JPH0646260B2 - 投映レンズ系、投映テレビジョン装置及びカラーテレビジョン装置 - Google Patents
投映レンズ系、投映テレビジョン装置及びカラーテレビジョン装置Info
- Publication number
- JPH0646260B2 JPH0646260B2 JP59153325A JP15332584A JPH0646260B2 JP H0646260 B2 JPH0646260 B2 JP H0646260B2 JP 59153325 A JP59153325 A JP 59153325A JP 15332584 A JP15332584 A JP 15332584A JP H0646260 B2 JPH0646260 B2 JP H0646260B2
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- JP
- Japan
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- lens
- lens system
- projection
- elements
- optical axis
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/10—Projectors with built-in or built-on screen
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/16—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は投映レンズに関し、特に、テレビジヨン受像機
の螢光面のように陰極線管（ＣＲＴ）の像を拡大投映す
るように設計された投映レンズに関するものである。
の螢光面のように陰極線管（ＣＲＴ）の像を拡大投映す
るように設計された投映レンズに関するものである。
３管型カラー投影テレビジヨン装置においては、各陰極
線のスペクトル帯域幅が限定されているため各投映レン
ズの色収差を補正する必要は殆んどなく、従つてレンズ
系の設計をある程度簡単化することができる。フラツト
フエースプレートを有する陰極線管を使用する場合に
は、ペツバル像面曲率を補正するために、しばしばフラ
ツトフエースプレートに隣接して急勾配の像面平面素子
を用いる必要がある。斯るレンズ素子の幾つかを非球面
とする構体がアメリカ合衆国特許第４，３４８，０８１
号明細書に開示されている。斯る構造において、像面平
面素子には２つの欠点がある。第１に、画面端縁での像
面平面素子の曲面が急峻であるため、入射角が大きくな
つて収差補正が困難となり、且つ急峻な曲面での光の反
射による損失のため輝度が低下する。第２に、充分な輝
度の可視画像を得るために投映用陰極線管のスクリーン
負荷を普通はかなり高くする。従つて、螢光体の温度が
高くなつて螢光体に熱消光現象が発生し、その結果温度
が高くなるにつれて画像の輝度が低下するようになる。
像面平面素子が陰極線管のフエースプレートと光学的に
接触している場合には、フエースプレートの有効厚さが
画面に沿つてかなり変化し、特に画面端縁で肉厚とな
る。さらに、フエースプレートの冷却は画面全体に亘つ
て一定に行えず、従つて螢光体温度が画面全体に亘つて
一定とならず、熱消光現象により画面の輝度が変動する
ようになる。これがため、像面平面素子はフエースプレ
ートから離間して両者の間に冷却液を循環させるため、
構成が更に複雑となる。
線のスペクトル帯域幅が限定されているため各投映レン
ズの色収差を補正する必要は殆んどなく、従つてレンズ
系の設計をある程度簡単化することができる。フラツト
フエースプレートを有する陰極線管を使用する場合に
は、ペツバル像面曲率を補正するために、しばしばフラ
ツトフエースプレートに隣接して急勾配の像面平面素子
を用いる必要がある。斯るレンズ素子の幾つかを非球面
とする構体がアメリカ合衆国特許第４，３４８，０８１
号明細書に開示されている。斯る構造において、像面平
面素子には２つの欠点がある。第１に、画面端縁での像
面平面素子の曲面が急峻であるため、入射角が大きくな
つて収差補正が困難となり、且つ急峻な曲面での光の反
射による損失のため輝度が低下する。第２に、充分な輝
度の可視画像を得るために投映用陰極線管のスクリーン
負荷を普通はかなり高くする。従つて、螢光体の温度が
高くなつて螢光体に熱消光現象が発生し、その結果温度
が高くなるにつれて画像の輝度が低下するようになる。
像面平面素子が陰極線管のフエースプレートと光学的に
接触している場合には、フエースプレートの有効厚さが
画面に沿つてかなり変化し、特に画面端縁で肉厚とな
る。さらに、フエースプレートの冷却は画面全体に亘つ
て一定に行えず、従つて螢光体温度が画面全体に亘つて
一定とならず、熱消光現象により画面の輝度が変動する
ようになる。これがため、像面平面素子はフエースプレ
ートから離間して両者の間に冷却液を循環させるため、
構成が更に複雑となる。
イギリス国特許出願第２，０９１，８９８Ａ号明細書に
おいては、像面平面素子の光学的問題が、投映レンズの
方向に凹状のフエースプレートを有する陰極線管を使用
することによりかなり解消されている。フエースプレー
ト用ガラスを、例えば表面イオン交換により強化して、
このガラスが凹状表面にかかる大気圧に耐え得るように
している。両面を非球面状にした単一レンズ素子を固体
プリズムビーム結合器と共に用いて３個の陰極線からの
像の投映を行ない得るようにする。しかし、プリズムビ
ーム結合器はその凸状表面を凹状陰極線管フエースプレ
ートに固着しているため冷却が困難となる。
おいては、像面平面素子の光学的問題が、投映レンズの
方向に凹状のフエースプレートを有する陰極線管を使用
することによりかなり解消されている。フエースプレー
ト用ガラスを、例えば表面イオン交換により強化して、
このガラスが凹状表面にかかる大気圧に耐え得るように
している。両面を非球面状にした単一レンズ素子を固体
プリズムビーム結合器と共に用いて３個の陰極線からの
像の投映を行ない得るようにする。しかし、プリズムビ
ーム結合器はその凸状表面を凹状陰極線管フエースプレ
ートに固着しているため冷却が困難となる。
本発明の目的は、ビームの結合を簡単化し、ほぼ一定の
肉厚のフエースプレートへの冷却を容易とし、投映距離
の短い大口径のレンズを用いて画面端縁まで高品質の結
像を行わんとするにある。
肉厚のフエースプレートへの冷却を容易とし、投映距離
の短い大口径のレンズを用いて画面端縁まで高品質の結
像を行わんとするにある。
本発明は凹状物体表面の像を平坦な表示スクリーンに投
映するレンズ系において、前記投映レンズは、各々が正
の屈折力及び一つの非球面を有する第１及び第３の素子
と、該第１及び第３の素子間に設けられ一つの非球面を
有する第２の素子とを具え、さらにＫ１を物体表面とは
反対側の第１素子の屈折力、Ｋ２を屈折力が２番目の素
子の屈折力、Ｋ３を物体表面に隣接する第３素子の屈折
力、Ｋを投映レンズ全体の屈折力としたとき、前記各素
子の屈折力を ０．５０Ｋ＜Ｋ１＜０．９０Ｋ −０．３５Ｋ＜Ｋ２＜０．２０Ｋ及び ０．７０Ｋ＜Ｋ３＜１．０ の範囲で選定し、さらに、Ｚを、光軸から距離ｓの位置
にある物体表面の或る区域における光軸に垂直且つ極点
で前記表面に接する平面からの前記表面の軸方向のずれ
とし、Ｃを光軸上の表面曲率とし、εを円錐係数とし、
ａ４，ａ６，ａ８及びａ１０を物体表面に対する定数と
したとき、各非球面を の関係式により表わすようにしたことを特徴とする。
映するレンズ系において、前記投映レンズは、各々が正
の屈折力及び一つの非球面を有する第１及び第３の素子
と、該第１及び第３の素子間に設けられ一つの非球面を
有する第２の素子とを具え、さらにＫ１を物体表面とは
反対側の第１素子の屈折力、Ｋ２を屈折力が２番目の素
子の屈折力、Ｋ３を物体表面に隣接する第３素子の屈折
力、Ｋを投映レンズ全体の屈折力としたとき、前記各素
子の屈折力を ０．５０Ｋ＜Ｋ１＜０．９０Ｋ −０．３５Ｋ＜Ｋ２＜０．２０Ｋ及び ０．７０Ｋ＜Ｋ３＜１．０ の範囲で選定し、さらに、Ｚを、光軸から距離ｓの位置
にある物体表面の或る区域における光軸に垂直且つ極点
で前記表面に接する平面からの前記表面の軸方向のずれ
とし、Ｃを光軸上の表面曲率とし、εを円錐係数とし、
ａ４，ａ６，ａ８及びａ１０を物体表面に対する定数と
したとき、各非球面を の関係式により表わすようにしたことを特徴とする。
本発明によるレンズは、許容し得る短い投映距離で、走
査線数１２４９本のテレビジヨンに必要とされる高精細
度と、特に広い投映角、即ちテレビジヨンキヤビネツト
を特にコンパクトにするに要する短い投映距離で走査線
数５２５或いは６２５本のテレビジヨンに必要とされる
精細度とのいずれかを得るように設計することができ
る。
査線数１２４９本のテレビジヨンに必要とされる高精細
度と、特に広い投映角、即ちテレビジヨンキヤビネツト
を特にコンパクトにするに要する短い投映距離で走査線
数５２５或いは６２５本のテレビジヨンに必要とされる
精細度とのいずれかを得るように設計することができ
る。
投映形テレビジヨン受像機において、画像を背後から半
透明スクリーン上に投映し得るようにし、陰極線管及び
レンズをスクリーンの裏側の移動自在キヤビネツト内に
配置し、キヤビネツトの前面に上記半透明スクリーンを
設けるようにしている。このキヤビネツトは、その高さ
を可能なかぎり低くし、テレビジヨン受像機が少なくと
も普通の居間の扉を容易に通過し得るようにする。キヤ
ビネツト内は屈曲反射鏡を収容してキヤビネツトの高さ
を低くし得るようにする。本発明のレンズを使用するこ
とにより、屈曲反射鏡の数を減らすことができる。その
理由は、レンズからスクリーンまでの投映距離を減少す
ると共に投映角を広くして投映画面の寸法を維持し得る
からである。本発明のレンズ系を使用することにより、
レンズ系に向かつて凹状のフエースプレートを有する陰
極線管を有する投映型テレビジヨン装置を得ることがで
きる。また、本発明のレンズ系を使用して、凹状フエー
スプレートに赤、青及び緑の螢光体を夫々設けた第１、
第２及び第３陰極線管と、各陰極線管と関連し、凹状フ
エースプレートの映像を共通の表示スクリーンに投映す
るように配置されたレンズ系とを具えるカラーテレビジ
ヨン投映装置を得ることができる。
透明スクリーン上に投映し得るようにし、陰極線管及び
レンズをスクリーンの裏側の移動自在キヤビネツト内に
配置し、キヤビネツトの前面に上記半透明スクリーンを
設けるようにしている。このキヤビネツトは、その高さ
を可能なかぎり低くし、テレビジヨン受像機が少なくと
も普通の居間の扉を容易に通過し得るようにする。キヤ
ビネツト内は屈曲反射鏡を収容してキヤビネツトの高さ
を低くし得るようにする。本発明のレンズを使用するこ
とにより、屈曲反射鏡の数を減らすことができる。その
理由は、レンズからスクリーンまでの投映距離を減少す
ると共に投映角を広くして投映画面の寸法を維持し得る
からである。本発明のレンズ系を使用することにより、
レンズ系に向かつて凹状のフエースプレートを有する陰
極線管を有する投映型テレビジヨン装置を得ることがで
きる。また、本発明のレンズ系を使用して、凹状フエー
スプレートに赤、青及び緑の螢光体を夫々設けた第１、
第２及び第３陰極線管と、各陰極線管と関連し、凹状フ
エースプレートの映像を共通の表示スクリーンに投映す
るように配置されたレンズ系とを具えるカラーテレビジ
ヨン投映装置を得ることができる。
図面につき本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図に示すように、移動自在キヤビネツト１内には、
フエースプレートの凹面が投影レンズ３に向くようにし
た陰極線管（ＣＲＴ）２と、前面を金属被覆処理した屈
曲型反射鏡５及び６と、半透明投映スクリーン７とを具
える背面投映テレビジヨン表示装置を収容する。半透明
投映スクリーン７は、フレネル・スクリーンとすると共
に垂直面の光散乱能を水平面より小さくして、投映光の
飛散を防止し得るようにする。カラーテレビジヨンの場
合には、３個の陰極線管及び３個のレンズを図面の平面
に垂直に整列して使用する。次に反射鏡５及び６を図面
に垂直な方向に延在させて３個の陰極線管の全部からの
光を受光し得るようにする。さらに、両最外側の陰極線
管及びレンズを内側に傾けて、投映される赤、青及び緑
のラスターがスクリーン７上で一致し得るようにする。
フエースプレートの凹面が投影レンズ３に向くようにし
た陰極線管（ＣＲＴ）２と、前面を金属被覆処理した屈
曲型反射鏡５及び６と、半透明投映スクリーン７とを具
える背面投映テレビジヨン表示装置を収容する。半透明
投映スクリーン７は、フレネル・スクリーンとすると共
に垂直面の光散乱能を水平面より小さくして、投映光の
飛散を防止し得るようにする。カラーテレビジヨンの場
合には、３個の陰極線管及び３個のレンズを図面の平面
に垂直に整列して使用する。次に反射鏡５及び６を図面
に垂直な方向に延在させて３個の陰極線管の全部からの
光を受光し得るようにする。さらに、両最外側の陰極線
管及びレンズを内側に傾けて、投映される赤、青及び緑
のラスターがスクリーン７上で一致し得るようにする。
斯るテレビジヨン表示装置用投映レンズ３は、各々が１
つの非球面を有する３個のレンズ素子のみを用いて構成
することができる。この投映レンズは、走査線数１２４
９本の高精細度テレビジヨンまたは非常に広い投映角を
有する走査線数５２５本若しくは６２５本のテレビジヨ
ンに対し好適な品質を有するようにする。そのためレン
ズ３のペツバル曲率を陰極線管の凹状フエースプレート
に密接して取り付けて、フイールド・フラツトナーを省
略し得るようにする。第２，３及び４図は種々の目的に
設計され且つ種々の投影角を有するレンズ系の各例を示
す。第２図は全部がプラスチツクから成るレンズの構成
を示し、第３及び４図はガラスより成るレンズの構成を
示す。第２〜４図において、これらレンズ素子はＬで示
し、その後の数字は像面或いは投映スクリーン端から陰
極線管前面ガラスＦＰまでの素子の位置を順次に示す。
またレンズ素子の表面をＳで示し、その後の数字は前述
した所と同様な順番の素子の位置を示す。正の物体表面
は投映スクリーンに向つて凸面であり、負の物体表面は
投映スクリーンに向つて凹面である。
つの非球面を有する３個のレンズ素子のみを用いて構成
することができる。この投映レンズは、走査線数１２４
９本の高精細度テレビジヨンまたは非常に広い投映角を
有する走査線数５２５本若しくは６２５本のテレビジヨ
ンに対し好適な品質を有するようにする。そのためレン
ズ３のペツバル曲率を陰極線管の凹状フエースプレート
に密接して取り付けて、フイールド・フラツトナーを省
略し得るようにする。第２，３及び４図は種々の目的に
設計され且つ種々の投影角を有するレンズ系の各例を示
す。第２図は全部がプラスチツクから成るレンズの構成
を示し、第３及び４図はガラスより成るレンズの構成を
示す。第２〜４図において、これらレンズ素子はＬで示
し、その後の数字は像面或いは投映スクリーン端から陰
極線管前面ガラスＦＰまでの素子の位置を順次に示す。
またレンズ素子の表面をＳで示し、その後の数字は前述
した所と同様な順番の素子の位置を示す。正の物体表面
は投映スクリーンに向つて凸面であり、負の物体表面は
投映スクリーンに向つて凹面である。
３個のレンズ素子の屈折力は次に示す範囲内 ０．５０Ｋ＜Ｋ１＜０．９０Ｋ， −０．３５Ｋ＜Ｋ２＜０．２０Ｋ及び ０．７０Ｋ＜Ｋ３＜１．００Ｋ にあるものとする。ただし、Ｋは全レンズの屈折力であ
り、レンズ全体の焦点距離の逆数に等しく、Ｋ１，Ｋ２
及びＫ３は、夫々３個のレンズ素子の屈折力であり夫々
その焦点距離の逆数に等しく、レンズ素子Ｋ１及びＫ３
の屈折力は常に正とする。Ｌ１は一般に投映スクリーン
に向つて凸状のレンズ素子とし、Ｌ３は一般に両凸レン
ズ素子とする。ここで前述の収差補正のため３個のレン
ズ素子全体で一つの非球面を構成する。レンズ素子の表
面Ｓ２，Ｓ４及Ｓ５は、以下に示す３つの設計例にて非
球面としている。非球面は次式 により定義することができる。ただし、Ｚは光軸から距
離ｓの個所にある表面の区域における光軸に垂直且つ極
点で前記表面に接する平面からの前記表面の軸方向のず
れとし、Ｃは極点での表面の曲率であり、εは円錐係数
であり、ａ４，ａ６，ａ８及びａ１０は表面に対する定
数である。表面のずれＺを表わす式の第１項は全表面の
基本形状である。例えばεの値が１の場合には基本形状
が球状である。また基本形状が放物線形状、楕円形状或
いは双曲線形状である場合には、εは夫々ε＝０、０＜
ε＜１、ε＜０の値となる。以下の表Ｉ，II及びIIIに
第２，３及び４図に示す例の具体的な値を示す。
り、レンズ全体の焦点距離の逆数に等しく、Ｋ１，Ｋ２
及びＫ３は、夫々３個のレンズ素子の屈折力であり夫々
その焦点距離の逆数に等しく、レンズ素子Ｋ１及びＫ３
の屈折力は常に正とする。Ｌ１は一般に投映スクリーン
に向つて凸状のレンズ素子とし、Ｌ３は一般に両凸レン
ズ素子とする。ここで前述の収差補正のため３個のレン
ズ素子全体で一つの非球面を構成する。レンズ素子の表
面Ｓ２，Ｓ４及Ｓ５は、以下に示す３つの設計例にて非
球面としている。非球面は次式 により定義することができる。ただし、Ｚは光軸から距
離ｓの個所にある表面の区域における光軸に垂直且つ極
点で前記表面に接する平面からの前記表面の軸方向のず
れとし、Ｃは極点での表面の曲率であり、εは円錐係数
であり、ａ４，ａ６，ａ８及びａ１０は表面に対する定
数である。表面のずれＺを表わす式の第１項は全表面の
基本形状である。例えばεの値が１の場合には基本形状
が球状である。また基本形状が放物線形状、楕円形状或
いは双曲線形状である場合には、εは夫々ε＝０、０＜
ε＜１、ε＜０の値となる。以下の表Ｉ，II及びIIIに
第２，３及び４図に示す例の具体的な値を示す。
第５図及び第６図は、第２図及び第３図に示したレンズ
の夫々の性能を表わしている。両図において、右欄の５
個のグラフは、接平面方向及びサジタル平面方向に対す
る空間周波数の関数として、陰極線管のフエースプレー
トにおける軸外れの種々の距離Ｈで縦軸にプロツトした
変調伝達関数（ＭＴＦ）を示す。各距離Ｈの値に対する
有効レンズ口径区域Ｐの値をも軸上に示す。ＭＴＦは投
映像面より陰極線管のフエース・プレートで７．５サイ
クル／mmまでプロツトする。その理由は、レンズ設計手
順によつて投映スクリーン上の諸点から陰極線管のフエ
ースプレートに到る光ビームをたどることができるから
である。フエースプレートの直径を１２０mmとする場合
に基準値５．０サイクル／mm以上でＭＴＦの値を０．５
以上とするものとすれば走査線数１２４９本の画面を良
好に解像することができる。第２図に示す例、即ち全部
プラスチツクから成るレンズとした例によれば端縁をも
含む画面全体で良好な解像を行うことができる。第３図
に示す全部をガラスから成るレンズとした例によれば集
光力を１０％大きくし、しかも上述した所と同様の性能
を得ることができる。又、Ｈ＝６０．０mmの場合には画
面の隅部が粗くなつた。また第５及び６図の左欄の５個
のグラフは、陰極線管のフエースプレートにおける焦点
ずれの距離の関数として、ＭＴＦの変化を示す。ＭＴＦ
の基準値は５．０サイクル／mmとする。また焦点ずれ誤
差及びフエースプレートの製造許容誤差に対して実際の
余裕は約±０．１５mmである。即ち直径が１２０mm以上
の場合にはフエースプレート半径の許容誤差が±１mmと
なる。
の夫々の性能を表わしている。両図において、右欄の５
個のグラフは、接平面方向及びサジタル平面方向に対す
る空間周波数の関数として、陰極線管のフエースプレー
トにおける軸外れの種々の距離Ｈで縦軸にプロツトした
変調伝達関数（ＭＴＦ）を示す。各距離Ｈの値に対する
有効レンズ口径区域Ｐの値をも軸上に示す。ＭＴＦは投
映像面より陰極線管のフエース・プレートで７．５サイ
クル／mmまでプロツトする。その理由は、レンズ設計手
順によつて投映スクリーン上の諸点から陰極線管のフエ
ースプレートに到る光ビームをたどることができるから
である。フエースプレートの直径を１２０mmとする場合
に基準値５．０サイクル／mm以上でＭＴＦの値を０．５
以上とするものとすれば走査線数１２４９本の画面を良
好に解像することができる。第２図に示す例、即ち全部
プラスチツクから成るレンズとした例によれば端縁をも
含む画面全体で良好な解像を行うことができる。第３図
に示す全部をガラスから成るレンズとした例によれば集
光力を１０％大きくし、しかも上述した所と同様の性能
を得ることができる。又、Ｈ＝６０．０mmの場合には画
面の隅部が粗くなつた。また第５及び６図の左欄の５個
のグラフは、陰極線管のフエースプレートにおける焦点
ずれの距離の関数として、ＭＴＦの変化を示す。ＭＴＦ
の基準値は５．０サイクル／mmとする。また焦点ずれ誤
差及びフエースプレートの製造許容誤差に対して実際の
余裕は約±０．１５mmである。即ち直径が１２０mm以上
の場合にはフエースプレート半径の許容誤差が±１mmと
なる。
第７図は、第４図の投映角が極めて広く全部がガラスか
ら成るレンズの設計例の性能を示す。また焦点ずれ曲線
のＭＴＦの基準値は２．５サイクル／mmであり、このレ
ンズは低精細度の走査線５２５／６２５本のテレビジヨ
ン用として設計する。ＭＴＦの値が空間周波数の接平面
方向及びサジタル平面方向の平均である場合に、ＭＴＦ
の値０．５をほぼ画面端縁で得ることができる。また、
投映距離０．７５mmは特に短く且つ投映角±３７．２゜
と組合せて小型のテレビジヨンキヤビネツトを設計する
ことができる。
ら成るレンズの設計例の性能を示す。また焦点ずれ曲線
のＭＴＦの基準値は２．５サイクル／mmであり、このレ
ンズは低精細度の走査線５２５／６２５本のテレビジヨ
ン用として設計する。ＭＴＦの値が空間周波数の接平面
方向及びサジタル平面方向の平均である場合に、ＭＴＦ
の値０．５をほぼ画面端縁で得ることができる。また、
投映距離０．７５mmは特に短く且つ投映角±３７．２゜
と組合せて小型のテレビジヨンキヤビネツトを設計する
ことができる。
上記のレンズの設計においては、各レンズ素子の両側の
面を非球面とすることができる。又、陰極線管のフエー
スプレートは複数の同心円状表面とすることができる。
即ち各同心円状表面はこれを同一半径にするか、或いは
フエースプレートの厚さをほぼ一定としたまま半径を僅
かに異なる半径とするか或いはまたフエースプレートの
屈折力が僅かに正或いは負となるように選定することが
できる。いずれにしてもフエースプレート表面を非球面
状にして解像度をさらに改善することができる。
面を非球面とすることができる。又、陰極線管のフエー
スプレートは複数の同心円状表面とすることができる。
即ち各同心円状表面はこれを同一半径にするか、或いは
フエースプレートの厚さをほぼ一定としたまま半径を僅
かに異なる半径とするか或いはまたフエースプレートの
屈折力が僅かに正或いは負となるように選定することが
できる。いずれにしてもフエースプレート表面を非球面
状にして解像度をさらに改善することができる。
第１図は、本発明のレンズ系を適応できる投映テレビジ
ヨン装置の代表的な構成配置を示す概略図、 第２図は、全部がプラスチツク材料から成るレンズ素子
で構成され、投映角±２６゜の高精細度テレビジヨンに
好適なレンズ系の側面図、 第３図は、ガラス素子から成る高精細度のレンズ系を示
す側面図、 第４図は、投映角±３７゜のガラス素子から成る中庸精
細度レンズ系を示す側面図、 第５，６及び７図は、第２，３及び４図のレンズ系夫々
の変調伝達関数及び焦点ずれ関数を示す特性図である。 １……キヤビネツト、２……陰極線管 ３……投映レンズ、５，６……反射鏡 ７……投映スクリーン
ヨン装置の代表的な構成配置を示す概略図、 第２図は、全部がプラスチツク材料から成るレンズ素子
で構成され、投映角±２６゜の高精細度テレビジヨンに
好適なレンズ系の側面図、 第３図は、ガラス素子から成る高精細度のレンズ系を示
す側面図、 第４図は、投映角±３７゜のガラス素子から成る中庸精
細度レンズ系を示す側面図、 第５，６及び７図は、第２，３及び４図のレンズ系夫々
の変調伝達関数及び焦点ずれ関数を示す特性図である。 １……キヤビネツト、２……陰極線管 ３……投映レンズ、５，６……反射鏡 ７……投映スクリーン
Claims (6)
- 【請求項１】凹状物体表面の像を平坦な表示スクリーン
に投映するレンズ系において、前記投映レンズは、各々
が正の屈折力及び一つの非球面を有する第１及び第３の
素子と、該第１及び第３の素子間に設けられた一つの非
球面を有する第２の素子とを具え、さらにＫ１を物体表
面とは反対側の第１素子の屈折力、Ｋ２を屈折力が２番
目の素子の屈折力、Ｋ３を物体表面に隣接する第３素子
の屈折力、Ｋを投映レンズ全体の屈折力としたとき、前
記各素子の屈折力を ０．５０Ｋ＜Ｋ１＜０．９０Ｋ −０．３５Ｋ＜Ｋ２＜０．２０Ｋ 及び ０．７０Ｋ＜Ｋ３＜１．０ Ｋ の範囲で選定し、さらに、Ｚを、光軸から距離Ｓの位置
にある物体表面の或る区域における光軸に垂直且つ極点
で前記表面に接する平面からの前記表面の軸方向のずれ
とし、Ｃを光軸上の表面曲率とし、εを円錐係数とし、
ａ４，ａ６，ａ８及びａ１０を物体表面に対する定数と
したとき、各非球面を の関係式により表わすようにしたことを特徴とするレン
ズ系。 - 【請求項２】波長５２５ｎｍでの焦点距離１３．７ｃ
ｍ、口径比ｆ／１．０、投映角±２６゜、投映距離１．
１６ｍ及び倍率８．２６×のレンズ系において、Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３及びＦＰを像面端縁からの順次のレンズ素
子、Ｓ１−Ｓ８を順次のレンズ素子の素子面とし、正の
素子面は像面端縁に向って凸状とすると共に負の素子面
は像面端縁に向って凹状としたとき、 のようにレンズ系の諸元を定めたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のレンズ系。 - 【請求項３】波長５２５ｎｍでの焦点距離１４．２ｃ
ｍ、口径ｆ／０．９５、投映角±２２．６２゜、投映距
離１．３７ｍ及び倍率９．２５×のレンズ系において、
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３及びＦＰを像面端縁からの順次のレン
ズ素子、Ｓ１−Ｓ８を順次のレンズ素子の素子面とし、
正の素子面は像面端縁に向って凸状とすると共に負の素
子面は像面端縁に向って凹状としたとき、 のようにレンズ系の諸元を定めたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のレンズ系。 - 【請求項４】波長５２５ｎｍでの焦点距離８．９３ｃ
ｍ、口径比ｆ／１．０、投映角±３７．２３゜、投映距
離０．７５ｍ及び倍率８×のレンズ系において、Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３及びＦＰを像面端縁からの順次のレンズ素
子、Ｓ１−Ｓ８を順次のレンズ素子の素子面とし、正の
素子面は像面端縁に向って凸状とすると共に負の素子面
は像面端縁に向って凹状としたとき、 のようにレンズ系の諸元を定めたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のレンズ系。 - 【請求項５】凹状物体表面の像を平坦な表示スクリーン
に投映するレンズ系として、各々が正の屈折力及び一つ
の非球面を有する第１及び第３の素子と、該第１及び第
３の素子間に設けられた一つの非球面を有する第２の素
子とを具え、さらにＫ１を物体表面とは反対側の第１素
子の屈折力、Ｋ２を屈折力が２番目の素子の屈折力、Ｋ
３を物体表面に隣接する第３素子の屈折力、Ｋを投映レ
ンズ全体の屈折力としたとき、前記各素子の屈折力を ０．５０Ｋ＜Ｋ１＜０．９０Ｋ −０．３５Ｋ＜Ｋ２＜０．２０Ｋ 及び ０．７０Ｋ＜Ｋ３＜１．０ Ｋ の範囲で選定し、さらに、Ｚを、光軸から距離Ｓの位置
にある物体表面の或る区域における光軸に垂直且つ極点
で前記表面に接する平面からの前記表面の軸方向のずれ
とし、Ｃを光軸上の表面曲率とし、εを円錐係数とし、
ａ４，ａ６，ａ８及びａ１０を物体表面に対する定数と
したとき、各非球面を の関係式により表わすようにしたレンズ系を具え、且つ
前記レンズ系に向って凹状のフェースプレートを有する
陰極線管を含むようにしたことを特徴とする投映テレビ
ジョン装置。 - 【請求項６】凹状フェースプレートに赤、青及び緑の蛍
光体を夫々設けた第１、第２及び第３陰極線管と、各陰
極線管と関連し、凹状フェースプレートの映像を共通の
平坦な表示スクリーンに投映するように配置されたレン
ズ系とを具えるカラーテレビジョン投映装置において、
前記レンズ系を各々が正の屈折力及び一つの非球面を有
する第１及び第３の素子と、該第１及び第３の素子間に
設けられた一つの非球面を有する第２の素子とを具え、
さらにＫ１を物体表面とは反対側の第１素子の屈折力、
Ｋ２を屈折力が２番目の素子の屈折力、Ｋ３を物体表面
に隣接する第３素子の屈折力、Ｋを投映レンズ全体の屈
折力としたとき、前記各素子の屈折力を ０．５０Ｋ＜Ｋ１＜０．９０Ｋ −０．３５Ｋ＜Ｋ２＜０．２０Ｋ 及び ０．７０Ｋ＜Ｋ３＜１．０ Ｋ の範囲で選定し、さらに、Ｚを、光軸から距離Ｓの位置
にある物体表面の或る区域における光軸に垂直且つ極点
で前記表面に接する平面からの前記表面の軸方向のずれ
とし、Ｃを光軸上の表面曲率とし、εを円錐係数とし、
ａ４，ａ６，ａ８及びａ１０を物体表面に対する定数と
したとき、各非球面を の関係式により表わすようにしたレンズ系としたことを
特徴とするカラーテレビジョン投映装置。
Applications Claiming Priority (2)
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-
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-
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