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JPH0711627B2 - Projection TV lens - Google Patents
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JPH0711627B2 - Projection TV lens - Google Patents

Projection TV lens

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Publication number
JPH0711627B2
JPH0711627B2 JP59056062A JP5606284A JPH0711627B2 JP H0711627 B2 JPH0711627 B2 JP H0711627B2 JP 59056062 A JP59056062 A JP 59056062A JP 5606284 A JP5606284 A JP 5606284A JP H0711627 B2 JPH0711627 B2 JP H0711627B2
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lens
screen
curvature
focal length
distance
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京平 福田
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は投写形テレビに用いるレンズに関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a lens used in a projection television.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

テレビジョン受像機の画像再生面を大型化して小型の画
面では得られない迫力に富んだ画像を得たいという要求
が強まるにつれ、ブラウン管の螢光面に再生された画像
をレンズ、反射鏡などの投写光学系により、スクリーン
上に拡大して大画面の再生像を得るようにした、いわゆ
る投写形テレビが広く用いられるようになってきた。か
かる投写形テレビにおいて、これまでいろいろの改良が
加えられた結果、数年前と比較すると大きな進歩があ
る。この投写形テレビの中でレンズの果たす役割は非常
に大きい。このような中で特願昭54−115645で示された
レンズは、3枚構成でありながら、Fナンバーが1.0と
いう高輝度を達成している。これはプラスチックレンズ
の最大の利点である非球面化が容易であるということを
最大限に利用した設計となっている。また3枚という少
ない構成枚数、プラスチックレンズという大量生産に適
するレンズということでコストも安い。このレンズを用
いたセットの構成を第1図,第2図(側面断面図)に示
す。ブラウン管4上の像をレンズ5により、スクリーン
上に拡大投写するのであるが、それぞれコンパクト化の
ために鏡2が配置されている。また第2図は、レンズの
内に、鏡3を設け、コンパクトなセットを実現してい
る。このように特願昭54−115645に示されるレンズによ
って投写形テレビが大きく発展したと言っても過言では
ない。しかし直視形テレビと比較すると画室、コンパク
ト性、値段において、まだ劣っているのが現状である。
As the demand for increasing the image reproduction surface of television receivers to obtain powerful images that cannot be obtained on a small screen, the reproduced images on the fluorescent surface of the cathode ray tube such as lenses and reflecting mirrors have been increased. A so-called projection television, which is enlarged by a projection optical system to obtain a reproduced image on a large screen, has been widely used. As a result of various improvements made so far in such a projection television, there is a great progress as compared with several years ago. The lens plays a very important role in this projection television. In such a situation, the lens shown in Japanese Patent Application No. 54-115645 achieves high brightness with an F number of 1.0 even though it has three lenses. This is a design that takes full advantage of ease of asphericalization, which is the greatest advantage of plastic lenses. In addition, the cost is low due to the small number of components of 3 and the plastic lens suitable for mass production. The structure of a set using this lens is shown in FIGS. 1 and 2 (side sectional view). The image on the cathode ray tube 4 is enlarged and projected on the screen by the lens 5, and the mirror 2 is arranged for compactness. In FIG. 2, the mirror 3 is provided inside the lens to realize a compact set. It is no exaggeration to say that the projection television has greatly developed with the lens disclosed in Japanese Patent Application No. 54-115645. However, it is still inferior in terms of room, compactness, and price compared to direct-view TVs.

それぞれの問題点について述べる。Each problem is described.

(1) 画質……投写形テレビの重要な画質項目とし
て、フォーカス、明かるさ、コントラストが掲げられ
る。フォーカスについては、一般にレンズにおいては、
MTF(Modulation Transfer Function)で評価できる
が、先の特願昭54−115645を評価した結果、非常に良好
であった。しかし実際のブラウン管においては、螢光体
の発光スペクトル特性は第3図に示すように、分布を有
しており、これを考慮するとMTFは悪くなり、特に低周
波領域では、一般に用いられている投写形テレビ用ガラ
スレンズと比較して劣る。これは、本レンズについて色
収差改善の配慮が払われていないためである。逆に色収
差を改善することによって大幅なMTFの向上が見込め
る。また本レンズは全てプラスチックレンズで構成され
ているため温度が変化すると屈折率が変化し、フォーカ
ス劣化を持たらすという欠点がある。
(1) Image quality: Focus, brightness, and contrast are listed as important image quality items for projection televisions. Regarding focus, in general,
Although it can be evaluated by MTF (Modulation Transfer Function), the result of evaluating the above-mentioned Japanese Patent Application No. 54-115645 was very good. However, in an actual CRT, the emission spectrum characteristic of the fluorescent substance has a distribution as shown in FIG. 3, and if this is taken into consideration, the MTF becomes worse, and it is generally used especially in the low frequency region. Inferior to glass lenses for projection TVs. This is because no consideration has been given to the improvement of chromatic aberration for this lens. On the contrary, it is expected that the MTF will be significantly improved by improving the chromatic aberration. Further, since this lens is composed entirely of plastic lenses, there is a drawback that the refractive index changes when the temperature changes, which causes focus deterioration.

本レンズを使用したセット第1図,第2図からわかるよ
うに、コンパクトなセットを実現しようとすると、どう
しても多数の鏡を配置せざるを得ない。そのために、
鏡の反射損失をもたらし、明かるさが低減する。迷光
が発生し、コントラストが劣化するという問題がある。
As can be seen from FIGS. 1 and 2, a set using the present lens, in order to realize a compact set, a large number of mirrors must be arranged. for that reason,
It causes reflection loss of the mirror and reduces the brightness. There is a problem that stray light occurs and the contrast deteriorates.

(2) コンパクト性……従来はコンパクト化を達成す
るために、セット内の鏡を増す傾向であったが、現状が
限度であり、さらにコンパクト化するには、投写距離、
レンズ長の短縮化が必要であり、同時に鏡配置等も再考
する必要がある。
(2) Compactness: In the past, there was a tendency to increase the number of mirrors in the set in order to achieve compactness, but the current situation is limited.
It is necessary to shorten the lens length, and at the same time it is necessary to reconsider the arrangement of mirrors.

ちなみに特願昭54−115645に示されているレンズの投写
距離及びレンズ長は、45インチスクリーン使用、倍率が
約9〜10倍のとき、それぞれ、1200〜1300mm、約200mm
前後となっている。
By the way, the projection distance and the lens length of the lens shown in Japanese Patent Application No. 54-115645 are 1200 to 1300 mm and 200 mm, respectively, when a 45-inch screen is used and the magnification is about 9 to 10 times.
It is around.

(3) 以上述べたように、従来技術では複雑な鏡の配
置、大きなレンズによって、コストが高くなることは避
けられない。
(3) As described above, in the related art, it is inevitable that the cost will increase due to the complicated arrangement of mirrors and the large lens.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は投写距離及びレンズ長を短かくし、フ
ォーカス、明るさ、コントラスト等の画質向上、コン
パクトなセットの実現、コストダウンを達成した投写
形テレビ用レンズを提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a projection television lens in which the projection distance and the lens length are shortened, the image quality such as focus, brightness, and contrast is improved, a compact set is realized, and the cost is reduced.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

上記目的を達成するために、次に示す短焦点距離の実現
できる構成のレンズを用いる。スクリーン側から順に、 (a)スクリーン側面形状が中央部では集束作用、周辺
部では発散作用となっているレンズ。
In order to achieve the above object, a lens having a configuration capable of realizing the following short focal length is used. In order from the screen side, (a) a lens whose side surface shape has a converging function in the central part and a diverging function in the peripheral part.

(b)両凸レンズ。(B) Biconvex lens.

(c)凹レンズ。(C) Concave lens.

(d)中心部の曲率中心は、スクリーン側にあり、周辺
部に移るにしたがって、その曲率半径が大、あるいは、
電子銃側に曲率中心がある非球面形状となっている螢光
面を有するブラウン管ガラスレンズ。
(D) The center of curvature of the central portion is on the screen side, and the radius of curvature increases as it moves to the peripheral portion, or
A CRT glass lens having an aspherical fluorescent surface with the center of curvature on the electron gun side.

の順序に配置されて成り、かつ 前記第1レンズ及び第2レンズのスクリーン側面の中心
付近の曲率半径をr1,r2としたとき、 0.9r2<r1<1.1r2 なる関係を有し、 前記第1レンズと第2レンズの面間隔T12と全系の焦点
距離fの間に 0.3f<T12<0.4f なる関係を有し、 前記第2レンズと第3レンズの面間隔T23と全系の焦点
距離fの間に 0.35f<T23<0.45f なる関係を有し、更に 前記第2レンズの厚みt2と全系の焦点距離fの間に 0.25f<t2<0.35f なる関係を有する。
When the radii of curvature near the centers of the screen side surfaces of the first lens and the second lens are r 1 and r 2 , they have a relationship of 0.9r 2 <r 1 <1.1r 2. Then, there is a relationship of 0.3f <T 12 <0.4f between the surface distance T 12 between the first lens and the second lens and the focal length f of the entire system, and the surface distance between the second lens and the third lens is There is a relationship of 0.35f <T 23 <0.45f between T 23 and the focal length f of the entire system, and 0.25f <t 2 between the thickness t 2 of the second lens and the focal length f of the entire system. <0.35f.

〔発明の実施例〕Example of Invention

本発明を実施例を用いて詳細に説明する。 The present invention will be described in detail using examples.

本発明は以上述べた問題点を解決するために、焦点距離
を従来より約35%短縮化した。倍率を一定のままで投写
距離を短かくするには、画角を大きくする必要があり、
従来の特願昭54−115645の半画角は約25゜であるが、こ
れを40%増加した35゜にする必要がある。中心部、及び
周辺部の光量を維持しながら、これを達成することは非
常に難しい。逆にこのように画角を大きくし、投写距離
を短かくできれば、焦点も短縮化でき、レンズの小型
化、色収差の低減を図ることができ、プラスチックレン
ズの発展に非常に大きな寄与をすることができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention shortens the focal length by about 35% from the conventional one. To reduce the projection distance while keeping the magnification constant, it is necessary to increase the angle of view.
The half angle of view of the conventional Japanese Patent Application No. 54-115645 is about 25 °, but it is necessary to increase this to 35 ° by 40%. This is very difficult to achieve while maintaining the central and peripheral light levels. On the contrary, if the angle of view is increased and the projection distance is shortened in this way, the focal point can be shortened, the lens can be downsized, and the chromatic aberration can be reduced, which will greatly contribute to the development of the plastic lens. You can

ここで焦点距離の短縮化と、色収差、及び温度変化によ
るフォーカスずれの低減の関係について述べる。
Here, the relationship between the reduction of the focal length and the reduction of the chromatic aberration and the focus shift due to the temperature change will be described.

第4図(平面図ないしは側面図)において、レンズ5を
焦点距離fの薄肉と考え、また螢光面とレンズの間隔を
a、レンズからスクリーンまでの距離をbとする。
In FIG. 4 (plan view or side view), it is assumed that the lens 5 is thin with a focal length f, the distance between the fluorescent surface and the lens is a, and the distance from the lens to the screen is b.

またレンズの両面の曲率半径をγ1とすると、 (ii)から ここで、温度変化により、熱膨張し形状が変化し焦点距
離が変動するが、屈折率の変化による効果と比べるとか
なり小さく、またプラスチック鏡筒を用いたときには、
鏡筒の伸びと相殺するため、△γ1,△γを含む項によ
る寄与は省略した。またスクリーン6上のスポット径の
劣化△dは、レンズのFナンバー及び倍率Mを用いて次
式で与えられる。(i)〜(iii)を用いて すなわち、色収差、あるいは温度変化によるスポット径
の増大△dは、焦点距離fに比例する。すなわち焦点距
離35%減によって、色収差、及び温度変化によるスポッ
ト径の増大も35%減る。特に本レンズは、スクリーン中
心部のMTFが色収差のみで支配されているため、非常に
大きな効果がある。
If the radii of curvature on both sides of the lens are γ 1 and γ 2 , From (ii) Here, due to the temperature change, thermal expansion causes the shape to change and the focal length to change, but it is considerably smaller than the effect due to the change in the refractive index, and when a plastic lens barrel is used,
In order to offset the expansion of the lens barrel, the contribution by terms including Δγ 1 and Δγ 2 is omitted. The deterioration Δd of the spot diameter on the screen 6 is given by the following equation using the F number of the lens and the magnification M. Using (i) to (iii) That is, the increase Δd in spot diameter due to chromatic aberration or temperature change is proportional to the focal length f. That is, by reducing the focal length by 35%, the increase in spot diameter due to chromatic aberration and temperature change is also reduced by 35%. In particular, this lens has a very large effect because the MTF at the center of the screen is governed only by chromatic aberration.

またプラスチックレンズの場合、温度変化によるフォー
カスずれは最も大きな問題点であったが、これが35%低
減できるということは非常に大きな効果がある。実際の
スクリーン中心部のMTF特性が温度に対してどのように
変化するかは後述する。本レンズの代表的な構成を第5
図に示す。
Further, in the case of a plastic lens, defocusing due to temperature change was the biggest problem, but reducing it by 35% is a very significant effect. How the actual MTF characteristic of the center of the screen changes with temperature will be described later. The typical configuration of this lens is No. 5
Shown in the figure.

実施例1〜5に対応するレンズデータを第1表〜第5表
に示す。これらのレンズの特徴はスクリーン側から順に
次のように配列されていることにある。
Lens data corresponding to Examples 1 to 5 are shown in Tables 1 to 5. The feature of these lenses is that they are arranged as follows in order from the screen side.

(a)スクリーン側面形状が、中央部では集束作用、周
辺部では発散作用となっている第1レンズ。
(A) The first lens whose side surface shape of the screen has a converging action in the central portion and a diverging action in the peripheral portion.

すなわちこのレンズは第5図(平面図ないしは側面図)
からわかるように、かなり強い非球面形状となってい
る。
That is, this lens is shown in FIG. 5 (plan view or side view).
As you can see, it has a fairly strong aspherical shape.

両凸の第2レンズ。 Biconvex second lens.

(c)凹の第3レンズ。(C) Third concave lens.

(d)中心部の曲率中心は、スクリーン側にあり、周辺
部に移るにしたがって、その曲率半径が大、あるいは電
子銃側に曲率中心のある面形状となっている螢光面を有
するブラウン管ガラスレンズ。
(D) The center of curvature of the central part is on the screen side, and the radius of curvature is larger toward the peripheral part, or the CRT glass has a fluorescent surface with a curvature center on the electron gun side. lens.

本発明の第1のレンズを用いると、レンズ軸外光の収差
がなくなり、また従来の凸レンズに比べ軸外光線も利用
できるため、光量が増加し、高輝度の画像を得ることが
できる。
When the first lens of the present invention is used, aberrations of off-axis light of the lens are eliminated, and off-axis rays can be used as compared with the conventional convex lens, so that the light amount is increased and a high-luminance image can be obtained.

本発明はこのレンズ及びブラウン管を用いることによっ
て、レンズ先端からスクリーンまでの投写距離を従来よ
りも大巾に短縮化し、光学系をシンプルな構成とし、か
つコンパクトなセットを実現する。以下本発明の特徴を
述べる。
By using this lens and the cathode ray tube, the present invention shortens the projection distance from the tip of the lens to the screen to a much larger extent than before, and realizes a simple configuration and a compact set of the optical system. The features of the present invention will be described below.

説明は4.5インチのブラウン管上のラスター像をレンズ
によって10倍拡大し、スクリーン上に45インチの像を得
る場合で行なう。
The explanation is given when a raster image on a 4.5-inch CRT is magnified 10 times by a lens to obtain a 45-inch image on the screen.

(1) 前記第1レンズ、及び第2レンズのスクリーン
側の面状として、中心附近の曲率半径をγ1とした
とき、次の関係を有する。
(1) As the surface shapes of the first lens and the second lens on the screen side, when the radii of curvature near the center are γ 1 and γ 2 , the following relationships are established.

0.9γ<γ<1.1γ 本発明のように、短投写距離を実現するには、焦点距離
を短かくし、パワーを大きくする必要がある。本条件は
この全体のパワーを2枚の凸レンズで分担し、パワーレ
ンズで生じる収差を低減するものである。また本条件を
達成すると必然的に第1レンズと第2レンズ、及び第2
レンズと第3レンズ間隔が狭くなり、コンパクトなレン
ズを実現するためにも欠くことができない。
0.9γ 21 <1.1γ 2 As in the present invention, in order to realize a short projection distance, it is necessary to shorten the focal length and increase the power. In this condition, the total power is shared by the two convex lenses, and the aberration generated in the power lens is reduced. When this condition is achieved, the first lens, the second lens, and the second lens are inevitably used.
The distance between the lens and the third lens becomes narrower, which is essential for realizing a compact lens.

(2) 前記第1レンズと第2レンズの面間隔T12と全
系の焦点距離fの間に次の関係を有する。
(2) The following relationship is established between the surface distance T 12 between the first lens and the second lens and the focal length f of the entire system.

0.3f<T12<0.4f これは(1)の条件と関連して、全レンズ系をコンパク
トにし、かつ非点収差を除くためのものである。また同
時に第2レンズの口径を大きくすることができ、広画角
化のときに問題となる周辺光量の増大に欠かせない。
0.3f <T 12 <0.4f This is to make the whole lens system compact and to eliminate astigmatism in relation to the condition (1). At the same time, the aperture of the second lens can be increased, which is indispensable for increasing the amount of peripheral light which becomes a problem when the angle of view is widened.

(3) 前記第2レンズと第3レンズの間隔T23と全系
の焦点距離fの間に次の関係を有する。
(3) The following relationship is established between the distance T 23 between the second lens and the third lens and the focal length f of the entire system.

0.35f<T23<0.45f これはディストーション及びコマ収差を低減するのに必
要な条件である。T23が下限を大きく下回ると、ペッツ
バール和を小さくするために、凹レンズの曲率を強くす
る必要があるが、同時に高次のコマ収差が発生する。
0.35f <T 23 <0.45f This is a necessary condition for reducing distortion and coma. When T 23 is much lower than the lower limit, it is necessary to increase the curvature of the concave lens in order to reduce the Petzval sum, but at the same time, high-order coma aberration occurs.

(4) 前記第2レンズの厚みt2と全系の焦点距離fの
間に次の関係を有する。
(4) The following relationship is established between the thickness t 2 of the second lens and the focal length f of the entire system.

0.25f<t2<0.35f t2として、この上限を越えると成形時の冷却時間がか
かり、コストアップとなる。材料費がかかるという問
題がある。下限を下回ると、レンズ周辺部のコバ厚が確
保できなくなり、レンズを鏡筒に組込んだとき、熱膨張
等によって、レンズの周辺部に外力が加わったとき、変
形することがある。
As 0.25f <t 2 <0.35ft 2, and takes the cooling time during molding exceed this upper limit, the cost. There is a problem that material costs are required. When the value is below the lower limit, the edge thickness of the peripheral portion of the lens cannot be ensured, and when the lens is incorporated in the lens barrel, the peripheral portion of the lens may be deformed by an external force due to thermal expansion or the like.

(5) 前記第1レンズと第2レンズの間の、第2レン
ズ側にクラップを設ける。一般にこのタイプのレンズ
は、中心附近の収差は補正しやすく、Fナンバーを小さ
くでき、1.0以下とすることも可能である。しかしこの
とき、スクリーン上の像としては、中心部が非常に明か
るく、逆に周辺部が暗く、見づらくなる。特に本レンズ
のように画角を大きくすると、一般によく知られている
ように、周辺部の光量は、画角をθとしたときcos4θに
比例し、非常に少なくなる。
(5) A clap is provided on the second lens side between the first lens and the second lens. In general, this type of lens can easily correct the aberration near the center, can reduce the F number, and can set it to 1.0 or less. However, at this time, as an image on the screen, the central part is very bright and the peripheral part is dark, which makes it difficult to see. In particular, when the angle of view is increased as in the present lens, as is generally well known, the amount of light in the peripheral portion is extremely small in proportion to cos 4 θ when the angle of view is θ.

このようなことを考慮し、周辺部の収差低減及び光量の
増大を図るために、クラップを設けた。
In consideration of such a situation, a clap is provided in order to reduce the aberration in the peripheral portion and increase the light amount.

(6) ブラウ管螢光面を非球面とし、またその形状と
して、中心軸附近の曲率中心はスクリーン側にあり、周
辺部に移るにしたがって、その曲率半径が大、あるいは
電子銃側に曲率中心のある面形状となっている。
(6) The Blau tube fluorescent surface is aspherical, and the shape has its center of curvature near the central axis on the screen side, and the radius of curvature increases toward the periphery, or the curvature center on the electron gun side. It has a flat surface shape.

一般にレンズには像面わん曲と呼ばれる収差があり、本
条件はこの収差を低減するためのものである。像面わん
曲は、一般に中心附近すなわち3次収差領域では物側に
わん曲するが、周辺部、すなわち高次収差は、3次収差
と符号が逆となる。
Generally, a lens has an aberration called field curvature, and this condition is for reducing this aberration. The curvature of field generally bends toward the object side in the vicinity of the center, that is, in the third-order aberration region, but the sign of the peripheral portion, that is, higher-order aberration is opposite to that of the third-order aberration.

表6に実施例1〜5に対応する上記寸法をまとめて一覧
表にし、本発明の根拠とする。
The above dimensions corresponding to Examples 1 to 5 are summarized in Table 6 and are used as a basis for the present invention.

第1表から第5表に示す実施例1〜5に対応するMTFの
結果を第6図から第10図(いずれも特性図)に示す。こ
れらの値はブラウン管上、1Pl/mmのときである。またこ
のMTFの計算においては、螢光体の発光スペクトル分布
も考慮した。その各波長のウエイトは第7表に示すとう
りである。
The results of the MTFs corresponding to Examples 1 to 5 shown in Tables 1 to 5 are shown in FIGS. 6 to 10 (all are characteristic diagrams). These values are at 1 Pl / mm on a cathode ray tube. Moreover, in the calculation of this MTF, the emission spectrum distribution of the phosphor was also considered. The weight of each wavelength is as shown in Table 7.

また、画面中心のMTFの結果を、特願昭54−115645と比
較して第11図(特性図)に示す。ここでAは本発明のレ
ンズの特性、Bは従来例のものを示す。
The result of MTF at the center of the screen is shown in FIG. 11 (characteristic diagram) in comparison with Japanese Patent Application No. 54-115645. Here, A is the characteristic of the lens of the present invention, and B is the one of the conventional example.

各実施例ともFナンバーは0.91と高輝度でありながら、
良好なMTF特性を示している。
In each example, the F number was 0.91 and high brightness,
It shows a good MTF characteristic.

また周辺量比は従来の画角の小さい、投写形テレビに用
いられているレンズと同じ30%である。このように従来
と比べてFナンバーを小さくし、画角を大幅に向上した
にもかかわらず、周辺の明かるさを劣化させることな
く、MTF特性を大幅に改良することができた。
In addition, the peripheral volume ratio is 30%, which is the same as the lens used in conventional projection televisions with a small angle of view. In this way, although the F-number was made smaller and the angle of view was greatly improved compared to the conventional one, the MTF characteristics could be greatly improved without deteriorating the brightness of the periphery.

また本レンズによる温度変化に対するMTF変化の特性を
第12図に示す。Aは本発明レンズの特性、Bは従来例の
ものである。オールプラスチックレンズ構成でありなが
ら、従来のプラスチクレンズに比べて温度変化によるMT
F劣化は半減されていることがわかる。
Fig. 12 shows the characteristics of MTF change with temperature change by this lens. A is a characteristic of the lens of the present invention, and B is a conventional example. MT due to temperature changes compared to conventional plastic lenses despite the all-plastic lens configuration
It can be seen that the F deterioration is halved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、以上説明したレンズを用いることによ
って次に示す効果がある。
According to the present invention, the following effects can be obtained by using the lens described above.

(1)第1のレンズを用いることにより、レンズ軸外光
の収差を除去し軸外光線も利用できるため、光量が増加
でき、高輝度の画像を得ることができる。
(1) By using the first lens, the aberration of the off-axis light of the lens can be removed and the off-axis ray can be used, so that the light amount can be increased and a high-luminance image can be obtained.

(2) レンズ長さ、口径が非常に小さくなり、軽量化
でき、大幅なコストダウンとなる。
(2) The lens length and aperture are extremely small, the weight can be reduced, and the cost can be significantly reduced.

(3) 中心部のフォーカスを大幅に改良することがで
きる。
(3) The focus of the central portion can be greatly improved.

また本レンズは投写距離が短縮化されており、レンズ長
の短縮化と相俟って、コンパクトなセットが実現でき
る。一例を第13図(側面断面図)に示すセット内の鏡2
が1枚だけとなり非常に簡略な構造になっている。その
結果、 (1)セットの奥ゆき、高さが低減でき、コンパクト化
を達成できる。
In addition, the projection distance of this lens has been shortened, and in combination with the reduction in lens length, a compact set can be realized. An example of the mirror 2 in the set shown in FIG. 13 (side sectional view)
There is only one, and the structure is very simple. As a result, (1) the depth and height of the set can be reduced, and compactness can be achieved.

(2)セット内の鏡が1枚になったことにより、1枚当
り10%の光の反射損失を少なくできる。
(2) Since the number of mirrors in the set is one, it is possible to reduce 10% of light reflection loss per sheet.

(3)鏡枚数の低減及びこれを支える治具が簡素化さ
れ、コストダウンとなる。
(3) The number of mirrors is reduced and the jig for supporting this is simplified, resulting in cost reduction.

(4)従来のセットは、多くの鏡で構成されていたた
め、種々の不要光が発生し、そのため、レンズ単体のと
きに比べて、コントラストが劣化するという問題があっ
た。本レンズを用いたセットは、このような不要光を大
幅に低減でき、コントラストを大幅に改善できる。
(4) Since the conventional set is composed of many mirrors, various unnecessary lights are generated, which causes a problem that the contrast is deteriorated as compared with the case of a single lens. The set using this lens can greatly reduce such unnecessary light and can significantly improve the contrast.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図,第2図は従来の投写形テレビの構造を示す側面
断面図、第3図は螢光体の発光スペクトルを示す特性
図、第4図は色収差等を説明する平面図、第5図はレン
ズ構成を示す平面図、第6図〜第10図は各実施例MTF特
性を示す特性図、第11図は中心部MTF特性を示す特性
図、第12図は温度変化によるMTF劣化特性を示す特性
図、第13図は本発明に係るセット構成を示す側面断面図
である。 1,2,3……反射鏡、 4……投写形ブラウン管、 5……投写レンズ。
1 and 2 are side sectional views showing the structure of a conventional projection television, FIG. 3 is a characteristic diagram showing the emission spectrum of a fluorescent body, FIG. 4 is a plan view for explaining chromatic aberration, and the like. FIG. 6 is a plan view showing the lens structure, FIGS. 6 to 10 are characteristic diagrams showing MTF characteristics of each embodiment, FIG. 11 is a characteristic diagram showing central MTF characteristics, and FIG. 12 is MTF deterioration characteristics due to temperature change. FIG. 13 is a side sectional view showing a set structure according to the present invention. 1,2,3 …… Reflector, 4 …… Projection cathode ray tube, 5 …… Projection lens.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ブラウン管蛍光面上の像をスクリーン上に
拡大投写する投写形テレビにおいて、そのスクリーンサ
イズxインチ(対角方向)のスクリーンを用いたとき、
蛍光面からレンズ先端までの距離を(140x)/45mm以下
とし、またレンズ先端からスクリーンまでの距離を(90
0x)/45mm以下とする条件のもとで、これに用いる前記
レンズとしての投写形テレビ用レンズであって、 スクリーン側から (a)スクリーン側面形状が、中央部では集束作用、周
辺部では発散作用となっている第1レンズ、 (b)両凸の第2レンズ、 (c)凹の第3レンズと、 (d)中心部の曲率中心は、スクリーン側にあり、周辺
部に移るにしたがって、その曲率半径が大、あるいは、
電子銃側に曲率中心がある面形状となっている蛍光面を
有するブラウン管ガラスレンズ、 の順序に配置されて成り、かつ 前記第1レンズ及び第2レンズのスクリーン側面の中心
付近の曲率半径をr1,r2としたとき、 0.9r2<r1<1.1r2 なる関係を有し、 前記第1レンズと第2レンズの面間隔T12と全系の焦点
距離fの間に 0.3f<T12<0.4f なる関係を有し、 前記第2レンズと第3レンズの面間隔T23と全系の焦点
距離fの間に 0.35f<T23<0.45f なる関係を有し、更に 前記第2レンズの厚みt2と全系の焦点距離fの間に 0.25f<t2<0.35f なる関係を有することを特徴とする投写形テレビ用レン
ズ。
1. A projection television for enlarging and projecting an image on a fluorescent screen of a cathode ray tube on a screen, when a screen having a screen size of x inches (diagonal direction) is used,
The distance from the fluorescent screen to the lens tip is (140x) / 45mm or less, and the distance from the lens tip to the screen is (90
0x) / 45 mm or less, the projection television lens as the lens used for the same. From the screen side, (a) the side surface shape of the screen is converging in the central part and diverging in the peripheral part. The first lens that is acting, (b) the biconvex second lens, (c) the concave third lens, and (d) the center of curvature of the central portion is on the screen side, and as it moves to the peripheral portion, , Its radius of curvature is large, or
A CRT glass lens having a fluorescent surface whose surface has a curvature center on the electron gun side, and the radius of curvature near the center of the screen side surface of the first lens and the second lens is r 1 and r 2 have a relationship of 0.9r 2 <r 1 <1.1r 2 and 0.3f <between the surface distance T 12 between the first lens and the second lens and the focal length f of the entire system. T 12 <0.4f, and there is a relationship 0.35f <T 23 <0.45f between the surface distance T 23 between the second lens and the third lens and the focal length f of the entire system. A projection television lens, characterized in that the thickness t 2 of the second lens and the focal length f of the entire system have a relationship of 0.25f <t 2 <0.35f.
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US07/277,931 US4933599A (en) 1984-03-26 1988-11-30 Projection system with a cathode ray tube and a lens

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