JPH0416911A - 投写レンズとそれを用いたプロジェクションテレビ - 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 本発明は出射瞳位置をＣＲＴの蛍光面から遠ざけた投写
レンズならびに投写レンズと多層干渉膜付きＣＲＴとの
組合せによるプロジェクションテレビに関するものであ
る。

従来の技術 プロジェクションテレビは赤、青および緑のＣＲＴの画
像を投写レンズによりスクリーン上に拡大投写する。投
写レンズとしては、例えば、特開昭５５−１２４１１４
号公報、特開昭５９１３３５１７号公報、特開昭６２−
２６５６１１号公報等が知られている。

最近、光出力に指向性をもたせるために、蛍光面に多層
干渉膜を形成したＣＲＴを用いて、プロジェクションテ
レビの明るさ向上への取り組みがなされている。この多
層干渉膜付きＣＲＴと併用される投写レンズには、出射
瞳位置が蛍光面より遠く離れ、主光線の傾角が蛍光面の
法線方向とほぼ一致するような構成が要望される。従来
の投写レンズではこのような出射瞳位置と蛍光面との関
係は全く考慮されていなかった。

発明が解決しようとする課題 プロジェクションテレビの明るさ向上のため、光出力に
指向性を持たせる多層干渉膜付きＣＲＴに通した投写レ
ンズが要望される。従来の投写レンズと多層干渉膜付き
ＣＲＴとの組合せでは、プロジェクションテレビの中央
部の明るさは向上するが、主光線と蛍光面の法線との角
度が大きいために周辺部の明るさが低下したり、色の均
一性が劣化する。

本発明は上記の問題点を解決するもので、ＣＲＴの蛍光
面から出射瞳位置を遠ざけて主光線と蛍光面の法線との
角度を小さくした投写レンズ、ならびにこの投写レンズ
、多層干渉膜付きＣＲＴとスクリーンとで構成した明る
いプロジェクションテレビを提供するものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の投写レンズは、
スクリーン側より順に、正屈折力の第１レンズ、スクリ
ーン側に凸面を向けたメニスカスの第２レンズ、スクリ
ーン側に凹面を向けたメニスカスで負屈折力の第３レン
ズ、両凸で正屈折力の第４レンズ、両凸で正屈折力の第
５レンズおよびスクリーン側に非球面の凹面を向けた負
屈折力の第６レンズからなり、下記の条件を満足させる
構成とするものである。

０．６≦ｆ／ｆＭ≦１．０　　　　　　・・・・・（１
）０．４≦ｒ　／　ｒ　ｓ≦０．８　　　　　　・・・
・・（２）０．５≦ｄｃ／ｄｅ≦１．　Ｏ、＝−＝　（
３）ただし、ｆ：全レンズ系の焦点距離 ｆ４：第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第３レン
ズの合成侘点 距離 ｆ５　：第５レンズの焦点距離 ｄ８　：第４レンズと第５レンズとの空気間隔 ｄゎ＝第５レンズと第６レンズとの空気間隔 さらに、高性能な投写レンズを実現するには、第２レン
ズの焦点距離を１２とし、第３レンズの集魚距離をｆ３
とするとき、下記の条件を満足することが望ましい。

０．２≦ｆ／ｆ２≦０　　　　　　　・−・−（４）−
〇、５≦ｆ／ｆ８≦０　　　　　　　・・・・・・（５
）作用 本発明の投写レンズは上記のように６群６枚構成にして
、かつ諸条件を与えることで、出射瞳位置をＣＲＴの蛍
光面を遠ざけた高性能の投写レンズの実現を可能にした
。

条件（１）は全レンズ系の焦点距離に対する第１レンズ
、第２レンズ、第３レンズ、第３レンズの合成焦点距離
の関係を与えるもので、上限を越えると出射瞳位置を蛍
光面から遠ざけるのには有利であるが、・球面収差と軸
外の横収差の補正が困難になり、下限を越えると出射瞳
位置がＣＲＴに近づきすぎる。

条件（２）は全レンズ系の焦点距離に対する第５レンズ
の焦点距離の関係を与えるものであり、上限を越えると
出射瞳位置をＣＲＴの蛍光面から遠ざけるのには有利で
あるが、非点収差の補正が困難になり、下限を越えると
出射瞳位置がＣＲＴに近づきすぎる。

条件（３）は第４レンズと第６レンズに対する第５レン
ズの位置関係を与えるもので、上限を越えると出射瞳位
置がＣＲＴに近づきすぎ、下限を越えると像面湾曲の補
正が困難になる。

条件（４）は全レンズ系の焦点距離に対する第２レンズ
の焦点距離の関係を与えるものであり、上限を越えると
非点収差の補正が困難になり、下限を越えると球面収差
の補正が困難になる。

条件（５）は全レンズ系の焦点距離に対する第３レンズ
の焦点距離の関係を与えるものであり、上限を越えると
非点収差の補正が困難になり、下限を越えると球面収差
の補正が困難になる。

実施例 以下、本発明の一実施例の投写レンズとプロジェクショ
ンテレビについて、図面を参照しながら説明する。第１
図は本発明の投写レンズの一実施例を示す構成図である
。第１図でＬｌは正屈折力の第１レンズ、Ｌ２はスクリ
ーン側で凸面を向けたメニスカスの第２レンズ、Ｌ３は
スクリーン側に凹面を向けたメニスカスで負屈折力の第
３レンズ、Ｌ４は両凸で正屈折力の第４レンズ、Ｌ５は
両凸で正屈折力の第５レンズ、Ｌ６はスクリーン側に非
球面の凹面を向けた負屈折力の第６レンズ、ＰはＣＲＴ
のフェースプレート、Ｇは第６レンズＬ６とＣＲＴのフ
ェースプレートＰとの間隙を充填する光学的に透明な媒
体であり、エチレングリコールやシリコンゲル等で構成
される。

以下・、本発明の具体的な実施例を示す、実施例の表で
、ｆは全レンズ系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ω
は半画角、βは投写拡大倍率、ＥＸＰは出射瞳位置、ｆ
Ｍは第１レンズ、第２レンズ。

第３レンズと第４レン、ズの合成焦点距離、ｆ２は第２
レンズの焦点距離、ｆ８は第３レンズの焦点距離、ｆ５
は第５レンズの焦点距離を示す、また、ｒｌ、ｒ２・・
・・・・はスクリーン側から順次数えた各レンズ面の曲
率半径、ｄｌ、ｄ、・・・・・・は各レンズの中心厚及
び空気間隔、ｎ、ｎ２・・・・・・は各レンズのｅ線に
対する屈折率、シ１．シ２・・・・・・は各レンズのア
ツベ数を示す、更に、＊印を付したレンズ面は非球面を
表示しており、本発明による投写レンズの非球面形状は
光軸方向をＸとし、Ｘ軸と垂直なＹ軸をとり、頂点曲率
をｃ（−１／ｒ）、円錐定数をＫ、非球面係数をＡＤ、
ＡＥ、ＡＦ。

ＡＧとするとき、次式で表示される。

＋ＡＤ、Ｙ４　＋ＡＥ、Ｙ６　＋ＡＦ、Ｙ８　＋ＡＣ，
Ｙ勤実施例 ｆ　＝　２６２．２ｍ　　Ｆ　Ｎ　Ｏ＝１．４５　　ω
＝２６．４’β＝−１７．５　　ｆ、＝３２２．１ａｅ
　　ｆ２＝　−４７６４，５ｍｆ　８＝　−１０７７，
５ｏ　　ｆ　、　＝　４２９．３ｍｍＥ　Ｘ　Ｐ　＝　
−４３２，６ｍ ｎ　、　＝１．４４１０９　　ｖ　７−５９．１非球面
係数 第３面（ｒ３） 第４面（ｒ、） Ｋ　　＝−９，２９７２５ｘｌＯ’ Ａ　Ｄ　＝　−２，１５６２２Ｘ　１０４ＡＥ＝１．５
２９４４　　ＸＩＯ” Ａ　Ｆ　＝−４，４９９７０Ｘ１０’ ＡＣ＝１．６４５２３　　ＸＩＯ’ 第５面（ｒ５） Ｋ　　　＝−７，４６９０４Ｘ１０２ ＡＤ＝２．０８１８７　　ｘｔＯＩ Ａ　Ｅ　＝−６，５０７３３Ｘ１０” Ａ　Ｆ　−−１，２００２５ｘｌＯＪ Ａ　Ｇ　＝１．６０７４５　　ｘ１０署第９面（ｒ９） Ｋ　　　＝Ｏ Ａ　Ｄ　＝−１，１１０４４ｘ１０４１ＩＡ　Ｅ　−−
１，５８５３９ｘｌＯ（’Ａ　Ｆ　＝１．０７５９２　
　ｘｔＯＩＡ　Ｃ−−８，４４６４８Ｘ１０’ 第１１面（ｒ、、） Ｋ　　　＝−１，９０３８３ｘｌＯＩ ＡＤ＝１．０５４６５　　ｘｔ０４１ Ｋ　　　−４，０９６５２ＸＩＯ’ Ａ　Ｄ　＝−３，９３７２４Ｘ１０４ ＡＥ＝−１，２８６６０Ｘ１０’ Ａ　Ｆ　＝−２，５６０９９Ｘ１０り Ａ　Ｇ　＝２．１２６５４　　ｘ１０４第６面（ｒ６） Ｋ　　＝−２，６３８７１Ｘ１０１ Ａ　Ｄ　＝２．２０７２８　　ｘｔＯＩＡ　Ｅ　＝１．
５６４９０　　ｘｌｏ（ｌＡ　Ｆ　＝３．４８６５５　
　ｘｌＯ’ＡＧ＝４．７６７５４　　ｘｌＯ’ 第１０面（ｒＷＱ） Ｋ　　＝−３，１４９２５ ＡＤ＝−１，１６３９２ｘｌＯ” Ａ　Ｅ　＝−３，３９１３４ｘ　１０るＡ　Ｆ　＝１．
１２５９７　　ｘｌＯ’Ａ　Ｇ　＝−１，０８０９５ｘ
１０’ Ａ　Ｅ　＝−１，５３９３２ｘ１０（ Ａ　Ｆ　＝１．１４４７７　　ｘｔＯＩＡ　Ｇ　＝−３
，９５９００ｘ１０４１実施例の出射瞳位置は表に示し
たようにＣＲＴの蛍光面からスクリーン側に４３２ｗｎ
と遠く離れている。

第２図（ａ）、　（ｂ）は実施例の諸収差図を示す。非
点収差の図で、ｍはメリジオナル方向の像面湾曲を示し
、Ｓはサジタル方向の像面湾曲を示す。以上の諸収差図
から明らかなように本発明の投写レンズは良好な収差補
正がなされており、明るくコントラストのよい結像性能
を有する。

第３区は本発明の投写レンズによるプロンエクンヨンテ
レビの構成図を示す、第２図で１１は本発明による出射
瞳位置がＣＲＴより離れた投写レンズ、１２はＣＲＴ、
１３はスクリーンを示す。

ＣＲＴＩ２はフェースプレートＰと蛍光体１４との間に
薄く形成した多層干渉膜１３を有する。この干渉膜１３
は蛍光体１４から出る光出力に指向性を持たせる段重を
し、蛍光面の法線方向近傍に光出力を集中させる０本発
明の投写レンズ１１の出射瞳位置はＣＲＴ１２より遠く
離れるように構成されているので、主光線と蛍光面１４
０法線方向との差異が小さくなり、光の利用効率が向上
して、スクリーンに投影された画像の明るさは、中央部
から周辺部に至るまで大幅に向上する。

発明の効果 以上述べてたきたように、本発明のレンズ構成および諸
条件を満足させることにより、出射瞳位置がＣＲＴより
遠く離れた投写レンズが実現できるとともに、本発明の
投写レンズ、多層干渉膜付きＣＲＴならびにスクリーン
との組合せにより、明るさを大幅に向上させたプロジェ
クションテレビが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における投写レンズの構成図
、第２図は本発明の一実施例における諸収差図、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
の構成図である。 Ｌｌ・・・・・・第１レンズ、Ｌ２・・・・・・第２レ
ンズ、Ｌ３・・・・・・第３レンズ、Ｌ４・・・・・・
第４レンズ、Ｌ５・・・・・・第５レンズ、Ｌ６・・・
・・・第６レンズ、Ｇ・・・・・・光学的透明媒体、Ｐ
・・・・・・ＣＲＴのフェースプレート、１１・・・・
・・投写レンズ、１２・・・・・・多層干渉膜付きＣＲ
Ｔ、１５・・・・・・スクリーン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）螢光面が曲率を有するＣＲＴによるテレビジョン
   画像の投与表示装置に用いられ、スクリーン側より順に
   、正屈折力の第１レンズ、スクリーン側に凸面を向けた
   メニスカスの第２レンズ、スクリーン側に凹面を向けた
   メニスカスで負屈折力の第３レンズ、両凸で正屈折力の
   第４レンズ、両凸で正屈折力の第５レンズおよびスクリ
   ーン側に非球面の凹面を向けた負屈折力の第６レンズで
   構成され、下記の条件を満足することを特徴とする投写
   レンズ。 ０．６≦ｆ／ｆ＿Ｍ≦１．０ ０．４≦ｆ／ｆ＿Ｓ≦０．８ ０．５≦ｄ＿ｎ／ｄ＿８≦１．０ ただし、ｆ：全レンズ系の焦点距離 ｆ＿Ｍ：第１レンズ、第２レンズ、第３レ ンズおよび第４レンズの合成焦点 距離 ｆ＿５：第５レンズの焦点距離 ｄ＿８：第４レンズと第５レンズとの空気 間隔 ｄ＿ｎ：第５レンズと第６レンズとの空気 間隔 （２）第２レンズの焦点距離をｆ＿２とし、第３レンズ
   の焦点距離をｆ＿３とするとき、下記の条件を満足する
   ことを特徴とする請求項（１）記載の投写レンズ。 −０．２≦ｆ／ｆ＿２≦０ −０．５≦ｆ／ｆ＿３＜０ （３）第２レンズ、第３レンズおよび第５レンズそれぞ
   れの少なくとも一面を非球面にしたことを特徴とする請
   求項（１）記載の投写レンズ。 （４）スクリーン側より順に、正屈折力の第１レンズ、
   スクリーン側に凸面を向けたメニスカスの第２レンズ、
   スクリーン側に凹面を向けたメニスカスで負屈折力の第
   ３レンズ、両凸で正屈折力の第４レンズ、両凸で正屈折
   力の第５レンズおよびスクリーン側に非球面の凹面を向
   けた負屈折力の第６レンズで構成され、全レンズ系の焦
   点距離をｆとし、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ
   および第４レンズの合成焦点距離をｆ＿Ｍとし、第５レ
   ンズの焦点距離をｆ＿５とし、第４レンズと第５レンズ
   との空気間隔をｄ＿８とし、第５レンズと第６レンズと
   の空気間隔をｄ＿ｎとするとき、 ０．６≦ｆ／ｆ＿Ｍ≦１．０ ０．４≦ｆ／ｆ＿５≦０．８ ０．５≦ｄ＿ｎ／ｄ＿８≦１．０ を満足する投写レンズ、蛍光面が曲率を有し、多層干渉
   膜を形成したＣＲＴならびにスクリーンで構成されるこ
   とを特徴とするプロジェクションテレビ。