JPS59155818A - 投影レンズ - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は陰極線管上の像をスクリーン上に拡大投影する
、いわゆるプロジェクションテレビに用いる投影レンズ
に関するものである。

〔従来技術〕

プロジェクションテレビの画質を左右するものとして、
陰極線管、レンズ、スクリーン等があげられるが、本発
明はレンズの改良を図ることによって、画質向上を狙っ
たものである。このレンズの動向として最近は、レンズ
材質を従来のガラスからプラスチ、り化することによっ
て、面形状全非球面化し、少ないレンズ枚数でも、明る
さ、解像度の向上を図ることができる。

この例として、公開特許公報特開昭５５−１２４１１４
号があり、６枚構成レンズにて、Ｆナンバとして１．０
が達成されており、従来に比べると非常に明かるくなっ
て因る。このようなレンズを用いたときのプロジェクシ
ョンテレビの概略構成全第１図に示す。ＣＫＴ１上の像
をレンズ２によって拡大、投影し、スクリーン３上に画
像を得る。

レンズ内にミラー４が配置され、セットがコンパクト化
されているのが特徴である。また本例では他に２枚のミ
ラー５，６が設けられ、セ。

トを非常にコンパクトなものとしている。

しかしプラスチックレンズは解像度、特に画面周辺の解
像度が若干不十分々のが現状である。

またプラスチックレンズの場合、屈折率が温度に対して
大きく変化する。そのためスフ＋７−ン上の像が温度変
化とともＶＣｌｌけるという大きな問題がある。

さらにプロジェクションテレビの重要な画質項目として
コントラストがあげられる。これはレンズ面、鏡胴等に
よる反射のために生じる迷光による影響が太きい。前記
従来のレンズは凹レンズ面での反射によるコントラスト
劣化が著しい。

〔発明の目的〕

本発明は従来のレンズと比べ、■解像度を向上、■温度
変化による像のほけ全半減、■コントラストラ向上、内
部にミラー配置が゛できるだけのレンズ間隔の確保全目
的としたものである。

〔発明の概要〕

本発明は４枚構成レンズにおいて、上記目的を達成する
ために、陰極線管に近い方から、■凹レンズ、■陰極線
管側に凹面全盲する凸メニスカスレンズ、■陰極線管側
に凹面を有する凸メニスカスレンズ、■比較的パワーの
弱い凸レンズの順に配置し、特に全体のパワーに最も寄
与している上記レンズ■をガラスとすることによって、
温度によるフォーカス劣化を半減し、また上記レンズ■
と陰極線管の間は屈折率１４〜１６６の媒質で満たすこ
とによって、光の陰極線管表面、およびレンズ表面での
反射を少なくし、コントラストを増大するものである。

以下本発明を第２図に示す実施例にしたがって欽明する
。陰極線管１の螢光面上の電子ビームによる走を像を第
１のレンズＬ、７、第２のレンズＬ、　ｓ、第３のレン
ズＬ３９．第４のレンズＬ。

１０によって拡大投影し、スクリーン３上に像を得る。

全系のパワーに最も寄与する第３のレンズＬ、　９はガ
ラスで形成されており、他の第１゜第２、第４のレンズ
はブラヌチノクからなる。

このレンズのレンズデータを第１表に示す。

第１表　第１実施例のレンズデータ Ｆナンバ　０．９ 非球面係数 ここで非球面係数ＣＣ，ＡＤ、　ＡＥ、　ＡＦ、　ＡＧ
は、動径距＃ｒにおける。中心軸上の点からの軸方向の
偏位Ｚｆ次式で表現したときの係数である。

Ｃ＝中心軸上の曲率半径の逆数 このレンズを用いて、陰極線管面４８インチの螢光体像
をスクリーン上４５インチに拡大したとき、すなわち倍
率９６７のときのスクリーン上の収差全第３図１〜第１
４図に示す。第３図１〜第８図はサジタル方向横収差を
示し、縦軸は収差（ｍｍ　）、横軸は相対目量高を示す
。第９図〜第１４図はメリジオナル方向横収差全示し、
縦軸、横軸は第３図と同じである。Ｆナンバー０．９ま
で中心軸上、周辺まで良好な収差が得られていることが
わかる。また最もパワーの強いレンズがガラスで形成さ
れているため、温度による影響を受けに〈〈なっており
、実際に本レンズでは、スクリーン上の像の温度変化に
よるぼけは従来の約半分に改善古れている。一般にガラ
スレンズの非球面化は回動でコスト向上の要因となる。

逆に球面レンズの場合、設計の自由度が少なく、不利で
ある。本レンズシステムはレンズＬｚｋ両面非球面化す
ることによって、良好り収差を保っている。

本実施例ではガラスレンズとしてＢＫ７２用いたが、こ
れはアクリルレンズと比較して１０〜２０係分散が小さ
く、そのため色収差も１０〜２０％低減できる。

またこのレンズは第２図に示すように、陰極線管とレン
ズの間を屈折率が１４〜１．６の媒質１１で満たされる
ように設計されて因る。一般に屈折率Ｎ、　、　Ｎ、の
界面における反射率Ｒは次式で与えられる。

この式からＮ１と凡の差が小さくなると急激に反射率は
減少する。したがって本レンズのような構成にすると反
射率は１ＡＯ以下と大巾に減少し、コントラストが向上
する。実際のプロジヱクションテレビでは、コントラス
ト劣化要因がいろいろあるため１本案によるコントラス
ト向上は約２倍である。

このレンズはちとＬ４間隔が十分広ぐミラー全内蔵する
ことができる。このときの構造全第１５図に示す。この
レンズを用いると、例えば第１図に示す構成とすること
により、コンパクトなプロジェクションテレビセットが
実現できる。

またこのレンズは、■凹レンズと陰極線管間隔が固定さ
れているため、■ミラーが内蔵されているために、第４
のレンズＬ、と他のレンズ全同時に動かすことはできな
いため、フォーカス調整手段としては、■第２のレンズ
Ｌ７、■第６のレンズＬ、＋■第２のレンズＬ、と第３
のレンズＬｓｋ同時、■第４のレンズＬａｋ移動するこ
とによる方式が考えられる。それぞれの場合に対して、
スクリーン面を７５ｍｍ移動するのに必要なレンズ移動
量、及びスクリーン上のＭＴＦの劣化を求めた。その結
果を第２表に示す。

第２表　フォーカス調整とＭＴＦ劣化 第２表より、■第３のレンズＬ、あるいは■第２のレン
ズＬ２と第６のレンズＬ、全同時に移動する方式が最も
秀れていることがわかる。

他の実施例のレン・ズデータ、及び収差図全第６表及び
第１６図〜第２７図に示す。第１６図〜第２１図はサジ
タル方向横収差を示し、第２２図〜第２７図はメリジオ
ナル方向横収差を示す。縦軸および横軸は第６図と同じ
である。

本実施例は先の実施例に比べて、■全長全短縮し、■ガ
ラスレンズの口径を小さくシ、コスト低減及びセットの
コンパクト化を実現するも非球面係数 以上の構成のレンズによって下記の効果を奏する。

（１１低Ｆナンバーでかつ収差が良好 （２）温度変化による像のぼけが従来の半分（３）　　
反射面数低減によるコントラスト２倍化（４）　　色収
差が１０’〜２０％低減（５１ｇ２図の第３のレンズＬ
８、あるいは第２レンズＬ、と第６レンズＬｓヲ同時に
動かすフォーカス調整とすることによって、フォーカス
調整によるＪυＴＦ劣化が非常に小さ−。

（６）　　第６のレンズＬ３と第４のレンズハの間にミ
ラーを配置することができ、コンパクトなプロジェクシ
ョンテレビセットが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・プロジェクシ日ンテレビの断面図、第２図
・・・本発明に係る４枚構成レンズの配置図第３図〜第
１４図・・・本発明第１の実施例の収差図、第１５図・
・・本発明の第２の実施例の配置図、第１６図〜第２７
図・・・本発明の第２の実施例の収差図。 １・・・陰極線管　　　　　２・・・レンズ３−・；ス
クリーン　　　　４・・・内蔵ミラー５．６・・・ミラ
ー ７、８．９．１０　　・・・本発明に係るレンズ１１・
・・透明媒質

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　第１．第２．第３．第４のレンズで構成され、陰
   極線管に近い方から、３番目に位置する第３のレンズは
   ガラスレンズであシ、第１１第２．第４のレンズはプラ
   スチックレンズである投写形テレビジョン受信用投影レ
   ンズ２　前記第１のレンズは平凹レンズ、前記第２のレ
   ンズは陰極線管側に凹面を有する凸メニスカスレンズ、
   前記第３のレンズは陰極線管側に凹面を有する凸メニス
   カスレンズ、前記第４０レンズは比較的パワーの弱い凸
   レンズである特許請求の範囲第１項記載の投影レンズ ３、　前記第１．第２．第４のレンズは少なくとも片面
   を非球面とした特許請求の範囲第２項記載の投影゛レン
   ズ ４、　前記第２のレンズは両面非球面である特許請求の
   範囲第３項記載の投影レンズ ５、　前記第３のレンズと前記第４のレンズの間隔ＴＥ
   は、それぞれのレンズの有効径ｋ　Ｄｓ　−Ｄ４とした
   とき、 ＴＢ〉。、ノ針ｈ なる関係を有する特許請求の範囲第２項記載の投影レン
   ズ ６、下記のレンズテータ全有する特許請求の範囲第１項
   記載の投影レシズ Ｆナンバ　０．９ 非球面係数 ここで非球面係数ＣＣ，池ＡＥ、　ＡＦ、　ＡＧ　は、
   動径距離ｒにおける、中心軸上の点からの軸方向の偏位
   Ｚ２次式で表現したときの係数である。 Ｃ＝中心軸上の曲率半径の逆数 Ｚ　下記のレンズデータを有する特許請求の範囲第１項
   記載の投影レンズ Ｆナンバ　０９ 非球面係数