JPH0820594B2 - 投写形テレビ用光学装置 - Google Patents
投写形テレビ用光学装置Info
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- JPH0820594B2 JPH0820594B2 JP61121039A JP12103986A JPH0820594B2 JP H0820594 B2 JPH0820594 B2 JP H0820594B2 JP 61121039 A JP61121039 A JP 61121039A JP 12103986 A JP12103986 A JP 12103986A JP H0820594 B2 JPH0820594 B2 JP H0820594B2
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- screen
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
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- 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
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- G—PHYSICS
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- 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
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、投写形テレビに係り、特にフォーカス性
能、コントラスト性能を向上するのに好適な投写管を備
えた投写形テレビ用光学装置に関する。
能、コントラスト性能を向上するのに好適な投写管を備
えた投写形テレビ用光学装置に関する。
大画面で迫力ある映像を得たいという要求が強まるに
つれ、投写形テレビの需要が急速に伸びつつある。しか
しこの画質は直視型ブラウン管と比較したとき、まだ若
干劣っている。特にフォーカス性能については、一層の
改良が必要である。そのためには、特に投写レンズの改
良が急務である。投写レンズとしては、コストが安く、
また非球面化が容易で性能向上が期待できるという理由
で、プラスチックレンズがかなり用いられている。特に
U.S.PAT 4348081で示されているレンズは、構成枚数も
少なく、F 1.0という高輝度を実現している。しかし本
レンズは軸上色収差がかなり残存しているという問題が
ある。投写型テレビは、赤、青、緑の各投写管に対して
レンズを用いるため、色収差の影響が少ない。しかし実
際のブラウン管では、緑色の単色であっても、この発光
スペクトルは第２図に示すように、分布を持っている。
そのためU.S.PAT 4348081で示すレンズは、この色収差
のため、どうしてもフォーカス性能が劣化する。一般に
色収差を除くには、屈折率及び分散の異なる凸レンズと
凹レンズを組合わせて用いることが行われている。しか
しこのような構成にするとレンズ枚数が増加し、プラス
チックレンズの本来の特長である低コスト化を達成でき
なくなる。
つれ、投写形テレビの需要が急速に伸びつつある。しか
しこの画質は直視型ブラウン管と比較したとき、まだ若
干劣っている。特にフォーカス性能については、一層の
改良が必要である。そのためには、特に投写レンズの改
良が急務である。投写レンズとしては、コストが安く、
また非球面化が容易で性能向上が期待できるという理由
で、プラスチックレンズがかなり用いられている。特に
U.S.PAT 4348081で示されているレンズは、構成枚数も
少なく、F 1.0という高輝度を実現している。しかし本
レンズは軸上色収差がかなり残存しているという問題が
ある。投写型テレビは、赤、青、緑の各投写管に対して
レンズを用いるため、色収差の影響が少ない。しかし実
際のブラウン管では、緑色の単色であっても、この発光
スペクトルは第２図に示すように、分布を持っている。
そのためU.S.PAT 4348081で示すレンズは、この色収差
のため、どうしてもフォーカス性能が劣化する。一般に
色収差を除くには、屈折率及び分散の異なる凸レンズと
凹レンズを組合わせて用いることが行われている。しか
しこのような構成にするとレンズ枚数が増加し、プラス
チックレンズの本来の特長である低コスト化を達成でき
なくなる。
他の方法としては、焦点距離ｆを短かくすることが有
効である。よく知られているように、色収差は焦点距離
ｆに比例する。プラスチックレンズの場合、非球面が実
現できるということで球面収差は非常に小さい。そのた
め軸上、すなわちスクリーン中心部については、フォー
カス性能は、殆んど色収差のみにより決まり、焦点距離
ｆが短縮できると、それに比例してフォーカス性能を改
善できる。
効である。よく知られているように、色収差は焦点距離
ｆに比例する。プラスチックレンズの場合、非球面が実
現できるということで球面収差は非常に小さい。そのた
め軸上、すなわちスクリーン中心部については、フォー
カス性能は、殆んど色収差のみにより決まり、焦点距離
ｆが短縮できると、それに比例してフォーカス性能を改
善できる。
しかし、このように焦点距離ｆが短かくなると、投写
距離が短かくなり、画角が大きくなり、周辺部で収差が
発生し、像面わん曲、非点収差等が増大する。これらの
収差の対策のためにU.S.PAT 4348081では、投写管の直
前に凹レンズを用いている。しかし、焦点距離ｆをさら
に短くし、画角をより大きくしようとすれば、この構造
では十分に補正が出来ない。
距離が短かくなり、画角が大きくなり、周辺部で収差が
発生し、像面わん曲、非点収差等が増大する。これらの
収差の対策のためにU.S.PAT 4348081では、投写管の直
前に凹レンズを用いている。しかし、焦点距離ｆをさら
に短くし、画角をより大きくしようとすれば、この構造
では十分に補正が出来ない。
上記従来技術では色収差改善のために、焦点距離を短
かくしたとき、像面わん曲、非点収差等の補正について
配慮がなされておらず、スクリーン上に映出した画像の
周辺部ではフォーカス性能が低下するという問題があっ
た。
かくしたとき、像面わん曲、非点収差等の補正について
配慮がなされておらず、スクリーン上に映出した画像の
周辺部ではフォーカス性能が低下するという問題があっ
た。
本発明の目的は、これらの像面わん曲、非点収差を補
正するためにブラウン管蛍光面形状、及びレンズを最適
化し、フォーカス性能の秀れた投写型テレビ用光学装置
を提供することにある。
正するためにブラウン管蛍光面形状、及びレンズを最適
化し、フォーカス性能の秀れた投写型テレビ用光学装置
を提供することにある。
上記目的は、投写管蛍光管を非球面化し、その形状
を最適化する。レンズ構成を以下に述べるものとし、
またその形状を最適化することにより達成される。
を最適化する。レンズ構成を以下に述べるものとし、
またその形状を最適化することにより達成される。
一般に像面わん曲補正のためには、物体面、すなわち
投写管蛍光面自体をわん曲することが有効である。
投写管蛍光面自体をわん曲することが有効である。
まず、この蛍光面の曲率半径をいろいろ変えて、レン
ズを最適設計した。この結果を第３図に示す。
ズを最適設計した。この結果を第３図に示す。
設計条件は、蛍光面のラスターサイズを4.5インチ、
スクリーンの大きさ45インチとした。すなわち倍率は10
倍である。投写距離、すなわちレンズの先端からスクリ
ーンまでの距離は700mmとした。画角にすると約40度で
あり、現在普通に用いられている例では25度〜28度であ
るのに比較して非常に大きい。第３図で横軸は蛍光面の
曲率半径、縦軸は、2pl/mmのときのMTFを、全画角にわ
たっての平均を採った値である。
スクリーンの大きさ45インチとした。すなわち倍率は10
倍である。投写距離、すなわちレンズの先端からスクリ
ーンまでの距離は700mmとした。画角にすると約40度で
あり、現在普通に用いられている例では25度〜28度であ
るのに比較して非常に大きい。第３図で横軸は蛍光面の
曲率半径、縦軸は、2pl/mmのときのMTFを、全画角にわ
たっての平均を採った値である。
第３図から蛍光面の曲率半径としては、300R位が最良
点であることがわかる。蛍光面形状としては、非球面と
することが、像面わん曲等の補正に一層有効である。発
明者はこの点に着眼し、第１表に示す蛍光面形状及びレ
ンズを発明した。これを図示すると第４図のようにな
る。MTF性能を第５図に示す。画角が40゜と超広角であ
りながら非常に良好なMTF特性が得られていることがわ
かる。この例の蛍光面形状は、周辺部では300mmの曲率
半径相等の落込み量となっているが、中心部の曲率は大
きく、その半径は120mmとなっている。この例について
試作した結果、次の問題があることがわかった。すなわ
ち、スクリーン上に白のウインドウパターンＡを発生さ
せたとき、三ケ月上の像Ｂが発生する。この輝度はウィ
ンドーパターンの輝度の0.1％の明るさであるが、観視
時の周囲を暗くしたときには、人間の目にも感じる明か
るさであった。この発生のメカニズムを第７図を用いて
説明する。蛍光体１はガラス２に付着しているが、これ
は光学的に密着しているわけではない。したがって±90
゜方向に拡散した光は、ガラス２内では±θ方向に絞ら
れる。θは、ガラスから真空へ光が進むときの臨界角で
あり、ガラ スの屈折率をNGとしたとき、 で与えられる。蛍光面にわん曲があり、その法線が中心
軸とのなす角がγであるとき、光は中心軸に対して、−
（θ＋γ）〜＋（θ−γ）の間に分布する。この光は各
光学媒質を進むが、それぞれ屈折率は1.4〜1.6であるの
で、大体そのまま直進すると考えてよい。この光は凹レ
ンズの出射面３まで達する。このとき光の大部分は、こ
の界面で屈折し、空気側に出射する。しかし凹レンズ部
の中心附近ではこの界面は、軸と直角な面となっている
ため、その臨界角αは、凹レンズの屈折率をNPとしたと
き、 となる。すなわちNPNGと考えれば、θαとなり、角
度γの光束だけ、全反射し、蛍光面に戻る。蛍光面では
光線は乱反射し、再びスクリーン側に向かう。このよう
にして、第６図で述べたように、スクリーン上に三ケ月
状の像が生じる。この不要な像は、蛍光面上の光源の位
置γが次式で与えられる位置にあるとき、この不要な像
が発生する。
点であることがわかる。蛍光面形状としては、非球面と
することが、像面わん曲等の補正に一層有効である。発
明者はこの点に着眼し、第１表に示す蛍光面形状及びレ
ンズを発明した。これを図示すると第４図のようにな
る。MTF性能を第５図に示す。画角が40゜と超広角であ
りながら非常に良好なMTF特性が得られていることがわ
かる。この例の蛍光面形状は、周辺部では300mmの曲率
半径相等の落込み量となっているが、中心部の曲率は大
きく、その半径は120mmとなっている。この例について
試作した結果、次の問題があることがわかった。すなわ
ち、スクリーン上に白のウインドウパターンＡを発生さ
せたとき、三ケ月上の像Ｂが発生する。この輝度はウィ
ンドーパターンの輝度の0.1％の明るさであるが、観視
時の周囲を暗くしたときには、人間の目にも感じる明か
るさであった。この発生のメカニズムを第７図を用いて
説明する。蛍光体１はガラス２に付着しているが、これ
は光学的に密着しているわけではない。したがって±90
゜方向に拡散した光は、ガラス２内では±θ方向に絞ら
れる。θは、ガラスから真空へ光が進むときの臨界角で
あり、ガラ スの屈折率をNGとしたとき、 で与えられる。蛍光面にわん曲があり、その法線が中心
軸とのなす角がγであるとき、光は中心軸に対して、−
（θ＋γ）〜＋（θ−γ）の間に分布する。この光は各
光学媒質を進むが、それぞれ屈折率は1.4〜1.6であるの
で、大体そのまま直進すると考えてよい。この光は凹レ
ンズの出射面３まで達する。このとき光の大部分は、こ
の界面で屈折し、空気側に出射する。しかし凹レンズ部
の中心附近ではこの界面は、軸と直角な面となっている
ため、その臨界角αは、凹レンズの屈折率をNPとしたと
き、 となる。すなわちNPNGと考えれば、θαとなり、角
度γの光束だけ、全反射し、蛍光面に戻る。蛍光面では
光線は乱反射し、再びスクリーン側に向かう。このよう
にして、第６図で述べたように、スクリーン上に三ケ月
状の像が生じる。この不要な像は、蛍光面上の光源の位
置γが次式で与えられる位置にあるとき、この不要な像
が発生する。
Ｌは、蛍光面から凹レンズ先端までの距離である。す
なわちこの不要な像の発生を止めるには、この点γでの
蛍光面の形状が軸に垂直となればよい。蛍光面の傾きγ
と、この像の強度Ｂはウィンドーパターンがある程度よ
り大きいとき、 Ｂ∝γ となる。また像の広がりｌもγに比較する。すなわち像
の明るさと広がりの積はγ２に比例する。実際には、ス
クリーン上に達するこのような迷光は、上記述べた原因
で発生するもの以外にも、例えばレンズ間の表裏面での
反射、鏡筒部での反射等いろいろな原因に基くものがあ
る。したがって上記迷光も完全に０とする必要はなく、
実用上目立たなくなればよい。そのために、このγ、す
なわち蛍光面の曲率半径RPをいろいろ変えて、ブラウン
管及びレンズを試作した結果、蛍光面の曲率半径Rpが25
0mm以上であれば、一応実用に供することが判った。す
なわち とする必要がある。
なわちこの不要な像の発生を止めるには、この点γでの
蛍光面の形状が軸に垂直となればよい。蛍光面の傾きγ
と、この像の強度Ｂはウィンドーパターンがある程度よ
り大きいとき、 Ｂ∝γ となる。また像の広がりｌもγに比較する。すなわち像
の明るさと広がりの積はγ２に比例する。実際には、ス
クリーン上に達するこのような迷光は、上記述べた原因
で発生するもの以外にも、例えばレンズ間の表裏面での
反射、鏡筒部での反射等いろいろな原因に基くものがあ
る。したがって上記迷光も完全に０とする必要はなく、
実用上目立たなくなればよい。そのために、このγ、す
なわち蛍光面の曲率半径RPをいろいろ変えて、ブラウン
管及びレンズを試作した結果、蛍光面の曲率半径Rpが25
0mm以上であれば、一応実用に供することが判った。す
なわち とする必要がある。
また、先程述べたように蛍光面の曲率半径は、収差の
点からは450R以上が望ましい。すなわち、第４図から、
普通に用いられている蛍光面の曲率半径∞のときのMTF
は約60％であり、それに対して、MTFとして５％の差が
あれば、明らかな有意差となって表われる。すなわち蛍
光面の曲率半径として、500Rより小さくする必要があ
る。このように曲率を強くしたとき、最も改善できる収
差は、蛍光面の最外周（γ＝rmax）から出射したときの
光である。したがって蛍光面の最外周での落込み量、す
なわち中心と最外周の軸方向の偏差ΔＺを とすればよい。
点からは450R以上が望ましい。すなわち、第４図から、
普通に用いられている蛍光面の曲率半径∞のときのMTF
は約60％であり、それに対して、MTFとして５％の差が
あれば、明らかな有意差となって表われる。すなわち蛍
光面の曲率半径として、500Rより小さくする必要があ
る。このように曲率を強くしたとき、最も改善できる収
差は、蛍光面の最外周（γ＝rmax）から出射したときの
光である。したがって蛍光面の最外周での落込み量、す
なわち中心と最外周の軸方向の偏差ΔＺを とすればよい。
蛍光面と上記凹レンズのスクリーン側面との距離をLm
mとしたとき、前記蛍光面の形状を表す関数を微分して
得られる関数（導関数）に、蛍光面の中心軸（レンズ光
軸）からの距離r1（Ｌ・tan（sin-11/1.5））mmを代入
して得られる値γを、 Ｌ・tan（sin-11/1.5）/250より小さくすることによ
り、蛍光面から出射した光が、凹レンズのスクリーン側
面で全反射し、再び蛍光面に戻り、さらに蛍光面で反射
し、スクリーンに到達する光が非常に少なくなる。この
結果、スクリーン上の画像の黒レベルの浮きが少なくな
り、コントラストの良好な画像を再現することができ
る。また有効画面の最外周位置γ＝rmaxでは、その中心
に対する軸方向の偏位ΔＺを、 とすることにより、レンズで発生する像面わん曲を少な
くでき、収差を低減でき、ハイフォーカスな画質を実現
できる。
mとしたとき、前記蛍光面の形状を表す関数を微分して
得られる関数（導関数）に、蛍光面の中心軸（レンズ光
軸）からの距離r1（Ｌ・tan（sin-11/1.5））mmを代入
して得られる値γを、 Ｌ・tan（sin-11/1.5）/250より小さくすることによ
り、蛍光面から出射した光が、凹レンズのスクリーン側
面で全反射し、再び蛍光面に戻り、さらに蛍光面で反射
し、スクリーンに到達する光が非常に少なくなる。この
結果、スクリーン上の画像の黒レベルの浮きが少なくな
り、コントラストの良好な画像を再現することができ
る。また有効画面の最外周位置γ＝rmaxでは、その中心
に対する軸方向の偏位ΔＺを、 とすることにより、レンズで発生する像面わん曲を少な
くでき、収差を低減でき、ハイフォーカスな画質を実現
できる。
以下、本発明を、第１図に示す実施例を用いて詳細に
説明する。また、そのレンズのデータを第２表に示す。
L1,L2,L3,L4はレンズ、P1は投写管蛍光面を示してい
る。レンズデータ及び蛍光面形状を第２表に示す。本例
は投写管上4.5インチのラスターを10倍、すなわち45イ
ンチに拡大したときの値である。
説明する。また、そのレンズのデータを第２表に示す。
L1,L2,L3,L4はレンズ、P1は投写管蛍光面を示してい
る。レンズデータ及び蛍光面形状を第２表に示す。本例
は投写管上4.5インチのラスターを10倍、すなわち45イ
ンチに拡大したときの値である。
本実施例の投写管蛍光面の中心近くの曲率半径Rpは50
0mmとなっている。従って、蛍光面の中心軸（レンズ光
軸）からの距離r1mmが、 r1＝Ｌ・tan（sin-11/1.5））≒17.6 ×tan（sin-11/1.5））＝15.7mm となる。これを前記蛍光面の形状を表す関数の導関数に
代入して得られる値γ１は0.03となり、 γ＝Ｌ・tan（sin-11/1.5）/250 により得られるγの値0.06より小さくなる。その結果、
スクリーン上において、先に述べた不要光が殆んど認め
られず、ハイコントラストな画像を再現することができ
た。また蛍光面有効ラスター4.5インチの最外周での、
中心に対する軸方向の偏位ΔＺは、5.2mmであり、 よりも大きくなっており、レンズ形のフォーカス性能を
向上することができる。以下この結果について説明す
る。本レンズは第１図に示す構成となっており、スクリ
ーン側から順に、球面収差補正のための非球面形状のプ
ラスチックレンズL1、全系のパワーの大部分を占める凸
レンズL2、またはこの凸レンズは、温度変化によるフォ
ーカス劣化を低減するために、ガラスで構成する。さら
に、非点収差、及びコマ収差補正のためにパワーの弱い
薄肉の非球面プラスチックレンズL3、または液冷構造を
簡略化するために凹メニスカスレンズL4で構成してい
る。レンズL4はガラスレンズであってもプラスチックレ
ンズであってもよい。レンズL4と投写管の間は冷却のた
めに、冷媒液４を満たす構成となっているため、L4とし
てガラスレンズを用いた方が、液のしみ出しが少なく、
また高温に耐えられるため、信頼性の点で有利である。
またプラスチックレンズを用いた場合には、非球面形状
とすることが容易であり、収差低減には好都合である。
本実施例では、収差低減には比較的不利であるガラスレ
ンズの場合について示した。本構成レンズにおいて、プ
ラスチックレンズL1及びL3は、薄肉となっており成形し
やすい形状となっている。しかし非球面度は非常に強く
なっている。すなわち成形で製作するという、プラスチ
ックレングの利害得失を十分考慮したレンズとなってい
る。ガラスレンズは、プラスチックレンズに比べて、温
度等の外界の影響を受けにくい。またパワーレンズの焦
点距離が温度等によって変化したときには、そのまま全
系の焦点距離が変動する。凹レンズは、投写管の直前に
配置されるため、温度が上昇する。場合によっては100
℃近くまで上昇することもあり、プラスチックレンズで
はいろいろな問題が生じる。本発明では、このような理
由により、パワーレンズと凹レンズはガラスで構成して
いる。従来、このレンズタイプ では、凹レンズは非球面とする必要があったが、先に述
べたような蛍光面形状とすることによって良好なフォー
カス特性を得ることができた。MTF特性を第８図に示
す。このMTFは蛍光体の波長分布を第２図のものとした
ときの値である。Ｆナンバが1.0、画角が40度でありな
がら、非常に良好なMTF特性を示している。
0mmとなっている。従って、蛍光面の中心軸（レンズ光
軸）からの距離r1mmが、 r1＝Ｌ・tan（sin-11/1.5））≒17.6 ×tan（sin-11/1.5））＝15.7mm となる。これを前記蛍光面の形状を表す関数の導関数に
代入して得られる値γ１は0.03となり、 γ＝Ｌ・tan（sin-11/1.5）/250 により得られるγの値0.06より小さくなる。その結果、
スクリーン上において、先に述べた不要光が殆んど認め
られず、ハイコントラストな画像を再現することができ
た。また蛍光面有効ラスター4.5インチの最外周での、
中心に対する軸方向の偏位ΔＺは、5.2mmであり、 よりも大きくなっており、レンズ形のフォーカス性能を
向上することができる。以下この結果について説明す
る。本レンズは第１図に示す構成となっており、スクリ
ーン側から順に、球面収差補正のための非球面形状のプ
ラスチックレンズL1、全系のパワーの大部分を占める凸
レンズL2、またはこの凸レンズは、温度変化によるフォ
ーカス劣化を低減するために、ガラスで構成する。さら
に、非点収差、及びコマ収差補正のためにパワーの弱い
薄肉の非球面プラスチックレンズL3、または液冷構造を
簡略化するために凹メニスカスレンズL4で構成してい
る。レンズL4はガラスレンズであってもプラスチックレ
ンズであってもよい。レンズL4と投写管の間は冷却のた
めに、冷媒液４を満たす構成となっているため、L4とし
てガラスレンズを用いた方が、液のしみ出しが少なく、
また高温に耐えられるため、信頼性の点で有利である。
またプラスチックレンズを用いた場合には、非球面形状
とすることが容易であり、収差低減には好都合である。
本実施例では、収差低減には比較的不利であるガラスレ
ンズの場合について示した。本構成レンズにおいて、プ
ラスチックレンズL1及びL3は、薄肉となっており成形し
やすい形状となっている。しかし非球面度は非常に強く
なっている。すなわち成形で製作するという、プラスチ
ックレングの利害得失を十分考慮したレンズとなってい
る。ガラスレンズは、プラスチックレンズに比べて、温
度等の外界の影響を受けにくい。またパワーレンズの焦
点距離が温度等によって変化したときには、そのまま全
系の焦点距離が変動する。凹レンズは、投写管の直前に
配置されるため、温度が上昇する。場合によっては100
℃近くまで上昇することもあり、プラスチックレンズで
はいろいろな問題が生じる。本発明では、このような理
由により、パワーレンズと凹レンズはガラスで構成して
いる。従来、このレンズタイプ では、凹レンズは非球面とする必要があったが、先に述
べたような蛍光面形状とすることによって良好なフォー
カス特性を得ることができた。MTF特性を第８図に示
す。このMTFは蛍光体の波長分布を第２図のものとした
ときの値である。Ｆナンバが1.0、画角が40度でありな
がら、非常に良好なMTF特性を示している。
以上述べたように本発明は、焦点距離を短かくするこ
とにより、スクリーンの中心部のフォーカス改善、投写
管蛍光面形状を最適化することにより、周辺部のフォー
カス改善、また不要な反射光を低減し、コントラストの
改善を達成することができる。また、画角を増大し、投
写距離を短縮した結果、セットの高さ、奥ゆきを低減で
きる。またレンズの長さ、口径も小さくでき、コストを
安くすることができる。ちなみに従来普通に用いられて
いるレンズの口径はφ120位であるのに対し、本発明で
はφ82と格段に小型化されている。
とにより、スクリーンの中心部のフォーカス改善、投写
管蛍光面形状を最適化することにより、周辺部のフォー
カス改善、また不要な反射光を低減し、コントラストの
改善を達成することができる。また、画角を増大し、投
写距離を短縮した結果、セットの高さ、奥ゆきを低減で
きる。またレンズの長さ、口径も小さくでき、コストを
安くすることができる。ちなみに従来普通に用いられて
いるレンズの口径はφ120位であるのに対し、本発明で
はφ82と格段に小型化されている。
第１図は本発明に係る光学装置の縦断面図、第２図は蛍
光体発光スペクトルの一例を示す特性図、第３図は蛍光
面の曲率半径とMTFの関係を示す特性図、第４図は従来
の光学装置の断面図、第５図は相対画角とMTFの関係を
示す特性図、第６図は反射による不要光のスクリーン上
の像を示す模式図、第７図は不要光発生のメカニズムを
示す図、第８図は本発明の一実施例におけるMTF特性図
である。 １……投写管蛍光面 ２……投写管前面ガラス ３……凹レンズのスクリーン側面
光体発光スペクトルの一例を示す特性図、第３図は蛍光
面の曲率半径とMTFの関係を示す特性図、第４図は従来
の光学装置の断面図、第５図は相対画角とMTFの関係を
示す特性図、第６図は反射による不要光のスクリーン上
の像を示す模式図、第７図は不要光発生のメカニズムを
示す図、第８図は本発明の一実施例におけるMTF特性図
である。 １……投写管蛍光面 ２……投写管前面ガラス ３……凹レンズのスクリーン側面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 宗一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−200215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−205909（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】投写管と該投写管に映写された映像を拡大
する投写レンズを有し、該投写レンズとして、該投写管
に最も近い位置に凹レンズが配置され、該凹レンズと投
写管の間には、屈折率1.4以上の媒質が満たされた構成
の投写形テレビ用光学装置において、 蛍光面形状が、レンズ光軸からの距離ｒの関数Ｚ Ｚ＝（r2/RD）／［１＋｛１＋（１＋CC）r2/RD 2｝1/2］ ＋AD・r4＋AE・r6＋… で与えられ、以下の条件、すなわち、 （ａ）蛍光面と上記凹レンズのスクリーン側面との距離
をLmmとしたとき、前記レンズ光軸に垂直な面に対する
蛍光面の傾きγ（関数Ｚの導関数dZ/drのｒに数値r
1（＝Ｌ・tan（sin-11/1.5）を代入して得られる値）
が、 γ＜Ｌ・tan（sin-11/1.5）/250 250は迷光が実用上目立たなくなる蛍光面曲率半径の下
限値（mm） （ｂ）有効ラスターの最外部のレンズ光軸からの距離を
rmaxmmとしたとき、該rmaxに対応するＺ位置の、原点
（Ｚ＝０）からの距離ΔZmmが、 ΔＺ＞r2 max/（２×500） 500はMTFが65％となる蛍光面曲率半径の上限値（mm） を満たす構成の投写管を備えて成ることを特徴とする投
写形テレビ用光学装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP61121039A JPH0820594B2 (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 投写形テレビ用光学装置 |
| US06/948,251 US4824224A (en) | 1986-05-28 | 1986-12-31 | Lens system for a cathode ray tube projection system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP61121039A JPH0820594B2 (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 投写形テレビ用光学装置 |
Publications (2)
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| JPS62278520A JPS62278520A (ja) | 1987-12-03 |
| JPH0820594B2 true JPH0820594B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=14801304
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61121039A Expired - Lifetime JPH0820594B2 (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | 投写形テレビ用光学装置 |
Country Status (2)
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-
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- 1986-05-28 JP JP61121039A patent/JPH0820594B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-31 US US06/948,251 patent/US4824224A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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