が正の方向に
ある場合正とするので、B面の曲率半径は正の符号を持
つ。第4図の横軸は貼合せ面Bの曲率半径の逆数であり
、同図より縦色収差を低減する為には、B面の曲率半径
を小さくすればよいことが判る。しかしながら、B面の
曲率半径を小さくするとレンズ最外周部でのサグ量が大
きくなる。この為、レンズコバ部分を確保すると凸レン
ズが非常に厚肉なレンズとなる。この為B面の曲率半径
はあまり小さくできない。そこでB面の曲率半径を固定
した場合には、第4図から明らかなように、A面すなわ
ちブラウン管側面をブラウン管側に凸とするよりも平面
もしくはスクリーン側に凸(図示せず)とした方が凹レ
ンズの作用が大きくなり色収差の補正能力が大幅に向上
する。本発明の投写レンズにおいては、前述の高分散凹
レンズのブラウン管側レンズ面を平面もしくは、スクリ
ーン側に凸面とすることで、色収差を大幅に低減できる
。ところが反面では、貼合せ凸レンズの屈折力を大きく
する必要が生じる為単色収差の補正が難しくなる。以下
に、その理由と、解決の為の技術手段がどのような働き
をするかを図を用いて述べる。第5図は、本発明の投写
レンズを示す側断面図で、説明の都合から、ブラウン管
1と第5群のレンズ4,第3群のレンズをスクリーン側
に凸面を有する凸メニスカスの単レンズ6としている。
FIG. 4 shows calculated longitudinal chromatic aberration occurring in the projection lens described above. The coordinates of the side cross-sectional view of the lens shown in the same figure are the optical axes t and t' of the lens, and if the direction from t to t' is the positive direction, then the radius of curvature is positive if the center is in the positive direction. , the radius of curvature of surface B has a positive sign. The horizontal axis in FIG. 4 is the reciprocal of the radius of curvature of the bonding surface B, and it can be seen from the figure that in order to reduce longitudinal chromatic aberration, the radius of curvature of the B surface can be reduced. However, if the radius of curvature of the B surface is made smaller, the amount of sag at the outermost peripheral portion of the lens increases. For this reason, if the lens edges are secured, the convex lens becomes a very thick lens. For this reason, the radius of curvature of the B surface cannot be made very small. Therefore, when the radius of curvature of surface B is fixed, as is clear from FIG. However, the effect of the concave lens becomes greater, and the ability to correct chromatic aberration is greatly improved. In the projection lens of the present invention, chromatic aberration can be significantly reduced by making the cathode ray tube side lens surface of the aforementioned high dispersion concave lens flat or convex toward the screen side. However, on the other hand, it becomes difficult to correct monochromatic aberrations because it is necessary to increase the refractive power of the laminated convex lens. Below, we will use diagrams to explain the reasons for this and how technical means to solve the problem will work. FIG. 5 is a side sectional view showing the projection lens of the present invention. For convenience of explanation, the cathode ray tube 1, the fifth group of lenses 4, and the third group of lenses are arranged as a single convex meniscus lens 6 having a convex surface on the screen side. It is said that

一方、それぞれのレンズ群の働きは、第3群で全系の正
の屈折力のほとんどを分担し、第5群では、スクリーン
側に凹面を有する負レンズにより、全系のべツツバール
和を小さくしている。高画角の投写レンズにおいては、
ブラウン管1の蛍光面周辺Pから発した映像光は、冷却
液2を通過後に第5群の凹レンズ4により発散して第3
群のレンズ6に入射する。この時、上限光RAYIと下
限光RAY2は、第3群のレンズ6へ入射角θ,,θ,
で入射する。第6図は、第5図の拡大図であり(a)は
、上限光RAYIが第3群.のレンズ6へ入射する状態
を示す図であり、(b)は、同じく下限光RAY2が入
射する状態を示す図である。従来技術の投写レンズでは
、図中破線で示したように正の屈折力のほとんどを分担
するレンズが、ブラウン管側に凸であり上下限光線の入
射角θl,θtは大となる。この為に、大きな屈折力を
持つ。一方、発明の投写レンズは、図中の実線で示すよ
うにスクリーン側に凸もしくは平面である為に、上下限
光の入射角θ!,θ,が小さくブラウン管側面で得られ
る屈折力が小さくなる。この為に、第3群のレンズ6で
必要な屈折力を得ようとするとスクリーン側の曲率半径
を小さくする必要がある。このため、スクリーン側レン
ズ面で発生する収差量が増加する。そこで本発明では、
$7図に示すように第2群を構成するレンズの形状を中
心19 部より周辺部(図中Aで表示)で集光作用を強くするこ
とにより、画面周辺部の映像光に対する屈折力の一部を
分担することで前記第3群のレンズ6のスクリーン側レ
ンズ面の曲率半径が小さくなることを防いでいる。
On the other hand, the function of each lens group is that the third group shares most of the positive refractive power of the entire system, and the fifth group uses a negative lens with a concave surface on the screen side to reduce the Betsuval sum of the entire system. are doing. In a projection lens with a high angle of view,
The image light emitted from the periphery of the phosphor screen P of the cathode ray tube 1 passes through the coolant 2 and is then diverged by the concave lens 4 of the fifth group and then
The light enters the lens 6 of the group. At this time, the upper limit light RAYI and the lower limit light RAY2 enter the lens 6 of the third group at an incident angle θ,, θ,
incident at FIG. 6 is an enlarged view of FIG. 5, and (a) shows that the upper limit light RAYI is in the third group. (b) is a diagram showing a state in which the lower limit light RAY2 enters the lens 6. FIG. In the conventional projection lens, as shown by the broken line in the figure, the lens that shares most of the positive refractive power is convex toward the cathode ray tube, and the incident angles θl and θt of the upper and lower limit rays are large. For this reason, it has great refractive power. On the other hand, since the projection lens of the invention is convex or flat on the screen side as shown by the solid line in the figure, the incident angle of the upper and lower limits of light is θ! , θ, are small, and the refractive power obtained at the side surface of the cathode ray tube is small. For this reason, in order to obtain the necessary refractive power with the third lens group 6, it is necessary to reduce the radius of curvature on the screen side. Therefore, the amount of aberration occurring on the screen-side lens surface increases. Therefore, in the present invention,
As shown in Figure 7, by making the shape of the lens constituting the second group stronger at the periphery (indicated by A in the figure) than at the center, the refractive power for the image light at the periphery of the screen can be increased. By sharing a part of the lens, the radius of curvature of the screen-side lens surface of the third group of lenses 6 is prevented from becoming small.

次に、以上説明した本発明の投写レンズを用いて、蛍光
面上の5.4インチの画像をスクリーン上に拡大して投
写した時のM T T (Modulation ’l
’ransfar Function)によるフォーカ
ス特性の評価結果を第l1図に示す。この時の蛍光体発
光スペクトルは、第8図に示すものを用いた。評価周波
数としては、スクリーン上での白黒の縞信号を300 
T V本表示した場合について示している。同図からサ
ジタル(図中S表示)、メリディオナル(図中M表示)
共に良好なMTF特性が得られていることが判る。又、
第2表の表(A)及び表(B)は、第2図に示す第2の
実施例のレンズデータであり、第3群を構成する、高分
一゛散材の凹レンズ6aのブラウン管側レンズ面を平面
としている。この投写レンズのフォーカス性能を、第1
2図に示す。色収差加 の低減により、サジタル.メリディオナル共に第1の実
施例と同様、優れたフォーカス特性であることが判る。
Next, using the projection lens of the present invention described above, the 5.4-inch image on the phosphor screen is enlarged and projected onto the screen.
FIG. 11 shows the evaluation results of the focus characteristics using the 'ransfar function'. The phosphor emission spectrum shown in FIG. 8 was used at this time. As the evaluation frequency, the black and white striped signal on the screen was set to 300
This shows the case of TV main display. From the same figure, sagittal (displayed by S in the figure), meridional (displayed by M in the figure)
It can be seen that good MTF characteristics are obtained in both cases. or,
Tables (A) and (B) of Table 2 are lens data of the second embodiment shown in FIG. The lens surface is flat. The focus performance of this projection lens is
Shown in Figure 2. By reducing the addition of chromatic aberration, sagittal. It can be seen that both meridional and meridional focus characteristics are excellent, similar to the first embodiment.

以上述べた本発明の実施例は、半画角が39度と高画角
であり、第3図に示すように折返しミラー14が1枚で
も十分コンパクトなセットが実現できる。
The embodiment of the present invention described above has a high half angle of view of 39 degrees, and as shown in FIG. 3, a sufficiently compact set can be realized even with one folding mirror 14.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、高画角でハイフォ
ーカス、かつ明るい投写レンズが実現できる。さらに、
本発明の投写レンズによる光学系を採用したプロジェク
ションテレビは、折返しミラー1枚でも十分コンパクト
なセットが実現できる。
As described above, according to the present invention, a projection lens with a high angle of view, high focus, and brightness can be realized. moreover,
A projection television employing an optical system using the projection lens of the present invention can be made sufficiently compact even with a single folding mirror.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は、不発明の実施例を説明する為に用
いる投写レンズの側断面図、第3図は、本発明の投写レ
ンズを用いたプロジェクションテレビの縦断面図、第4
図から第7図は、本発明を説明する際に用いる説明図、
第8図は、縁蛍光体の発光スペクトル特性図、第9図及
び第10図は、レンズ形状の定義の説明に用いる説明図
、gll図及び第12図は、それぞれ本発明の実施例と
しての投写レンズのMTF特性を示す特性図である。 lニブラウン管    2:冷却液 3:ブラケット    4:第5群のレンズ5:第4群
のレンズ 6.6m,6b:第3群のレンズ 7:第29のレンズ  8:第1群のレンズ9:固定板
      1o:外鏡簡 11:内鏡筒      12:スクリーン13:外枠 14.14−0 .14−1 .14−2 :折返しミ
ラー15:投写レンズ    16:ブラウン管P1:
蛍光面 詔 M 〇一 − LN^)マりーGトぬ0ピニC 罰5図 罰4図 特開平 95512 (8) 霜5図 ?6 第6図 (α) ノC軸上ブ貝゛j (b) 罰7図 光華由下預lJ 粥6図 第3図 閑10図 乙恍軸) 罰11図 OO 和jTイ棗局 力12図
1 and 2 are side sectional views of a projection lens used to explain an embodiment of the invention, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a projection television using the projection lens of the invention, and FIG.
7 to 7 are explanatory diagrams used when explaining the present invention,
FIG. 8 is an emission spectrum characteristic diagram of the edge phosphor, FIGS. 9 and 10 are explanatory diagrams used to explain the definition of the lens shape, and FIGS. FIG. 3 is a characteristic diagram showing MTF characteristics of a projection lens. l Ni cathode ray tube 2: Coolant 3: Bracket 4: 5th group lens 5: 4th group lens 6.6m, 6b: 3rd group lens 7: 29th lens 8: 1st group lens 9: Fixed plate 1o: Outer mirror 11: Inner barrel 12: Screen 13: Outer frame 14.14-0. 14-1. 14-2: Reflection mirror 15: Projection lens 16: Braun tube P1:
Fluorescent screen edict M 〇1- LN^) Marie G Tonu 0 Pini C Punishment 5 Figure Punishment 4 Figure JP-A-95512 (8) Frost 5 Figure? 6 Figure 6 (α) No C axis top shell ゛j (b) Punishment 7 Figure Kouka Yushita Seki lJ Congee 6 Figure 3 Blank 10 Figure Otsuyuki axis) Punishment 11 Figure OO Waj T I Natsume Chuuriki 12 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ブラウン管上の映像をスクリーン上へ拡大投写する
プロジェクションテレビ用光学系において用いる5群構
成レンズでスクリーン側より順に、スクリーンに対して
、中心部が凸形状で周辺部に行くに従って凹形状となる
面を少なくとも1面有した、スクリーン側に凸のレンズ
を少なくとも1枚含む第1群、比較的弱い屈折力を有す
るレンズを少なくとも1枚含む第2群、全系の大部分の
正の屈折力を有し、かつスクリーン側に凸の平凸もしく
は、凸メニスカスレンズを少なくとも1枚含む第3群、
比較的弱い屈折力を有するレンズを少なくとも1枚含む
第4群、及び、スクリーン側に凹面を有する負レンズを
含む第5群で構成し、さらに前記第3群を構成するレン
ズのうちで、最も正の屈折力が強いレンズをアツベ数ν
dが45以下の高分散材から成る凹レンズとアツベ数ν
dが55以上の低分散材から成る凸レンズの貼合せレン
ズとしたことを特徴とする投写用レンズ。 2、レンズ先端からスクリーン対角を結んだ線分と光軸
が成すレンズ半画角が30度以上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3群を構成するレンズのうちで、最も正の
屈折力が強い貼合せレンズの両面の曲率半径が下記条件
を満足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。 |γ_1|<|γ_2| ただし、γ_1:スクリーン側レンズ面の曲率半径γ_
2:ブラウン管側レンズ面の曲率半径 4、前記第1群、第2群、第4群、第5群を構成するレ
ンズ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ないし請求項3のいずれかに記載の投
写用レンズ。 5、前記第2群を構成するレンズの少なくとも一枚のレ
ンズのスクリーン側レンズ面によるレンズ作用が、レン
ズ中心より周辺において集光作用が強い非球面形状とし
たことを特徴とする請求項4記載の投写用レンズ。 6、前記、第3群を構成する貼合せレンズにおいて、ブ
ラウン管側にアッベ数νd45以下の高分散材から成る
凹レンズを設けたことを特徴とする請求項1ないし請求
項4のいずれかに記載の投写用レンズ。 7、前記第3群を構成する貼合せレンズの凹レンズ両面
の曲率半径が下記条件を満足することを特徴とする請求
項6記載の投写用レンズ。 |γ_3|<|γ_2| ただし、γ_2:貼合せ面の曲率半径 γ_3:ブラウン管側面の曲率半径 8、前記第3群を構成する貼合せレンズの凸レンズ両面
の曲率半径が下記条件を満足することを特徴とする請求
項6記載の投写用レンズ。 |γ_2|>|γ_1| ただし、γ_1:スクリーン側面の曲率半径γ_2:貼
合せ面の曲率半径 9、前記第3群を構成する貼合せレンズ各面の曲率半径
が下記条件を満足することを特徴とする請求項6記載の
投写用レンズ。 |γ_3|>|γ_2|>|γ_1| ただし、γ_3:ブラウン管側面の曲率半径γ_2:貼
合せ面の曲率半径 γ_1:スクリーン側面の曲率半径 10、ブラウン管上の映像をスクリーン上へ拡大投写す
るプロジェクションテレビ用光学系において用いる5群
構成レンズでスクリーン側より順に、スクリーンに対し
て、中心部が凸形状で周辺部に行くに従って凹形状とな
る面を少なくとも1面有した、スクリーン側に凸のレン
ズを少なくとも1枚含む第1群、比較的弱い屈折力を有
するレンズを少なくとも1枚含む第2群、全系の大部分
の正の屈折力を有し、かつスクリーン側に凸の平凸もし
くは、凸メニスカスレンズを少なくとも1枚含む第3群
、比較的弱い屈折力を有するレンズを少なくとも1枚含
む第4群及び、スクリーン側に凹面を有する負レンズと
電子銃側に凸面を有する蛍光面ガラスから成る第5群で
構成し、前記第3群を構成するレンズのうちで、最も正
の屈折力が強いレンズをアツベ数νdが45以下の高分
散材から成る凹レンズとアツベ数νdが55以上の低分
散材から成る凸レンズの貼合せレンズとしたことを特徴
とする投写用レンズ。 11、前記第5群を構成する蛍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、中心部より周
辺部で大きくしたことを特徴とする請求項10記載の投
写用レンズ。 12、スクリーン側より順に、スクリーンに対して、中
心部が凸形状で周辺部に行くに従って凹形状となる面を
少なくとも1面有した、スクリーン側に凸のレンズを少
なくとも1枚含む第1群、比較的弱い屈折力を有するレ
ンズを少なくとも1枚含む第2群、全系の大部分の正の
屈折力を有し、かつスクリーン側に凸の平凸もしくは、
凸メニスカスレンズを少なくとも1枚含む第3群、比較
的弱い屈折力を有するレンズを少なくとも1枚含む第4
群、及び、スクリーン側に凹面を有する負レンズと電子
銃側に凸面を有する蛍光面ガラスから成る第5群で構成
し、前記第3群を構成するレンズのうちで、最も正の屈
折力が強いレンズをアツベ数νdが45以下の高分散材
から成る凹レンズとアツベ数νdが55以上の低分散材
から成る凸レンズの貼合せレンズにより構成した投写レ
ンズを用いたことを特徴とするプロジェクションテレビ
。 13、映像信号を再生する表示部と、スクリーンと、表
示部に再生された画像をスクリーン上に、半画角39度
以上で投写する光学系とからなり、この光学系がもつ正
の屈折力のほとんどは光学系中に設けられた貼合せ凸レ
ンズにより占められ、この貼合せ凸レンズは、表示部側
に向いた第1面とスクリーン側に向いた第2面とを備え
た凹レンズ素子と、凹レンズ素子の第2面に接着された
第1面とスクリーン側に向いた第2面とを備えた凸レン
ズ素子とからなり、凹レンズ素子を形成する材質のアツ
ベ数は凸レンズ素子を形成する材質のアツベ数より高く
、凹レンズ素子の第1面は平面もしくは平面に近い面形
状であることを特徴とするプロジェクション装置。
[Claims] 1. A five-group lens used in a projection television optical system that enlarges and projects an image on a cathode ray tube onto a screen, in which the central part is convex and the peripheral part is convex with respect to the screen, in order from the screen side. A first group that includes at least one lens that is convex toward the screen and has at least one surface that becomes concave as it goes along, a second group that includes at least one lens that has a relatively weak refractive power, and a large a third group including at least one plano-convex or convex meniscus lens having positive refractive power and convex toward the screen side;
The fourth group includes at least one lens with a relatively weak refractive power, and the fifth group includes a negative lens having a concave surface on the screen side. Atsbe number ν for lenses with strong positive refractive power
Concave lens made of high dispersion material with d of 45 or less and Atsube number ν
A projection lens characterized in that it is a laminated lens of convex lenses made of a low dispersion material with d of 55 or more. 2. The projection lens according to claim 1, wherein a half angle of view of the lens formed by a line segment connecting the front end of the lens and a diagonal of the screen and the optical axis is 30 degrees or more. 3. The radius of curvature of both surfaces of the bonded lens having the strongest positive refractive power among the lenses constituting the third group satisfies the following conditions. Projection lens. |γ_1|<|γ_2| However, γ_1: radius of curvature γ_ of the lens surface on the screen side
2: A radius of curvature of the lens surface on the cathode ray tube side is 4, and at least one surface of the lenses constituting the first group, second group, fourth group, and fifth group is an aspheric surface. The projection lens according to claim 3. 5. According to claim 4, the lens action of the screen-side lens surface of at least one of the lenses constituting the second group is an aspherical shape that has a stronger light-converging action at the periphery than at the center of the lens. projection lens. 6. In the laminated lens constituting the third group, a concave lens made of a high dispersion material having an Abbe number νd of 45 or less is provided on the cathode ray tube side. Projection lens. 7. The projection lens according to claim 6, wherein the radius of curvature of both surfaces of the concave lens of the laminated lens constituting the third group satisfies the following condition. |γ_3|<|γ_2| However, γ_2: Radius of curvature of the bonded surface γ_3: Radius of curvature of the side surface of the cathode ray tube 8, The radius of curvature of both surfaces of the convex lens of the bonded lens constituting the third group satisfies the following conditions. 7. The projection lens according to claim 6. |γ_2|>|γ_1| However, γ_1: Radius of curvature of the side surface of the screen γ_2: Radius of curvature of the bonded surface 9, The radius of curvature of each surface of the bonded lens constituting the third group satisfies the following conditions. 7. The projection lens according to claim 6. |γ_3|>|γ_2|>|γ_1| However, γ_3: Radius of curvature of the side surface of the cathode ray tube γ_2: Radius of curvature of the bonded surface γ_1: Radius of curvature of the side surface of the screen 10. A projection television that enlarges and projects the image on the cathode ray tube onto the screen. A 5-group lens used in a commercial optical system, in order from the screen side, the lens has at least one surface that is convex at the center and becomes concave toward the periphery, and is convex toward the screen. The first group includes at least one lens, the second group includes at least one lens with relatively weak refractive power, and the plano-convex or convex lens has a positive refractive power for most of the entire system and is convex toward the screen. The third group includes at least one meniscus lens, the fourth group includes at least one lens with relatively weak refractive power, and a negative lens with a concave surface on the screen side and a phosphor glass with a convex surface on the electron gun side. It consists of a fifth group, and among the lenses constituting the third group, the lens with the strongest positive refractive power is a concave lens made of a high dispersion material with an Abbe number νd of 45 or less, and a concave lens made of a high dispersion material with an Abbe number νd of 55 or more. A projection lens characterized in that it is a laminated lens of convex lenses made of a dispersive material. 11. The projection lens according to claim 10, wherein the phosphor glass constituting the fifth group has a center of curvature on the screen side, and a radius of curvature is larger at the periphery than at the center. 12. A first group including, in order from the screen side, at least one lens that is convex toward the screen and has at least one surface that is convex at the center and becomes concave toward the periphery; A second group including at least one lens with a relatively weak refractive power, a plano-convex lens that has a positive refractive power for most of the entire system, and is convex toward the screen;
A third group includes at least one convex meniscus lens, and a fourth group includes at least one lens with relatively weak refractive power.
and a fifth group consisting of a negative lens having a concave surface on the screen side and a fluorescent screen glass having a convex surface on the electron gun side, and among the lenses constituting the third group, the lens having the most positive refractive power This projection television is characterized by using a projection lens constructed by a strong lens made of a concave lens made of a high dispersion material with an Atsube number νd of 45 or less and a convex lens made of a low dispersion material with an Atsube number νd of 55 or more. 13. Consisting of a display unit that reproduces video signals, a screen, and an optical system that projects the image reproduced on the display unit onto the screen at a half angle of view of 39 degrees or more, this optical system has positive refractive power. Most of the area is occupied by a laminated convex lens provided in the optical system, and this laminated convex lens includes a concave lens element having a first surface facing the display side and a second surface facing the screen side, and a concave lens element. It consists of a convex lens element having a first surface bonded to the second surface of the element and a second surface facing the screen side, and the Atsbe number of the material forming the concave lens element is the Atsbe number of the material forming the convex lens element. A projection device characterized in that the first surface of the concave lens element is flat or has a surface shape close to a flat surface.
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