JPH02118501A - 投写形テレビ用レンズ - Google Patents

投写形テレビ用レンズ

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JPH02118501A
JPH02118501A JP27064988A JP27064988A JPH02118501A JP H02118501 A JPH02118501 A JP H02118501A JP 27064988 A JP27064988 A JP 27064988A JP 27064988 A JP27064988 A JP 27064988A JP H02118501 A JPH02118501 A JP H02118501A
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JP
Japan
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multilayer film
lens
film
thickness
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP27064988A
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English (en)
Inventor
Koji Hirata
浩二 平田
Hiroki Yoshikawa
博樹 吉川
Isao Yoshizaki
吉崎 功
Shigeru Inaoka
滋 稲岡
Shigeru Mori
森 繁
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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】 〔韮東上の利用分野〕 本発明は投写形テレビ装置に適した投影レンズに関する
〔従来の技術〕
一般に、投写形テレビは、光源となる投写管の輝度が高
(、各レンズエレメントでの反射により発生する不要光
によってスクリーン上の拡大像のコントラストが大幅に
低下する。そこでこの解決末として、各レンズエレメン
トに反射防止膜をコーティングして対処している。この
種のコーティングに関連するものとして、例えは、特開
昭60−126601  号、tF!j開昭60−11
704号公報等が挙げられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記した従来技術の投写形テレビ用レンズでは、反射防
止膜を多数1設けるC以下コーティングと呼ぶ)ことに
より可視領域(580nm 〜740nm )の元腺、
透過率を上げることにより不要反射光を低減してコント
ラストの向上のみを考えフォーカス向上については何ら
考慮していなかった。従来、プaジエクシ冒ンテレビの
フォーカス性Nil:及ヒ明るさを支配する緑色投写管
の螢光体には、第7図に示すように、545rLmの主
波長の他に、宵、赤のスプリアスが存在し、これにより
結像面で色収差示発生し高n組な画像が得られなかった
。そこで本発明の目的は、コーティングによりフォーカ
ス性能を向上させることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、緑色映像を拡大投写するレンズの各レンズ
エレメントの少なくとも一面に、フィルター特性を持つ
多層膜コーティングを施こすことにより、スプリアスで
ある青、赤の元を遮断でき色収差のない高WI細な映像
を得ることか可能となる。ここで、投写レンズを構成す
るレンズエレメントに入射する光線はレンズ面に対して
垂直圧入射するわけではない。この為、垂直入射の光に
対して膜厚を最適化した多層膜厚コーテイングでは、光
線が斜めから入射した場合には、所望のフィルター特性
が得られなくなり、透過率かレンズ各部で異なりスクリ
ーン上で輝度のむらとなって表われる。この為に、他の
2色〔青、赤〕の映像光と合成した場合には、色むらと
なって表われる。そこで、この多層膜の層厚をレンズ面
各部で、それぞれ最適値とすることにより、前述の色む
らな押えかつ、スプリアスを遮断して色収尭を低減する
ことが可能となる。
〔作用〕
一般に、投写形テレビのフォーカス性能は、赤、青、緑
の5つの拡大像のうち比視感展が最大である緑色拡大像
のフォーカス性能に最も大きく影響される。そこでレン
ズ設計では、緑螢光体の主波長に最も近いg線(546
,1ル扉)を基率波長としている。しかしながら、実際
の螢光体の発光は、単一波長のみではない。−船釣な緑
色螢光体の発光スペクトル分布は、第7図に示すように
540 nm近傍の主1−&の他に490 nrn近傍
に第1スプリアス、59 Q nm近傍に第2スプリア
ス、620 nm近傍に比3スプリアスが存在する。こ
の為、スクリーン上で、軸上及び倍率の色収差が生じフ
ォーカス性能を低下させていた。ここで、本発明の投写
形テレビ用レンズは、構成するレンズエレメントの少な
くとも一面に施けたフィルター特性を有するコーテイン
グ膜により、前記した螢光体のスプリアスを遮断するこ
とにより色収差を無(す。この為に、〕オーカス性能は
、大幅に向上する。一方、色むらについても、フィルタ
ーの透過率の選定を、画面中ることにより6部で若干押
えた設計とし、逆に画面周辺の物点からの光について透
過率を上げることにより、画面全領域での輝度むらが減
少する。
〔実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例ともに説明する。
第1図、第2図、第5図は、%顔昭65−85070号
に示したレンズ装置において軸上及び相対胸高0.4.
相対胸高0.8の物点から発した光線がレンズ内部の各
レンズエレメントの、どの部分を通過するかを示した断
面図である。第1図には、説明の都合上平行平板11を
記入しである。次K 第4図r第5図、第6図は、第5
レンズ3の物側面へ入射する映像光の入射角の分布を示
したものである。
領域■は、入射角が0反から10度未満、領域■は入射
角が10度以上20度未満、領域■は入射角が20度以
上50度未満、領域■は入射角が30度以上40度未満
、領域Vは入射角が40度以上の領域を示している。
ここで本発明では、第7図に示した緑螢光体の発光スペ
クトル特性にある第1.第2.第5スプリアスの遮断を
レンズ面、C本実施例では、果3レンズ3の入射面)に
、波長選択性の透過率を有する多層膜(以下、多層膜フ
ィルターと呼ぶ)を施すことによって実現する。これに
よって色収差がな(なりフォーカス向上の効果がある。
次に具体的な多層膜フィルターの特性を第8図及び第9
図に示す。纂8図の実森は、C株)HOYA製のシアン
フィルターDF−Cの特性を示したものである。又、第
9図の実線も同様に(休)EOYA製のイエo −フィ
ルターDF−Yの特性を示したものである。一般に、多
層膜フィルターのカット波長λCは多層膜フィルターを
構成する各膜厚ハに対して1次の関数となっており、多
層膜フィルターへの入射角θが変化すると、実効的な膜
厚lルt1、In’ = IrL/capθとなって新
らたなカッha長λC′もλC′=λC/CO!θとな
る。88図に示した実線以外の特性は、光線がそれぞれ
の入射角θで多層膜フィルターに入射した場合、実線と
同じ特性となる為に必要なフィルター特性(ただし入射
角θ=0°での特性〕を示している。この図よ0光稼の
入射角θが大きい部分の膜厚は薄くてる必要があること
が判る。
89図も同様に、実意以外の特性は、光線がそれぞれの
入射角θで多層膜フィルターに入射した場合、実線と同
じ特性となる為に必要なフィルター特性(ただし入射角
θ=0°での特性)を示している。そこで、例えば、相
対胸高0(軸上)のフォーカス性能を向上する為に、第
2スプリアス。
及び第5スプリアスを第8図の実線で示す特性のフィル
ターにより減挾させると第3スプリアスは8優から0.
8%に減衰する。又第2スゲリアスも20%から16%
に減衰する。同様に、第1スプリアスを減衰させるには
、第9図の実線で示す特性のフィルターにより40%か
ら2%へ減款可能となる。ここで第5レンズ入射面側に
施す多層膜フィルターの特性は、光軸上は、実線で示さ
れたものすなわちθ=0°、領域Iはθ=5°、領域■
はθ=15°、領域mはθ=25°、領域■はθ=55
°で示された特性を持つようにフィルターの各膜の膜厚
に分布をつける。入射角θ=D°の部分でのフィルター
各膜の膜厚をInとすれば、領域■ではjrL′=jn
/cos5°、領域■においてはb′=!ψoz55°
とするとよい。物点が元軸外の場合も第5図、第6図に
示すように、各領域でコーティングの膜厚を変更すれば
よい。第10図、第11図は前述した特願昭65−85
070  号に示したレンズ装置のフォーカス性能とし
て500 T V本のMTFが、スプリアスを遮断する
ことによりどのように変化するかを計算した結果である
。第10因はザジタル、第11図はメリディオナルMT
Fについて示している。
この中で1は設計値を示し、2はスプリアス6を完全に
遮断した場合のMTF示し、3はスプリアス2及び3を
完全に遮断した場合のMTFを示す。
さらに4は、スプリアス1〜5を完全に遮断した状態、
すなわち色収差0の場合のMTFを示している。同図よ
り明らかなように多層膜フィルターによる色収差低減が
フォーカス性能の大幅な向上が得られた。
次にレンズの周辺部における明るさであるが、多層膜フ
ィルターの特性により、レンズ本来の特性から若干異な
る。第3レンズの入射面に、入射角θ=0°で設計した
多層膜フィルターと入射角θ=15°で設計した多層膜
フィルターとを従来レンズに組込み周辺光量の相対値を
実測した。結果は、第12図に示すよ5にレンズ本来の
特性から若干動かすことが可能となりた。又、第1図の
ごとく、レンズ内部に、ガラス又は合成s脂から成る平
行平板を押入し、この面に前記多層膜フィルターを施こ
しても同様の効果が得られることは言うまでもない。こ
れKより画像輝度がより均一となり色むらを低減するこ
とが可能となる。
矢にレンズ各部で膜厚の異なる多層膜フィルターを、基
板であるガラス又は合成樹脂上に被覆する方法について
述べる。第15図は、本発明の被覆方法を実施する為に
用いる真空蒸着装置の一例を示す縦断面図である。回転
ステージ12の中央部に窓を設げ、この窓の中心にステ
ージの回転軸を設ける。さらにこの軸の延長練上に蒸漕
材料が配置しである。蒸漕を実施する場合は真空チェン
バー17内の空気を真空排気系16で排除し電子銃15
から出発した電子が出界により曲げられ魚屑材料14に
ぶつかる。この時、極部的に発熱し魚屑材料は蒸発する
。この時、蒸気圧により加速された蒸発粒子の速度V′
は、蒸漕材料からの発散角をθとした時、一般にはv’
= vcosθで表わせられる。(ただしVは、蒸発粒
子が蒸漕材料に対して垂直に飛び出した場合の速度) この為に、レンズエレメント19の破蒸着面で単位時間
内に積渣される族7iiF膜の膜厚は前記V′に比例す
る。この為、以上でのべた構造の蒸N’装置とすること
で比較的簡単な方法で、レンズ各部で膜厚の異なる多層
膜フィルターの被覆が可能となる。
又、第14図は、前記したステージの回転軸とステージ
に施けた窓部の中心をずらすことにより、基板上の任意
点を中心として、レンズ各地で膜厚の異なる多層膜フィ
ルターの被覆が可能となる。−方、量産性を向上する為
に%第15図(α)に示すように被蒸7v基板と電子銃
15の間にマスク用の治具21を配置し、この治具に設
げた窓の径:τ、及び治具21と電子銃15の間隔:D
を最適とすることにより必要な膜厚分布を持った多層膜
フィルターを容易に得る。
〔発明の効果〕
本発明によれは、レンズ設計により色収差の補正が行な
われていないレンズのレンズ形状及び構成をそのまま使
用し、構成レンズエレメントの少なくとも一面にフィル
ター効果を有する多層膜をコーティングする事によって
次の効果がある。
■ 螢光体のスプリアスを遮断することにより色収差を
なくしフォーカスを大幅に向上する。
■ 周辺光量比を本来の特性から若干変更することがで
き、任意の像高の周辺光量比を見かけ上増加できる。こ
の為、スクリーン上の画像輝度がより均一となって色む
らが低減できる。
一方、本発明の多711m被覆方法では、レンズ各部で
膜厚の異なる多層膜が比較的安易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は、本発明の一実施例を示す縦断面図
、第4図乃至第6図は、レンズ面への光線入射角の分布
図、第7図は、緑螢元体の発光スペクトル特性図、第8
図乃至第9図は、フィルターの特性図、第10図乃至第
11図は、それぞれ本発明の実施例に対するMTF特性
図、第12図は、本発明の実施例の周辺光量を示す特性
図、第13因及び第15図は、本発明の方法を実施する
ため圧用いる真空類N装置の一例を示す図、第14図は
本発明の光学多層膜の被覆方法を示す図である。 1:第ルンズ    2:第2レンズ 3:第3レンズ    4:m4レンズ5:内鏡筒  
    6:外鏡筒 7:ブラケット    8:螢光面 9:7エイスバネル  10:冷媒 11:平行平板     12:回転ステージ13:蒸
発粒子     14:蒸漕材料15:を子銃    
  16:真空排気系17:真空チェンバー  18:
抵抗加熱器19:レンズエレメント 第5図 第6図 第3 図 第4図 第7図 第B図 第9図 相対像高 ■転巾tじ 窮14図 回転中lヒ\ 菊)1図 0F 0.2 ○4 0.f;  Oδ ;O 才4]ソて計ブヅEス譜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ブラウン管螢光面上の画像をスクリーン上に拡大投
    写する投写形テレビに用いるレンズで、構成するレンズ
    エレメントの少なくとも一面に、透過率が光線の波長に
    より異なる多層膜を施こし、前記多層膜の膜厚が、レン
    ズ全面において不均一であることを特徴とする投写形テ
    レビ用レンズ。 2、前記多層膜を構成する各膜の膜厚をln(nは自然
    数)とした時、前記レンズ面各部における前記多層膜に
    対応する各膜の膜厚ln′が下記式を満足することを特
    徴とする請求項1記載の投写形テレビ用レンズ。 ln′=ln/cosθ ただしθは多層膜への光線入射角 3、ブラウン管螢光面上の画像をスクリーン上に拡大投
    写する投写形テレビに用いるレンズで、構成するレンズ
    エレメントの少なくとも一枚が平行平板であり、少なく
    ともどちらか一面に透過率が光線の波長により異なる多
    層膜を施こし、前記多層膜の膜厚がレンズ全面に不均一
    であることを特徴とする投写形テレビ用レンズ。 4、前記多層膜を構成する各膜の膜厚をln(nは自然
    数)とした時、前記レンズ面各部における、前記多層膜
    に対応する各膜の膜厚ln′が下記式を満足することを
    特徴とする請求項5記載の投写形テレビ用レンズ。 ln′=ln/cosθ ただしθは多層膜への光線入射角 5、ガラスもしくは合成樹脂の基板上に形成された、光
    線の波長により異なった透過率を有する複数層から成る
    多層膜であり、前記多層膜を構成する各膜の膜厚をln
    (nは自然数)とした時、前記基板上各部における前記
    多数膜に対応する各膜の膜厚ln′が下記式を満足する
    ことを特徴とする光学多層膜。 ln′=ln/cosθ ただしθは多層膜への光線入射角 6、ガラスもしくは、合成樹脂の基板上に光学多層膜を
    被覆するに当り、前記被蒸着基板をのせた回転可能なス
    テージの回転軸の延長線上に蒸着材料を配置し、前記ス
    テージの回転中心には、前記被蒸着基板の蒸着面が露出
    するように窓部を設け前記ステージを回転させながら真
    空蒸着を行なう光学多層膜の被覆方法。 7、前記回転ステージに設けた窓部の中心を、前記回転
    ステージの回転軸とずらしたことを特徴とする請求項6
    記載の光学多層膜の被覆方法。 8、前記回転ステージに設けた窓部の開口寸法を適宜選
    択し前記被蒸着基板の蒸着面積を可変することを特徴と
    する請求項6および請求項7記載の光学多層膜の被膜方
    法。
JP27064988A 1988-10-28 1988-10-28 投写形テレビ用レンズ Pending JPH02118501A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5253676B2 (ja) * 2011-05-20 2013-07-31 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5253676B2 (ja) * 2011-05-20 2013-07-31 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡
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