JPS59111615A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、投写型テレビジョン受像機に用いる投影レン
ズに関するものである。

従来例の構成とその問題点 投影表示装置に使用する投影レンズの望ましい条件は、
口径比が犬きく画角が大きいことである。

大きな口径比は陰極線管から発生する光束を効率良く集
光し、明るい像を得るために必要であり、大きな画角は
短い投影距離で大きな投影倍率を得ることができ、装置
を小型化することができる。

従来、この種のレンズにはガラスレンズが用いられてき
たが、大口径比化に伴い、重量が著しく増大し、製造コ
スト面でも問題が生じてきた。一方、レンズの性能とし
ては、非球面化することによって構成枚数を減少させ重
量を削減することは可能であるが、ガラスレンズでは、
加工技術面で実現するには著しい困難とコスト上昇を招
く。

近年、このような背景の中でプラスチック化した投影レ
ンズが見られるようになった。赤、青。

６１−　シ′ 緑の３本の単色発光陰極線管を用いた３管式投影表示装
置では、各陰極線管の発光スペクトル幅は比較的狭いの
で、多くの場合色収差を補正する必要がなく、プラスチ
ックレンズの特性として軽く非球面の成形が容易である
こと等から、投影表示装置用投影レンズの分野にプラス
チックレンズの使用が適しているものと思われる。

このような投影レンズとして、非球面プラスチックレン
ズを用いて、３枚構成という簡単な構成で大口径比化を
実現したものが知られているが、この従来例には以下に
述べるようないくつかの欠点がある。

第１は全構成レンズがプラスチックであるため、雰囲気
温度特性に問題がある。すなわちプラスチックは屈折率
の温度依存性がガラスに比べ２桁程度大きいので、雰囲
気温度の変化による焦点位置のドリフトが大きい。

第２は第２群レンズの中心厚が大きく、当該レンズの成
形時のヒートサイクルの中で、レンズ中心部と周辺部で
大きな温度勾配を生じ、均一性を６、、−〕− 保つのに大きな困難を生じさせる。

第３は第１群レンズのスクリーン側頂点から第３群レン
ズの陰極線管側頂点までのレンズ全長が１．８１（ただ
し、ｆは全系の焦点距離）程度と大きく、これは画角を
犬きくして投影表示装置をコンパクトにすることを困難
としている。

一方、発明者らは先に、３群３枚構成の投影レンズにお
いて、ガラスレンズとプラスチックレンズを混用するこ
とにより、上記３項目の欠点を改善し、さらには螢光体
側に曲率犬なる面を有する平凸レンズ状になっている管
面ガラスを設えた陰極線管を用いることによって、投影
レンズ側で生ずる像面彎曲の収差補正の負担を減らし、
口径比と画角の拡大を共に図った投影レンズを提案して
いる。しかしながら、当該投影レンズにおいては口径比
が充分に犬きくなく陰極線管からの光束を充分に集光し
て高い輝度の画像をスクリーン上に結像することが困難
であった。

発明の目的 本発明はこのような点に鑑みて成されたもので、大画角
でありながら大口径比化を実現した投影レンズを提供す
るものである。

発明の構成 本発明の投影レンズは、螢光体側に曲率犬なる面を有す
る平凸レンズ状の管面ガラスを設えた陰極線管とともに
用いられ、スクリーン側より順に正のプラスチックレン
ズ、正のガラスレンズ、負のプラスチックレンズからな
る３群３枚構成であり、大画角化と大口径比化とを達成
するものである。

実施例の説明 以下本発明の投影レンズについて、実施例を参照して具
体的に説明する。

第１図は本発明にかかる投影レンズの一実施例における
概略構成を示す断面図であり、本発明においては、第１
図に示す如く、スクリーン側より順に曲率犬なる面をス
クリーン側に向けた正レンズよりなる第１群レンズ１、
その後方に、曲率犬なる面をスクリーン側に向けた両凸
の正レンズよりなる第２群レンズ２、その後方に、曲率
犬なる凹面をスクリーン側に向けた両凹の負レンズより
なる第３群レンズ３から構成され、第１群レンズはプラ
スチックレンズを使用し、第２群レンズはガラスレンズ
を使用し、第３群レンズはプラスチックレンズを使用し
た３群３枚の構成をなし、以下の数値諸元を満足する。

ただし、ｒ１＋　ｒ２・・・・・・ｒ６はレンズ各面の
曲率半径、”Ｉ　＋　ｄ２・・・・・ｄ５　はレンズ各
面間の面間隔、ｎ１＋　”２　’＋　”Ｓはｄ線に対す
る屈折率、シ１．シ２．シ３はｄ線に対するアツベ数、
米１．米２．米３．米４が印された面は非球面で、Ｘを
レンズの光軸から開口の半径距離Ｙの位置におけるレン
ズ頂点からの偏移量とした時、Ｙ で示され、ＡＩ）、ＡＥ　、ＡＦ　、ＡＧ　は非球面係
数、Ｋは円錐定数である。

全系の焦点距離ｆ−９６，９２ Ｆナンバー　１　：０．８９　（物点距離ωの時）半画
角　ω−２７，００ ｒ、　＝８１゜２６６　　　ｄ１＝２４．００　　ｎ１
＝１．４９１　　　シ、＝６７．２　４１ｒ２−８０４
１．５　　　ｄ２＝６６．２１　　　　　　　　　　　
　　　　米２ｒ５＝１０７．７８４　　　ｄ、＝１７゜
１９　　ｎ２　＝　１．５８９　　シ２＝６１．０ｒ４
＝−１６２．４５２　　ｄ４＝３８．４６ｒ５＝−６６
３２４ｄ５＝４００　　　ｎ５＝１．４９１　　９５＝
５７．２　　米３ｒ６＝１９２．２６９　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　米４（以下余
白） １０−ゾ ｑ　　　　　閾　　　　　−０ ４４■　　　■　　　鴫　　　− 第１図において、４は第３群レンズ３から７．ｃ２隔て
て配された、厚さ１１．３０　、屈折率１．５０７、ア
ツベ数６７６６、後面（螢光体面）測的率半径−２３５
０，○の平凸レンズ状の陰極線管の管面ガラスである。

第２図（ａ）　、　（ｂ）　ｌ　ＣＣ）は本実施例に基
づ〈球面収差、非点収差、歪曲収差の各特性図である。

第２図の各特性図から明らかなように、本実施例によれ
ば諸収差が良好に補正されていることがわかる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明の投影レンズは大画角であ
るにもかかわらず大口径比化を達成し、さらに雰囲気温
度特性にも優れたもので、高画質と高輝度の投影表示を
可能ならしめ産業上の価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に基づく投影レンズの概略構
成を示す配置図、第２図（ａ）　、　（ｂ）　。 （ｃ）は同実施例の球面収差、非点収差、歪曲収差の各
特性を示す特性図である。 １・・・・・第１群レンズ、２・・・・・第２群レンズ
、３・・・・・第３群レンズ、４・・・・・陰極線管の
管面ガラス。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 螢光体側に曲率犬なる面を有する平凸レンズ状の管面ガ
   ラスを設けた陰極線管を用いるテレビジョン画像の投影
   表示装置に用いられ、スクリーン側よシ順に曲率犬なる
   面をスクリーン側に向けた正のプラスチックレンズより
   なる第１群レンズ、その後方に、曲率犬なる面をスクリ
   ーン側に向けた両凸の正のガラスレンズよりなる第２群
   レンズ、その後方に、曲率犬なる凹面をスクリーン側に
   向けた両凹の負のプラスチックレンズよりなる第３群レ
   ンズから構成され、ｒＩ　＋　ｒ２・・・・・ｒ６をレ
   ンズ各面の曲率半径、ｄｌ、ｄｌ・・・・・・ｄ５をレ
   ンズ各面間の面間隔、”１　＋　”２　＋　”５　　を
   ｄ線に対する屈折率・　ν１・ν２・他　をｄ線に対す
   るアツベ数とし、米１．米２．米３．米４が印加された
   面は非球面で、Ｘをレンズの光軸から開口の半径距離Ｙ
   の位置におけるレンズ頂点からの偏移量とした時、２　
   　、、。 ２ 百 で示され、ＡＤ、ムＥ、ＡＦ、人Ｇ　を非球面係数、Ｋ
   を円錐定数として、以下の数値諸元を満足することを特
   徴とする投影レンズ。 全系の焦点距離ｆ＝９６．９２ Ｆナンバー１：０．８９Ｃ物点距離■の時）半画角ω−
   ２７，００ ｒ、＝８１．２６６　　ｄ１＝２４．０ｏ　　ｎ１＝１
   ．４９１　　シ、＝５７：２　　　　米１ｒ、＝８０４
   １．５　　ｄ２＝６８．２１　　　　　　　　　　　　
   　　　　　　来２ｒ５−１ｏ７．了８４　　ｄｘ＝１７
   ．１９　　ｎｚ＝１．５８９　　ν２　＝６１．０ｒ４
   ””　（６２４５２ｄ４　＝３ａ４６ｒ５＝−６６−３
   ２４　　ｄ５＝４．ＯＱ　　ｎ３＝１−４９１　　シ５
   ＝５７．２　　　　米３ｒ６＝１９２．２６９　　　　
   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　米４Ｑ
   　　　国　　　−凸　　　間 ＜４４　　　　　−　　　　−