JPH04366803A - 投写レンズ及びそれを用いた投写形ディスプレイ装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、螢光面上の発光輝度分
布がランベルト分布となる通常の投写管だけでなく、特
に、投写管ガラスパネル内壁面に形成した干渉フィルタ
等により発光輝度分布に指向性を持たせた投写管と組合
せても、螢光面の発光を効率良く取り込んで、周辺部ま
で明るい投写画像が得られ、かつ、投写距離の短い広画
角の投写レンズ、及びそれを用いた投写形ディスプレイ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】映像ソースの多様化に伴い、大画面のデ
ィスプレイ装置が広く普及し始めている。こうした大画
面ディスプレイ装置においては、直視形よりも投写形の
ほうが重量、奥行き、コストの点で有利であるが、画面
の明るさの点では不利である。こうした投写形ディスプ
レイ装置の欠点であった画面の暗さを補い、直視形に匹
敵する明るさを確保するために、従来から投写レンズの
Ｆ値低減が試みられ、現在、Ｆ１．０程度にまで大口径
化されており、非球面レンズを使用しても設計は限界に
達しつつある。

【０００３】また、投写管においても、高電流密度陰極
や螢光体の寿命、ガラスバルブの強度限界等による放射
可能な光量の増加には限界がある。このため、従来のま
まの方式では、投写形ディスプレイ装置の画面の明るさ
（輝度）の向上は、もはや限界に達しつつあると考えら
れていた。

【０００４】かかる状況下で、特開昭６０−１００３４
７号公報に記載のように投写管の螢光面に光学的な工夫
を施し、螢光面からの輝度分布に指向性をもたせる投写
管が提案されている。この投写管は、螢光体とパネルガ
ラスの間に干渉フィルターを有する基本構成を持つため
、螢光体からパネルガラス内面の法線に対し、小さな入
射角で入射する光の透過光量は大きく、大きな入射角に
なると透過光量は急激に低下する。その結果、パネルガ
ラスの法線方向の輝度が通常よりも大きく、法線方向か
らそれるに従って輝度が急激に低下する指向性輝度分布
を持つことになる。

【０００５】一方、投写管より出射された光束を投写レ
ンズで取り込む場合、投写管の画面周辺部より出射され
た光束については、必然的にパネルガラスの法線方向に
対し大きな角度を有する光束しか取り込めない。従って
、投写管として上記のような指向性輝度分布を持つ投写
管を用いた場合、投写管の画面周辺部より出射された光
束については、投写管の指向性により輝度の弱まった光
束だけしか取り込めず、周辺光量が大幅に低下するため
、投写レンズが具備すべき特性としては、口径の拡大だ
けでなく、投写管の画面周辺部より出射された光束につ
いて、充分な光量を確保することである。

【０００６】ところで、近年では、投写形ディスプレイ
装置のコンパクト化を図るため、投写レンズとして、投
写距離の短い投写レンズが開発されており、係る投写レ
ンズの従来例としては、例えば、特開平１−２５０９１
６号公報に開示された構成のものがある。

【０００７】この投写レンズでは、投写距離を縮めるべ
く、ｆ／１．０の大口径で広角（画角の大きい）レンズ
を実現するために、集光パワーの大きな両凸ガラスレン
ズ１枚に対し、その両凸ガラスレンズを間に挾んで投写
管側に２枚，スクリーン側に１枚、パワーの小さな非球
面プラスチックレンズを配置し、両凸ガラスレンズをな
るべく投写管の螢光面に近づけるよう配置して、レンズ
系を構成している。しかも、投写管の画面周辺部より入
射された光束については、両凸ガラスレンズのほぼ中央
部を通過するように、その間に配置された２枚の非球面
プラスチックレンズの形状が制御されている。このよう
な構成を採ることによって、大口径で投写距離が短いに
もかかわらず、画面周辺部より入射された光束について
、収差の良好な補正を可能としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の投写レンズにおいては、投写管の画面周辺部よ
り出射された光束を取り込む場合、パネルガラスの法線
方向に対し、通常の投写レンズと比較して更に大きな角
度を有する光束を取り込むことになる。このため、投写
管として前述したような指向性輝度分布を持つ投写管を
用いた場合には、投写管の画面周辺部より出射された光
束について、更に輝度の弱まった光束を取り込むことに
なるため、周辺光量が更に低下するという問題があった
。

【０００９】本発明は、こうした従来技術の問題点を解
決し、投写管として、通常の投写管だけでなく、指向性
輝度分布を持つ投写管を用いた場合にも、十分な周辺光
量を確保でき、更に、投写距離の短い広角の投写レンズ
を簡素なレンズ構成で提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、大きな正のパワーを有するガラスレンズとパワーの小
さなプラスチック非球面レンズとによって構成されるレ
ンズ系において、画面周辺部からレンズ系に取り込まれ
る光束がガラスパワーレンズの光軸を含まぬ周辺部を通
過するような構成とした。また、これによって特に増大
する非点、歪曲等の収差を、スクリーン側に配した非球
面レンズによって良好に補正する。

【００１１】

【作用】レンズ系全体をスクリーン側から順に配した五
つの群によって構成する。投写管に最も近い第５レンズ
群は、像面湾曲補正用の凹レンズとし、画面周辺部から
なるべく螢光面法線に近い光線を取り込むために口径、
曲率を大きく設定する。第４レンズ群は、中央部に弱い
正のパワーを持ち周辺部をスクリーン側へ湾曲させて、
画面周辺部から入射してくる光線を光軸方向へ移動させ
、パワーの強い第３レンズ群の口径を極力小型化する。 第３レンズ群は、全体の約７割程度以上のパワーを有す
る。上記周辺部からの光線は全て、第３レンズ群の入射
面の光軸を通過しないように設定する。第２レンズ群は
、正のパワーを持ち、スクリーン側に頂点を有するメニ
スカス形状として低次の球面収差を補正する。第１レン
ズ群は、中心部を投写管側に頂点を持つ凸メニスカス形
状として、第３レンズ群の出射面で発生する非点収差、
歪曲収差、並びに、高次の球面収差を補正する。こうし
た構成を採ることによって、指向性投写管に対応して周
辺光量を確保し、かつ、短い投写距離で、高解像度の画
像を投写できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１、図２、
図３、図４、図５、表１、表２により説明する。図１は
本発明の第１の実施例としての投写レンズの構成を示す
断面図である。図１において、スクリーン側から順に、
第１レンズから成る第１レンズ群１、第２レンズから成
る第２レンズ群２、第３レンズから成る第３レンズ群３
、第４レンズから成る第４レンズ群４、第５レンズ５’
及び透明媒体５”から成る第５レンズ群５である。

【００１３】表１及び表２は、それぞれ、これらのレン
ズ群の各々のエレメントの具体的なデータを示し、この
うち、表１は球面系を、表２は非球面系をそれぞれ示す
。尚、球面系は光軸近傍のレンズ領域を、非球面系はそ
の外周のレンズ領域を表している。

【００１４】まず、球面系について説明する。表１にお
いて、スクリーンは平面であるため、曲率半径は∞、ス
クリーンから第１レンズの面Ｓ１までの光軸上の距離（
面間隔）が７６９ｍｍであることを示す。また、第１レ
ンズの面Ｓ１の曲率半径は−５６．６９７ｍｍ、第１レ
ンズの面Ｓ１と面Ｓ２との面間隔は１０ｍｍ、その間の
屈折率が１．４９３４５であることを示している。尚、
屈折率が空欄の項は、その面間の媒質が空気（屈折率１
．０）であることを示す。

【００１５】以下同様にして、最後は陰極線管パネル６
の螢光面Ｐ１の曲率半径が−３５０ｍｍ、光軸上の厚み
（面間隔）が１４．６ｍｍ、屈折率が１．５６２４５で
あることを示す。なお、此処に云う屈折率は波長５４５
ｎｍの光線に対する屈折率である。

【００１６】次に、非球面系について説明する。第１レ
ンズの面Ｓ１，Ｓ２、第２レンズの面Ｓ３，Ｓ４、第４
レンズの面Ｓ７，Ｓ８、第５レンズ５’の面Ｓ９，Ｓ１
０は、それぞれ非球面であり、表２がそれらの非球面係
数のデータを表す。

【００１７】ここでいう非球面係数は、面形状を

【数１
】 で表現した時の係数ＣＣ、ＡＥ、ＡＦ、ＡＧ、ＡＨであ
る。

【００１８】但し、数１において、Ｚは、図２に示すよ
うにレンズの光軸方向をＺ軸、半径方向をｒ軸にとった
時のレンズ面のＺ軸方向への変位量（ｒの関数）を表し
、ｒは半径方向の距離、Ｒｄは近軸曲率半径である。 従って、ＣＣ、ＡＥ、ＡＦ、ＡＧ、ＡＨの各係数が決ま
れば、上式によってレンズ面の高さ、すなわち面形状が
決まる。

【００１９】本実施例の投写レンズにおいて、第１レン
ズ群１を形成する第１レンズは、頂点を投写管（陰極線
管）方向へ向けた非球面凸メニスカス形状を成し、第２
レンズ群２を形成する第２レンズは、逆に、頂点をスク
リーン方向へ向けた非球面凸メニスカス形状を成し、第
３レンズ群３を形成する第３レンズは、レンズ全系の７
割以上のパワーを有する両凸球面レンズであり、第４レ
ンズ群４を形成する第４レンズは、中心部が両凸、周辺
部がメニスカスとなる非球面形状を成し、第５レンズ群
５を形成する第５レンズ５’は、投写管との間に設けた
冷却液５”と組み合わせることにより大きな負のパワー
を持つ。

【００２０】そして、レンズ全系のパワー１／ｆ０を基
準とした、それぞれの群の相対的なパワーｆ０／ｆ１〜
ｆ０／ｆ５は、 第１レンズ群１； ｆ０／ｆ１＝　　０．１４５ 第２レンズ群２； ｆ０／ｆ２＝　　０．０８０ 第３レンズ群３； ｆ０／ｆ３＝　　０．８２１ 第４レンズ群４； ｆ０／ｆ４＝　　０．２７６ 第５レンズ群５； ｆ０／ｆ５＝−０．５２５ と設定してある。

【００２１】本実施例の投写レンズにおいて、結像に大
きく関わるのは最も正のパワーが大きい第３レンズ群３
であり、その他のレンズ群は、収差補正用の非球面レン
ズ群である。これらの非球面レンズ群のうち、第５レン
ズ群５を除いては、皆、中心部に正のパワーを与えてい
る。この理由は、第３レンズ群３の正のパワーを他の群
に分散して、球面収差の補正を効率良く行うためである
。また、全ての画角において第３レンズ群３を通過前の
光束は細く、通過後の光束は太いので、第３レンズ群３
よりもスクリーン側に位置する第１，第２レンズ群１，
２が、各画角における光束の収差を非球面によって、微
妙にコントロールし補正するのに対し、第４，第５レン
ズ群４，５は、第１，第２レンズ群１，２への光束の入
射条件をコントロールして第１，第２レンズ群１，２に
よる収差補正の円滑化を図っている。

【００２２】以下、それぞれのレンズ群の機能について
、入射側である投写管側から順に述べる。第５レンズ群
５は、第５レンズ５’、冷却液５”による像面湾曲補正
用のレンズ群である。このレンズ群５は、投写管螢光面
の周辺部から発する光束が最初に通過するレンズ群であ
るので、投写管輝度分布の指向性を考慮して、その下限
光線をできるだけ取り込めるように、負のパワーの下限
と口径を定めている。また、投写管螢光面を湾曲させる
ことにより、像面湾曲の補正、周辺光量の確保を有利に
している。第５レンズ５’は、そのスクリーン側への出
射面が非球面となった凹レンズであり、各画角の像点の
サジタル（Ｓａｇｇｉｔａｌ）方向のフレアを補正して
いる。 更に、投写管の熱は、冷却液５”によって放熱される。

【００２３】第４レンズ群４は、非球面レンズである第
４レンズから成る。第４レンズは、球面収差を補正する
ために中心部が両凸形状を持つ。しかし、周辺部では、
周辺光量確保のため螢光面法線になるべく近い光線をレ
ンズ系に取り込む必要がある。周辺部も同様に両凸形状
とすれば、周辺光線を光軸方向へ曲げるのでより多くの
光線を入射させやすくなるが、第３レンズ群３が大きな
正のパワーを持つので、周辺部光束は細くなり易く、第
１，第２レンズ群１，２による収差補正が困難となる。 従って、第４レンズの周辺部に要求される局部形状は、
周辺部の光線を光軸側に曲げ、かつ、周辺部の光束を太
くする形状であり、図１に示したような、少なくともス
クリーン側の面の周辺部分が、スクリーン側へ大きく湾
曲した形状である。

【００２４】第３レンズ群３は、球面レンズである第３
レンズから成る。第３レンズは、前述したようにパワー
が最も大きいガラスレンズである。低次の球面収差をあ
る程度抑制するために、スクリーン側の面の曲率半径を
投写管側よりも小さく設定してある。

【００２５】第２レンズ群は、非球面レンズである第２
レンズから成る。第２レンズは、スクリーン側に頂点を
有する凸メニスカス形状を持ち、前記第４レンズ群４の
中央部や第３レンズ群３のガラスレンズのベンディング
により補正しきれない低次の球面収差、コマ収差を補正
している。

【００２６】第１レンズ群１は非球面レンズである第１
レンズ１から成る。第１レンズは、中央部が投写管側に
頂点を有する。この第１レンズの中央部が投写管側に湾
曲している理由は、周辺部から入射した光束が第３レン
ズ群３の特に曲率の大きな出射面で大きく曲げられるた
めに発生する非点収差、歪曲を、この面と対照的に湾曲
した面を通過させることによって補正するためである。 また、第１レンズ群１と第２レンズ群２との間には、絞
りを挿入し中間画角の不要光線を遮断し、周辺画角の有
要光線を第１レンズに導く。このため、第１レンズの周
辺部では各画角の光束の上端部を独立に補正することが
可能となり、その結果、この第１レンズの周辺部は、中
央部とは逆方向に湾曲した形状となる。

【００２７】次に、本実施例の投写レンズによるＭＴＦ
（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃ
ｔｉｏｎ；変調伝達関数）性能を図３に示す。図３にお
いて、破線はメリディオナル（Ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ）
方向の特性を、実線はサジタル（Ｓａｇｇｉｔａｌ）方
向の特性を、それぞれ示している。尚、これらの特性は
、水平解像度３００ＴＶ本に対するものである。 図３から明らかなように、上記レンズ構成により、各画
角において収差は良好に補正されており、通常のＮＴＳ
Ｃ用の投写形テレビには十分な性能を得ている。

【００２８】図４は、本実施例の投写レンズにおける光
量比の変化を通常投写管と指向性投写管とで計算評価し
た結果を示す。図４において、破線は通常投写管に対す
る特性を、実線は指向性投写管に対する特性を、それぞ
れ示している。尚、指向性投写管のゲインは通常投写管
の１．４倍データを使用している。図４から明らかなよ
うに、相対画角１．０において、通常投写管の場合、２
７．３％、指向性投写管の場合、２８．２％と、いずれ
のタイプの投写管を使用しても実用に耐える周辺光量比
を得ている。

【００２９】図５は、本実施例の投写レンズにおける歪
曲の変化を示す。図５から明らかなように、相対画角１
．０において、７．９％と、通常の投写レンズに比べて
かなり大きな値となっている。これは、投写管螢光面が
湾曲していることと、入射瞳が遠い割に画角が７６°と
非常に大きいことによる。しかし、最近の高精度なコン
バージェンス機能により問題となるレベルではない。 本実施例においては、第３レンズ群３のパワーを０．８
２に設定しているが、このパワーはもっと大きくても小
さくても構わない。

【００３０】そこで、第３レンズ群３のパワーを低下さ
せた場合の本発明の実施例を、第２、第３の実施例とし
て、以下説明する。表３及び表４は、それぞれ、本発明
の第２の実施例におけるレンズ群の各々のエレメントの
具体的なデータを示す。

【００３１】第２の実施例において、レンズ全系のパワ
ー１／ｆ０を基準とした、それぞれの群の相対的なパワ
ーｆ０／ｆ１〜ｆ０／ｆ５は、 第１レンズ群１； ｆ０／ｆ１＝　　０．１４７ 第２レンズ群２； ｆ０／ｆ２＝　　０．０９８ 第３レンズ群３； ｆ０／ｆ３＝　　０．７８２ 第４レンズ群４； ｆ０／ｆ４＝　　０．３０７ 第５レンズ群５； ｆ０／ｆ５＝−０．５３８ と設定してある。

【００３２】また、表５及び表６は、それぞれ、本発明
の第３の実施例におけるレンズ群の各々のエレメントの
具体的なデータを示す。第３の実施例において、レンズ
全系のパワー１／ｆ０を基準とした、それぞれの群の相
対的なパワーｆ０／ｆ１〜ｆ０／ｆ５は、第１レンズ群
１； ｆ０／ｆ１＝　　０．０８８ 第２レンズ群２； ｆ０／ｆ２＝　　０．０８５ 第３レンズ群３； ｆ０／ｆ３＝　　０．７７８ 第４レンズ群４； ｆ０／ｆ４＝　　０．３７１ 第５レンズ群５； ｆ０／ｆ５＝−０．５５８ と設定してある。

【００３３】いずれの実施例も、第３レンズ群３のパワ
ーを低減し、第４レンズ群４のパワーを増した例である
が、第２の実施例においては、第１レンズ群１のパワー
を第１の実施例とほぼ等価に保っているのに対し、第３
の実施例においては、第１レンズ群１のパワーを更に第
４レンズ群４に移行しており、この点で両者は異なって
いる。

【００３４】また、逆に、第３レンズ群３のパワーを増
した場合の本発明の実施例を第４の実施例として、以下
説明する。表７及び表８は、それぞれ、本発明の第４の
実施例におけるレンズ群の各々のエレメントの具体的な
データを示す。

【００３５】第４の実施例において、レンズ全系のパワ
ー１／ｆ０を基準とした、それぞれの群の相対的なパワ
ーｆ０／ｆ１〜ｆ０／ｆ５は、 第１レンズ群１； ｆ０／ｆ１＝　　０．１６７ 第２レンズ群２； ｆ０／ｆ２＝　　０．０３６ 第３レンズ群３； ｆ０／ｆ３＝　　０．８６７ 第４レンズ群４； ｆ０／ｆ４＝　　０．２５２ 第５レンズ群５； ｆ０／ｆ５＝−０．４９８ と設定してある。第３レンズ群３のパワーを増した分、
第２レンズ群２のパワーを低減している。

【００３６】以上の実施例は、投写管螢光面から第１レ
ンズ群１の出射面までのレンズ長が１９０ｍｍ程度以上
と比較的長いレンズであるが、全長を更に短縮した本発
明の実施例を第５の実施例として、以下説明する。表９
及び表１０は、それぞれ、本発明の第５の実施例におけ
るレンズ群の各々のエレメントの具体的なデータを示す
。

【００３７】第５の実施例において、レンズ全系のパワ
ー１／ｆ０を基準とした、それぞれの群の相対的なパワ
ーｆ０／ｆ１〜ｆ０／ｆ５は、 第１レンズ群１； ｆ０／ｆ１＝　　０．１５１ 第２レンズ群２； ｆ０／ｆ２＝　　０．０８４ 第３レンズ群３； ｆ０／ｆ３＝　　０．８２７ 第４レンズ群４； ｆ０／ｆ４＝　　０．２７６ 第５レンズ群５； ｆ０／ｆ５＝−０．５３３ と設定してある。このパワー配分は、第１の実施例に近
似しているが、レンズ全長を１０ｍｍ程度短縮している
。

【００３８】また、第１レンズ群１，第２レンズ群２，
第４レンズ群４のパワーは、互いにある程度まで移行で
きる。そこで、その様な本発明の実施例を第６，第７，
第８の実施例として、以下説明する。表１１及び表１２
は、それぞれ、本発明の第６の実施例におけるレンズ群
の各々のエレメントの具体的なデータを示す。

【００３９】第６の実施例において、レンズ全系のパワ
ー１／ｆ０を基準とした、それぞれの群の相対的なパワ
ーｆ０／ｆ１〜ｆ０／ｆ５は、 第１レンズ群１； ｆ０／ｆ１＝　　０．１０７ 第２レンズ群２； ｆ０／ｆ２＝　　０．１０４ 第３レンズ群３； ｆ０／ｆ３＝　　０．８２８ 第４レンズ群４； ｆ０／ｆ４＝　　０．２５８ 第５レンズ群５； ｆ０／ｆ５＝−０．３７５ と設定してある。

【００４０】また、表１３及び表１４は、それぞれ、本
発明の第７の実施例におけるレンズ群の各々のエレメン
トの具体的なデータを示す。第７の実施例において、レ
ンズ全系のパワー１／ｆ０を基準とした、それぞれの群
の相対的なパワーｆ０／ｆ１〜ｆ０／ｆ５は、第１レン
ズ群１； ｆ０／ｆ１＝　　０．１６１ 第２レンズ群２； ｆ０／ｆ２＝　　０．０６９ 第３レンズ群３； ｆ０／ｆ３＝　　０．８２３ 第４レンズ群４； ｆ０／ｆ４＝　　０．２６０ 第５レンズ群５； ｆ０／ｆ５＝−０．５３１ と設定してある。

【００４１】また、表１５及び表１６は、それぞれ、本
発明の第８の実施例におけるレンズ群の各々のエレメン
トの具体的なデータを示す。第８の実施例において、レ
ンズ全系のパワー１／ｆ０を基準とした、それぞれの群
の相対的なパワーｆ０／ｆ１〜ｆ０／ｆ５は、第１レン
ズ群１； ｆ０／ｆ１＝　　０．１４８ 第２レンズ群２； ｆ０／ｆ２＝　　０．１０５ 第３レンズ群３； ｆ０／ｆ３＝　　０．８１５ 第４レンズ群４； ｆ０／ｆ４＝　　０．１８３ 第５レンズ群５； ｆ０／ｆ５＝−０．４２６ と設定してある。

【００４２】これら３つの実施例において、第７の実施
例のパワー配分が前記第１の実施例に近く、それに対し
て、第６の実施例は、第１レンズ群１のパワーを第２レ
ンズ群２に移行した実施例であり、第８の実施例は、第
４レンズ群４のパワーを第２レンズ群２に移行した実施
例である。

【００４３】以上が、本発明の実施例であるが、これら
の例では、全て螢光面周辺部からの下限光線が螢光面法
線に対してなす角度を１０°、上限光線の角度を２３°
として、その光束全体が、最もパワーの強い第３レンズ
群３の入射面の光軸を含まぬ部分を通過させているため
、指向性投射管だけでなく通常投射管を用いても十分な
周辺光量を得られる。

【００４４】また、干渉膜投射管においては、緑の螢光
体が発する赤のスプリアス成分を設定によりカットでき
るので、レンズとしては、色収差補正を行なう必要はな
く、十分良好なＭＴＦ性能を得られる。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】

【表５】

【００５０】

【表６】

【００５１】

【表７】

【００５２】

【表８】

【００５３】

【表９】

【００５４】

【表１０】

【００５５】

【表１１】

【００５６】

【表１２】

【００５７】

【表１３】

【００５８】

【表１４】

【００５９】

【表１５】

【００６０】

【表１６】

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、投写管として、通常の
投写管だけでなく、指向性輝度分布を持つ投写管を用い
た場合にも、十分な周辺光量を確保することができる。 しかも、投写距離の短い広角の投写レンズを簡素なレン
ズ構成で実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての投写レンズの構
成を示す断面図である。

【図２】数１におけるＺを説明するための説明図である
。

【図３】第１の実施例における相対画角に対するＭＴＦ
の特性を示す特性図である。

【図４】第１の実施例における相対画角に対する光量比
の特性を示す特性図である。

【図５】第１の実施例における相対画角に対する歪曲の
特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１…第１レンズ群、２…第２レンズ群、３…第３レンズ
群、４…第４レンズ群、５…第５レンズ群、６…陰極線
管パネル。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　画像表示装置の前面に配置され、該画
   像表示装置にて表示された画像をスクリーン上に拡大し
   て投写する投写レンズにおいて、レンズ全系のパワーに
   対して７割以上の正のパワーを有する第１のレンズ群（
   ３）と、複数の非球面レンズ群（１，２，４，５）と、
   で構成され、前記画像表示装置（６）における画面の最
   周辺部の物点より発した光束が、前記第１のレンズ群（
   ３）の入射面において、該第１のレンズ群（３）の光軸
   以外の部分を通過するよう、前記非球面レンズ群の各々
   のレンズ形状を構成したことを特徴とする投写レンズ。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の投写レンズにおいて
   、前記第１のレンズ群（３）は、スクリーン側のレンズ
   面の曲率半径が画像表示装置側のレンズ面の曲率半径よ
   りも小さいことを特徴とする投写レンズ。
3. 【請求項３】　　請求項１または２に記載の投写レンズ
   において、レンズ全系のパワーを１／ｆ０、前記第１の
   レンズ群（３）のパワーを１／ｆとしたとき、該第１の
   レンズ群（３）のパワーの、レンズ全系のパワーに対す
   る比ｆ０／ｆが ０．７７≦ｆ０／ｆ≦０．８７ の範囲内であることを特徴とする投写レンズ。
4. 【請求項４】　　請求項１，２または３に記載の投写レ
   ンズにおいて、複数の前記非球面レンズ群のうち、最も
   スクリーン側に配置される第２のレンズ群（１）は、少
   なくともその中央部が画像表示装置側に頂点を有するメ
   ニスカス形状を成すことを特徴とする投写レンズ。
5. 【請求項５】　　請求項１，２，３または４に記載の投
   写レンズにおいて、複数の前記非球面レンズ群のうち、
   最もスクリーン側に配置される第２のレンズ群（１）は
   、その周辺部がその中央部と反対方向に湾曲しているこ
   とを特徴とする投写レンズ。
6. 【請求項６】　　請求項４または５に記載の投写レンズ
   において、レンズ全系のパワーを１／ｆ０、前記第２の
   レンズ群（１）における中央部のパワーを１／ｆ’とし
   たとき、該第２のレンズ群（１）における中央部のパワ
   ーの、レンズ全系のパワーに対する比ｆ０／ｆ’が０．
   １≦ｆ０／ｆ’≦０．１７ の範囲内であることを特徴とする投写レンズ。
7. 【請求項７】　　請求項４，５または６に記載の投写レ
   ンズにおいて、複数の前記非球面レンズ群のうち、前記
   第１のレンズ群（３）と前記第２のレンズ群（１）との
   間に配置される第３のレンズ群（２）は、正のパワーを
   有することを特徴とする投写レンズ。
8. 【請求項８】　　請求項１，２，３，４，５，６または
   ７に記載の投写レンズにおいて、複数の前記非球面レン
   ズ群のうち、最も画像表示装置側に位置する第４のレン
   ズ群（５）は、負のパワーを有することを特徴とする投
   写レンズ。
9. 【請求項９】　　請求項８に記載の投写レンズにおいて
   、複数の前記非球面レンズ群のうち、前記第１のレンズ
   群（３）と前記第４のレンズ群（５）との間に配置され
   る第５のレンズ群（４）は、少なくともその中央部が両
   凸形状を成すことを特徴とする投写レンズ。
10. 【請求項１０】　　請求項１または２に記載の投写レン
    ズにおいて、複数の前記非球面レンズ群は、少なくとも
    その中央部が画像表示装置側に頂点を有するメニスカス
    形状を成す第２のレンズ群（１）と、比較的弱い正のパ
    ワーを有する第３のレンズ群（２）と、負のパワーを有
    する第４のレンズ群（５）と、少なくともその中央部が
    両凸形状を成す第５のレンズ群（４）と、から成り、こ
    れら複数の非球面レンズ群と前記第１のレンズ群（３）
    は、スクリーン側から画像表示装置側に向かって、第２
    のレンズ群（１）、第３のレンズ群（２）、第１のレン
    ズ群（３）、第５のレンズ群（４）、第４のレンズ群（
    ５）の順番で配置されていることを特徴とする投写レン
    ズ。
11. 【請求項１１】　　請求項１０に記載の投写レンズにお
    いて、レンズ全系のパワーを１／ｆ０、前記第１のレン
    ズ群（３）における中央部のパワーを１／ｆＡ、前記第
    ２のレンズ群（１）における中央部のパワーを１／ｆＢ
    、前記第３のレンズ群（２）における中央部のパワーを
    １／ｆＣ、前記第４のレンズ群（５）における中央部の
    パワーを１／ｆＤ、前記第５のレンズ群（４）における
    中央部のパワーを１／ｆＥとしたとき、前記第１のレン
    ズ群（３）における中央部のパワーの、レンズ全系のパ
    ワーに対する比ｆ０／ｆＡが ０．７７≦ｆ０／ｆＡ≦　　０．８７ 前記第２のレンズ群（１）における中央部のパワーの、
    レンズ全系のパワーに対する比ｆ０／ｆＢが０．１　　
    ≦ｆ０／ｆＢ≦　　０．１７前記第３のレンズ群（２）
    における中央部のパワーの、レンズ全系のパワーに対す
    る比ｆ０／ｆＣが０．０３≦ｆ０／ｆＣ≦　　０．１１ 前記第４のレンズ群（５）における中央部のパワーの、
    レンズ全系のパワーに対する比ｆ０／ｆＤが−０．５６
    ≦ｆ０／ｆＤ≦−０．３７ 前記第５のレンズ群（４）における中央部のパワーの、
    レンズ全系のパワーに対する比ｆ０／ｆＥが０．１８≦
    ｆ０／ｆＥ≦　　０．３８ の各範囲内であることを特徴とする投写レンズ。
12. 【請求項１２】　　請求項７，１０または１１に記載の
    投写レンズにおいて、前記第３のレンズ群（２）は、ス
    クリーン側に頂点を有するメニスカス形状を成すことを
    特徴とする投写レンズ。
13. 【請求項１３】　　請求項９，１０または１１に記載の
    投写レンズにおいて、前記第５のレンズ群（４）は、そ
    の周辺部がスクリーン方向へ湾曲したメニスカス形状を
    成すことを特徴とする投写レンズ。
14. 【請求項１４】　　請求項１，２，３，４，５，６，７
    ，８，９，１０，１１，１２または１３に記載の投写レ
    ンズにおいて、前記画像表示装置が、スクリーン側に中
    心を持つ円弧の形状に湾曲した螢光面を有する投写管で
    あることを特徴とする投写レンズ。
15. 【請求項１５】　　画像を表示する画像表示装置と、該
    画像表示装置の前面に配置され、該画像表示装置にて表
    示された画像をスクリーン上に拡大して投写する投写レ
    ンズと、で構成される投写形ディスプレイ装置において
    、前記画像表示装置として、発光輝度分布に指向性を有
    する投写管を用いると共に、前記投写レンズとして、請
    求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１
    ，１２または１３に記載の投写レンズを用いたことを特
    徴とする投写形ディスプレイ装置。