專(zhuān)利名稱：調(diào)制傳遞函數(shù)改善的投影電視透鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于投影電視的投影透鏡系統(tǒng)，尤其涉及對(duì)高階離軸像差特別是彗形像差和像散的校正有所改善的投影透鏡系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)中具有類(lèi)似結(jié)構(gòu)的透鏡系統(tǒng)相比，本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)對(duì)透鏡視場(chǎng)的總調(diào)制傳遞函數(shù)有所改善。
背景技術(shù)：
美國(guó)申請(qǐng)08/715,028,即現(xiàn)在的美國(guó)專(zhuān)利5,808,804揭示了用于陰極射線管(CRT)投影電視的投影透鏡系統(tǒng)，CRT投影電視使用五個(gè)透鏡元件以及一個(gè)在使用該透鏡系統(tǒng)期間與CRT相關(guān)的負(fù)透鏡裝置。美國(guó)專(zhuān)利5,808,804的內(nèi)容于1997年3月26日公布EPO專(zhuān)利公報(bào)764,865上。
盡管美國(guó)專(zhuān)利5,808,804的透鏡系統(tǒng)在許多場(chǎng)合下都能成功地工作，但發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有透鏡系統(tǒng)所能達(dá)到的對(duì)高階離軸像差特別是彗形像差和像散的校正水平低于所希望的透鏡視場(chǎng)的總調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)。
本發(fā)明解決了上述對(duì)現(xiàn)有透鏡觀察到的問(wèn)題，同時(shí)保持了其他希望有的特性。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上情況，本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種用于投影電視尤其用于背投電視的改進(jìn)型投影透鏡系統(tǒng)。
具體地說(shuō)，本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供這樣的投影透鏡系統(tǒng)，它們能覆蓋高達(dá)大約40度的半視場(chǎng)，在無(wú)窮遠(yuǎn)處的f數(shù)為1.0左右，同時(shí)所提供的圖像質(zhì)量足以滿足現(xiàn)在消費(fèi)者對(duì)投影電視的要求，包括高清晰度電視(HDTV)的要求。
本發(fā)明的一個(gè)附加目的是，提供具有上述特性并且對(duì)軸向顏色作部分校正的投影透鏡系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是，提供能以合理成本制造的投影透鏡系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其它目的，本發(fā)明提供了一種與陰極射線管結(jié)合使用的投影透鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)從像(屏幕)方開(kāi)始按順序包括(a)第一透鏡元件(L1)，它具有正的光焦度，像方表面(S1)以及物方表面(S2)，其中(ⅰ)像方和物方表面中至少有一個(gè)是非球面；(ⅱ)物方表面具有一個(gè)向陰極射線管凸出的最佳配合球面，即物方表面具有最佳配合的球半徑R2BF，它在為光學(xué)表面分配半徑的標(biāo)準(zhǔn)習(xí)慣下小于零(參見(jiàn)表5)；(b)第二透鏡元件(L2)，它具有負(fù)的光焦度，以及至少一個(gè)非球面，并且由高色散的材料(例如，苯乙烯)制成；(c)第三透鏡元件(L3)，它具有正的光焦度，并且為透鏡系統(tǒng)提供了基本的功率部分；(d)第四透鏡元件(L4)，它具有較弱的光焦度、至少一個(gè)非球面，以及向陰極射線管凹入的總的凹凸形狀；(e)第五透鏡元件(L5)，它具有正的光焦度，以及至少一個(gè)非球面；和(f)透鏡裝置(UN)，它具有較強(qiáng)的負(fù)的光焦度，在使用透鏡系統(tǒng)期間與CRT相聯(lián)系，并且對(duì)透鏡系統(tǒng)的場(chǎng)曲作大部分的校正。
在某些較佳實(shí)施例中，第一元件的像方表面(S1)具有通光孔徑CA1，它滿足以下關(guān)系式1/2CA1＞Y1(1)其中Y1是軸向邊緣光線在S1處的高度。利用這一限制，用第一透鏡元件中位于Y1和透鏡通光孔徑之間的部分，可以對(duì)離軸像差進(jìn)行更有效的校正。最好，第一元件的像方表面滿足以下關(guān)系式1/2CA1＞1.1·Y1(2)在其它較佳實(shí)施例中，第一元件的像方表面具有最佳配合半徑R1BF,R1BF滿足以下關(guān)系式｜R1BF｜＞｜R2BF｜。(3)也就是說(shuō)，第一透鏡元件CRT方的最佳配合光焦度大于該元件屏幕方的最佳配合光焦度。
在本發(fā)明的又一些實(shí)施例中，透鏡系統(tǒng)具有以下部分或全部特征(1)第一、第二、第四和第五透鏡元件中的每個(gè)透鏡元件都具有兩個(gè)非球面；(2)第三透鏡元件是雙面凸的，并且提供了透鏡系統(tǒng)的大部分功率，即第三透鏡元件的焦距在整個(gè)透鏡系統(tǒng)之焦距的大約0.8倍和大約1.6倍之間；以及(3)第四透鏡元件具有正的光焦度。
如這里所使用的，術(shù)語(yǔ)“弱”用來(lái)描述焦距數(shù)值至少為整個(gè)透鏡系統(tǒng)有效焦距之大約2.5倍的元件，而術(shù)語(yǔ)“強(qiáng)”用來(lái)描述焦距數(shù)值小于整個(gè)透鏡系統(tǒng)有效焦距之大約2.5倍的元件或裝置。


圖1B、1C、2B、2C、3B、3C和4B分別是圖1A、2A、3A和4A中透鏡系統(tǒng)的單色MTF/OTF曲線圖。
圖5是美國(guó)專(zhuān)利5,808,804中圖3所示的透鏡系統(tǒng)的單色MTF/OTF曲線圖。
圖6是一示意圖，示出了使用本發(fā)明透鏡系統(tǒng)的投影電視。
表6給出了圖1B、1C、2B、2C、3B、3C、4B和5中MTF/OTF曲線圖的系統(tǒng)參數(shù)。
上述附圖包含在說(shuō)明書(shū)中，并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。這些附圖示出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，它們與說(shuō)明部分一起闡述了本發(fā)明的原理。當(dāng)然應(yīng)該理解，附圖和說(shuō)明部分都只是說(shuō)明性的，對(duì)本發(fā)明沒(méi)有限制。較佳實(shí)施例的描述如上所述，本發(fā)明旨在提供一種具有美國(guó)專(zhuān)利5,808,804所述一般類(lèi)型的改進(jìn)型投影透鏡，所述美國(guó)專(zhuān)利的內(nèi)容通過(guò)引用包括在此。
具體地說(shuō)，本發(fā)明的多個(gè)透鏡中包括第一透鏡元件，其物方表面向透鏡系統(tǒng)的短共軛(物)方凸出，而不是凹入。另外，為了改善對(duì)離軸像差的校正，第一透鏡元件的長(zhǎng)共軛(像)方表面具有一通光孔徑，該孔徑基本上大于軸向邊緣光線在該表面處的高度。盡管一般不希望增加通光孔徑的大小乃至元件的大小，但依照本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這可以改善透鏡視場(chǎng)的總MTF，由此證明增加尺寸是有利的。
本發(fā)明透鏡系統(tǒng)的第二透鏡元件具有負(fù)的光焦度，并由一種高色散材料制成，它至少為系統(tǒng)提供了一定程度上的軸向彩色校正。具體地說(shuō)，負(fù)的第二透鏡元件由一種高色散材料制成，其色散大于正的第三透鏡元件所用材料的色散。
如這里所使用的，高色散材料的色散類(lèi)似于火石玻璃的色散。具體地說(shuō)，對(duì)于折射率在1.85至1.5范圍內(nèi)的情況，高色散材料的V值在20至50范圍內(nèi)。相反，低色散材料的色散類(lèi)似于冕牌玻璃的色散，或者用V值來(lái)表示的話，對(duì)于折射率在1.85至1.5范圍內(nèi)的情況，其V值在35-75范圍內(nèi)。
用于構(gòu)造負(fù)的第二透鏡元件的較佳的高色散材料是苯乙烯，用于構(gòu)造正的第三透鏡元件的較佳的低色散材料是冕牌類(lèi)玻璃。還可以用其它具有火石般色散的塑料代替苯乙烯，來(lái)制備負(fù)的第二透鏡元件，包括聚碳酸酯以及聚苯乙烯和丙烯酸的共聚物，諸如NAS。參見(jiàn)Ohio州Cincinnati市美國(guó)精密鏡片股份有限公司于1983年出版的《塑料光學(xué)部件手冊(cè)》，第17-29頁(yè)。
元件1、2、4和5中的每一個(gè)以及視場(chǎng)致平透鏡裝置(UN)都至少具有一個(gè)非球面，以便于校正透鏡系統(tǒng)的像差，并且最好每個(gè)透鏡元件都有兩個(gè)非球面。由于透鏡表面是非球面的，所以最好用最佳配合球面而不是光軸上各元件的曲率半徑，來(lái)描述各元件的總體形狀，盡管在許多情況下用最佳配合球面來(lái)描述各元件總體形狀與用光軸上各元件曲率半徑來(lái)描述是相同的。參照Dunham,C.B.和C.R.Crawford于1980年2月在“工業(yè)和應(yīng)用數(shù)學(xué)協(xié)會(huì)”第17卷第1期上發(fā)表的“用半圓進(jìn)行極小極大近似”。
為了保持透鏡系統(tǒng)相對(duì)較低的成本，所有非球面元件被設(shè)計(jì)成用光學(xué)塑料制造。具體地說(shuō)，為了便于模塑，需在每個(gè)元件的孔徑周?chē)３窒喈?dāng)均勻的厚度。由于材料是塑料的，所以希望元件的光焦度盡可能的低，以便使透鏡系統(tǒng)焦點(diǎn)隨環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的位移最小。如上所述，功率元件(元件3)最好用玻璃制造。
圖1-4示出了依照本發(fā)明構(gòu)造的各種投影透鏡。相應(yīng)的規(guī)定列在表1-4中。對(duì)于透鏡系統(tǒng)中使用的玻璃，使用HOYA或SCHOTT標(biāo)記。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，還可以使用由其它制造商制造的等效玻璃。工業(yè)上可接受的材料可用于塑料元件。
諸表所列的非球面系數(shù)可用于以下等式z=Cy21+[1-(1+k)c2y2]1/2+Dy4+Ey6+Fy8+Gy10+Hy12+Iy14]]>
這里，z是在離系統(tǒng)光軸的距離為y處的表面弛垂度；c是透鏡在光軸處的曲率；而k是圓錐常數(shù)，除了表1-4所規(guī)定的，k為零。
在表中，與各個(gè)表面相關(guān)的標(biāo)記“a”代表非球面，即，在上述等式中的D、E、F、G、H或I中至少有一個(gè)不為零的表面。標(biāo)記“c”表示圓錐表面，即在上述等式中k不為零的表面。在制作這些表時(shí)，假設(shè)光線在圖中從左至右行進(jìn)。在實(shí)踐中，觀察屏將在左方，而CRT將在右方，光線將從右向左行進(jìn)。
CRT面板構(gòu)成表1、2和4中的表面15-16，以及表3中的表面13-14。耦合流體位于表1、2和4中表面14-15之間，以及表3中表面12-13之間。除了表4中由FES9玻璃制作的CRT面板之外，在表格中將耦合流體和面板的材料標(biāo)記表述為6位數(shù)字，其中對(duì)標(biāo)記的前3位數(shù)字加上1000，便可獲得材料的Ne值，而在最后1位數(shù)字之前放一小數(shù)點(diǎn)，獲得可由最后3位數(shù)字獲得Ve值。在表1、2和4中的表面3和10處示出了可選擇的光暈表面(vignettingsurface)。規(guī)定表1-4以及表5和6給出的所有尺寸都以毫米為單位。
表5概述了用于表1-4中投影透鏡系統(tǒng)的1/2 CA1、Y1、R1BF和R2BF值。如該表所示，例舉的系統(tǒng)滿足上述要求(1)-(3)。事實(shí)上，對(duì)于每個(gè)例子，1/2CA1與Y1的比至少等于1.3。
美國(guó)專(zhuān)利5,808,804中的例3是該專(zhuān)利中唯一一個(gè)具有高色散第二透鏡元件的例子，該例中的1/2CA1、Y1、R1BF和R2BF值分別為40.095毫米、40.095毫米、164.3毫米和188.1毫米。因此，此現(xiàn)有技術(shù)中的例子不能滿足要求(1)-(3)。(在美國(guó)專(zhuān)利5,808,804中的例子1-4中，｜R1BF｜＞｜R2BF｜，但是與該專(zhuān)利中所有其它例子一樣，R2BF的值不小于零，即第一透鏡元件的物方表面不是向CRT凸出的)。
圖1B、1C、2B、2C、3B、3C和4B是例子1-4中透鏡的幾何MTF曲線圖。具體地說(shuō)，這些圖示出了左側(cè)的通過(guò)焦點(diǎn)MTF以及右側(cè)的在最佳軸向焦點(diǎn)處的光學(xué)傳遞函數(shù)(OTF)。數(shù)據(jù)代表了5個(gè)視點(diǎn)，即軸、0.35H、0.70H、0.85H和1.0H。其中H是屏幕的最大視場(chǎng)高度。右側(cè)的曲線圖上示出了實(shí)際的視場(chǎng)高度。這些視場(chǎng)高度適用于左右兩側(cè)的曲線圖，單位為毫米。
通過(guò)焦點(diǎn)數(shù)據(jù)位于指定的空間頻率處，單位為循環(huán)/毫米，即除了軸上曲線的通過(guò)焦點(diǎn)數(shù)據(jù)在2循環(huán)/毫米和5循環(huán)/毫米處之外，其它的都在2循環(huán)/毫米。通常用2循環(huán)/毫米的空間頻率來(lái)評(píng)價(jià)投影電視系統(tǒng)的性能，因?yàn)閷?duì)于普通的7英寸CRT管上的5英寸對(duì)角線圖像，它對(duì)應(yīng)于水平方向上的大約400TV線。400TV線分辨率對(duì)應(yīng)于大多數(shù)激光盤(pán)播放器的最大分辨率要求。
通過(guò)焦點(diǎn)和最佳焦點(diǎn)數(shù)據(jù)都表示了切向(實(shí)曲線)和徑向(虛曲線)MTF。模數(shù)比例位于每個(gè)方框的左側(cè)，從0至1。OTF的相位顯示為最佳焦點(diǎn)曲線圖中的虛曲線。相位的比例顯示在每個(gè)最佳焦點(diǎn)方式的右側(cè)，單位為弧度。所有的OTF數(shù)據(jù)都針對(duì)546.1納米波長(zhǎng)。對(duì)于圖1B、1C、2B、2C、3B、3C、4B和5的最佳焦點(diǎn)曲線圖，軸向焦點(diǎn)位移分別為0.02、-0.004、0.014、-0.018、0.005、-0.055、-0.006和-0.077。這些焦點(diǎn)位移相對(duì)于通過(guò)焦點(diǎn)曲線圖的零點(diǎn)位置。最佳焦點(diǎn)平面位于軸向通過(guò)焦點(diǎn)曲線圖的峰值處。
圖5示出了美國(guó)專(zhuān)利5,808,804中例3的對(duì)應(yīng)MTF曲線圖。(圖5的曲線圖不同于美國(guó)專(zhuān)利5,808,804中圖3B的曲線圖，不同之處在于圖3B示出了衍射的MTF，而圖5示出了幾何的MTF。)對(duì)圖5和圖1B、1C、2B、2C、3B、3C和4B的檢查說(shuō)明，與美國(guó)專(zhuān)利5,808,804的結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的投影透鏡改善了透鏡視場(chǎng)的總MTF。
圖6是一示意圖，示出了依照本發(fā)明構(gòu)造的CRT投影電視10。如該圖所示，投影電視10包括機(jī)殼12，機(jī)殼12沿其正面有投影屏幕14，沿其背面有傾斜的反射鏡18。模塊13示意地表示依照本發(fā)明構(gòu)造的透鏡系統(tǒng)，模塊16表示與其相關(guān)的CRT管。在實(shí)踐中，用三個(gè)透鏡系統(tǒng)13和三個(gè)CRT管將紅色、綠色和藍(lán)色圖像投影到屏幕14上。
盡管描述和敘述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)該理解，對(duì)于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)上述內(nèi)容不脫離本發(fā)明的范圍和精神進(jìn)行各種變化是顯而易見(jiàn)的。
表1表面通光孔徑編號(hào) 類(lèi)型半徑 厚度 玻璃 直徑1a252.846312.00000丙烯酸120.542c-409.4738 9.99443 117.383∞ 5.89278 94.004a626.25848.80000 苯乙烯93.035a90.3502 2.10000 96.626 136.231323.00000BACD5 98.757 -136.2313 1.00000 99.218a73.4121 13.00000丙烯酸93.209a122.00146.65119 92.1710 ∞ 5.90000 87.3511 a1027.6169 10.50000丙烯酸93.6412 a-159.0282間隔193.5513 a-53.0869 5.30000丙烯酸98.2414-56.000012.00000430500104.0015 ∞ 14.80000565500175.0016-600.0000像距 190.00符號(hào)說(shuō)明a-多項(xiàng)式非球面c-圓錐部分物和像的表面表面半徑像-599.9999圓錐表面編號(hào)常數(shù)2-1.9398E+02偶次冪多項(xiàng)式非球面表面編號(hào)D E F G H I1-5.5195E-07 -1.0713E-10 3.1479E-14 -5.7484E-18 6.1604E-22 -8.9173E-262 1.1325E-07 -7.2072E-11 -8.3839E-15 -1.2759E-20 -8.5801E-22 1.6785E-254-2.8412E-07 -3.4636E-11 -1.0778E-13 3.5508E-17 -8.3433E-21 1.5423E-245-1.4043E-06 1.8900E-10 2.8916E-15 -3.9504E-17 1.8623E-20 -1.9552E-248-1.3276E-06 2.2532E-10 -3.7469E-13 6.8848E-17 6.1456E-20 -2.0995E-239-1.1185E-06 -5.9118E-10 -3.0478E-14 7.5880E-17 1.5753E-20 -1.0854E-2311 9.1156E-07 1.7192E-10 7.0610E-13 -5.3712E-16 1.8891E-19 -3.5346E-2312 1.1530E-06 1.5285E-09 -8.8458E-13 9.0388E-16 -4.2610E-19 5.8397E-2313-1.7092E-06 2.6669E-09 -3.0629E-12 2.0327E-15 -6.9802E-19 9.967 9E-23可變間隔焦點(diǎn)間隔1焦點(diǎn) 像距位置T(12)位移1 45.5300.3400.0092 46.7240.037 -0.001
表1 (續(xù))一階數(shù)據(jù)f/數(shù) 1.23 1.25放大率 -0.0931 -0.1112物高 -1008.0 -851.00物距 -1209.6 -1021.6有效焦距 102.31101.37像距0.86727E-02 -.11816E-02總長(zhǎng)度1386.01199.3前鏡頂距離176.48177.66鏡筒長(zhǎng)度 176.47177.66孔徑闌表面編號(hào) 9 9至孔徑闌的距離 0.00 0.00孔徑闌直徑92.49092.395入射光瞳距離 66.13966.139出射光瞳距離 -69.077 -69.648元件的一階性質(zhì)元件 表面編號(hào) 編號(hào) 光焦度 f′11 2 0.31398E-02318.4924 5 -0.56004E-02 -178.5636 7 0.84102E-02118.9048 9 0.29157E-02342.975 11 12 0.35750E-02279.726 13 14 -0.19286E-03 -5185.07 14 15 -0.76786E-02 -130.238 15 16 0.94167E-031061.9當(dāng)與CRT聯(lián)系時(shí)負(fù)裝置的一階性質(zhì)元件表面編號(hào)編號(hào) 光焦度 f′6 8 13 16-0.70155E-02-142.54
表2表面通光孔徑編號(hào) 類(lèi)型半徑厚度 玻璃 直徑1a335.219511.00000丙烯酸109.162c -281.568613.01901 104.023 ∞2.59344 84.834a253.03018.00000 苯乙烯82.285a68.2415 1.55607 82.556 97.9238 23.50000SK5 83.607-97.9238 0.43224 84.028a68.7895 10.00000丙烯酸78.129a88.5713 7.32837 76.7110 ∞6.91585 73.1011 a -4092.0380 9.00000 丙烯酸74.8012 a -128.8796間隔1 74.1113 a -53.3113 4.00000 丙烯酸84.0714 -55.0000 9.00000 43750088.8015 ∞14.10000563500130.0016 -350.0000像距 140.00符號(hào)說(shuō)明a-多項(xiàng)式非球面c-圓錐部分物和像的表面表面半徑像-350.0000圓錐表面編號(hào)常數(shù)2-5.5055E+00偶次冪多項(xiàng)式非球面表面編號(hào)DE F G H I1-1.1613E-064.5735E-117.0597E-14 -2.6441E-174.8355E-21 -4.1038E-254-5.9817E-073.0494E-11 -4.0537E-131.4208E-161.2703E-20 -7.4163E-245-1.6454E-061.0131E-103.0313E-14 -1.7207E-161.4227E-19 -2.9171E-238-2.3665E-063.8275E-10 -8.2617E-131.3440E-161.9749E-19 -4.7339E-239-2.5734E-06 -1.0864E-091.9629E-134.9055E-177.0842E-20 -1.9655E-2311 1.3602E-067.6108E-101.4933E-12 -1.4939E-156.8027E-19 -1.7042E-2212 2.0592E-062.4475E-09 -1.5705E-122.7816E-15 -1.7939E-183.1821E-2213-3.5626E-067.6203E-09 -9.8331E-126.9844E-15 -2.5972E-184.0852E-22可變間隔焦點(diǎn)間隔1焦點(diǎn) 像距位置T(12)位移1 37.4140.0280.5152 37.8190.0150.379
表2(續(xù))一階數(shù)據(jù)f/數(shù) 1.23 1.24放大率 -0.0934 -0.1005物高 -762.00 -698.50物距 -1036.1 -966.29有效焦距 89.093 88.843像距0.28374E-01 0.15126E-01總長(zhǎng)度1194.0 1124.6前鏡頂距離157.89 158.28鏡筒長(zhǎng)度 157.86 158.26孔徑闌表面編號(hào) 66至孔徑闌的距離33.2633.26孔徑闌直徑85.534 85.690入射光瞳距離 58.716 58.716出射光瞳距離 -64.950 -65.170元件的一階性質(zhì)元件表面編號(hào)編號(hào) 光焦度 f′1 1 2 0.32076E-02311.762 4 5 -0.62642E-02 -159.643 6 7 0.11541E-0186.6514 8 9 0.18711E-02534.465 11 12 0.37134E-02269.296 13 14 -0.61709E-04 -16205.7 14 15 -0.79527E-02 -125.748 15 16 0.16086E-02621.67當(dāng)與CRT聯(lián)系時(shí)負(fù)裝置的一階性質(zhì)元件表面編號(hào)編號(hào) 光焦度 f′6 8 13 16 -0.63613E-02-157.20
表3表面通光孔徑編號(hào) 類(lèi)型半徑厚度 玻璃 直徑1a183.860710.00000丙烯酸91.802c -334.68858.91596 85.673a -404.06507.00000 苯乙烯78.104a109.3 349 1.30000 77.205 99.3167 21.00000SK18 79.166-99.3167 0.50000 79.197a59.7183 9.00000 丙烯酸71.128a77.4899 12.55810 69.539a429.27809.00000 丙烯酸68.0610 a -123.5628間隔1 67.8411 a -40.0420 4.00000 丙烯酸71.9212 -45.0000 9.00000 43250077.2513 ∞14.10000562500130.0014 -350.0000像距 130.00符號(hào)說(shuō)明a-多項(xiàng)式非球面c-圓錐部分物和像的表面表面半徑像-350.0000圓錐表面編號(hào)常數(shù)2-2.1039E+02偶次冪多項(xiàng)式非球面表面編號(hào)D E F G H I1-1.5279E-06 -2.5091E-103.1049E-13 -5.1932E-173.9878E-22 -3.2253E-253-2.4488E-07 -2.6319E-10 -8.7145E-134.8158E-16 -3.5438E-20 -6.9851E-244-2.4369E-064.0362E-101.3770E-13 -4.0433E-163.7989E-19 -9.0044E-237-4.2376E-067.3887E-10 -1.9975E-126.4526E-169.6290E-19 -5.5629E-228-4.0474E-06 -1.6877E-097.4813E-157.4285E-162.3295E-19 -3.2497E-229 2.2387E-07 -2.4544E-103.8443E-12 -4.9023E-154.3072E-18 -1.6390E-2110 9.7330E-074.9031E-09 -7.6044E-121.0596E-14 -5.7514E-188.8474E-2211-4.5889E-061.6253E-08 -3.1557E-113.6166E-14 -2.2102E-175.6074E-21可變間隔焦點(diǎn)間隔1焦點(diǎn)像距位置T(12)位移1 28.0310.1910.0002 28.567 -0.0390.000
表3(續(xù))一階數(shù)據(jù)f/數(shù) 1.20 1.21放大率-0.0855 -0.0980物高 -800.00 -698.50物距 -982.20 -862.69有效焦距 77.294 76.872像距 0.00 0.00總長(zhǎng)度 1116.6 997.63前鏡頂距離 134.41 134.94鏡筒長(zhǎng)度 134.41 134.94孔徑闌表面編號(hào) 55至孔徑闌的距離 31.5931.59孔徑闌直徑 79.326 79.016入射光瞳距離 46.660 46.660出射光瞳距離 -54.522 -54.792元件的一階性質(zhì)元件表面編號(hào) 編號(hào) 光焦度f(wàn)′11 20.41344E-02241.8723 4 -0.69491E-02 -143.9035 60.123 80E-01 80.77347 80.22137E-02451.7359 100.51187E-02195.366 11 12 -0.99632E-03 -1003.77 12 13 -0.96000E-02 -104.178 13 140.16057E-02622.78當(dāng)與CRT聯(lián)系時(shí)負(fù)裝置的一階性質(zhì)元件表面編號(hào)編號(hào) 光焦度 f′6 8 11 14 -0.89863E-02-111.28
表4表面通光孔徑編號(hào) 類(lèi)型 半徑厚度 玻璃 直徑1a-2676.24998.00000丙烯酸66.172c-52.7129 12.04758 64.343∞ 1.42639 49.324a 560.8589 4.40000苯乙烯49.275a 34.1346 0.88000 50.916 56.0863 15.00000 SK18A 50.847 -56.0863 0.5000051.148a 32.7444 8.00000丙烯酸49.099a 40.8753 1.24197 48.1710 ∞ 2.00000 47.7511 a-900.0738 6.00000丙烯酸45.4512 a-55.2870 16.97013 44.8613 a-24.3908 3.00000丙烯酸43.4514-27.0000 10.00000 43250046.2615 ∞ 2.00000FDS9 65.0016 ∞-0.00011 65.00符號(hào)說(shuō)明a-多項(xiàng)式非球面c-圓錐部分圓錐表面編號(hào)常數(shù)2-6.1972E+00偶次冪多項(xiàng)式非球面表面編號(hào)D E F G H I1-4.8632E-061.2763E-093.4380E-12 -6.1097E-154.2936E-18 -1.1331E-214 1.1839E-06 -4.2905E-09 -1.9417E-112.8597E-14 -6.6246E-18 -3.4765E-215-1.2812E-055.5247E-092.6914E-12 -4.3688E-148.9033E-17 -5.3343E-208-1.9297E-051.2974E-08 -6.1575E-113.9989E-141.6017E-16 -1.6699E-199-1.8070E-05 -2.0770E-081.2949E-111.8452E-146.6601E-17 -1.0037E-1911 9.8735E-075.2566E-099.4191E-11 -3.0032E-135.0136E-16 -5.0250E-1912 4.1978E-062.7997E-08 -9.0330E-115.7192E-13 -1.3969E-159.4989E-1913-1.4926E-058.6673E-08 -4.6562E-101.5639E-12 -2.7407E-152.0333E-18
表4(續(xù))f/數(shù)1.05總長(zhǎng)度1085.00放大率0.0526前鏡頂距離91.4660物高 -610.00鏡筒長(zhǎng)度 91.4661物距-993.533入射光瞳距離 25.6144有效焦距 49.5523出射光瞳距離 -34.9774像距 -.113249E-03孔徑闌直徑50.182孔徑闌表面編號(hào) 6至孔徑闌的距離0.00焦點(diǎn)位移 0.51912元件的一階性質(zhì)元件 表面編號(hào) 編號(hào) 光焦度f(wàn)′11 20.91920E-02108.7924 5 -0.16318E-01 -61.28336 70.21673E-0146.14148 90.39753E-02251.565 11 120.84022E-02119.026 13 14 -0.12129E-02 -824.507 14 15 -0.16000E-01 -62.500表5舉例 CA1 Y1 R1BF R2BF160.345.9-696.5-296.7254.639,3-544.5-294.3345.935.31671.0-520.4433.124.9-147.0-75.1
表6MTF/OTF曲線圖的參數(shù)圖號(hào) 焦距 放大率F/數(shù) 物高 像高Fig.1B101.37-0.1111.25-851.0088.57Fig.1C102.31-0.0931.23-1008.00 87.81Fig.2B88.84 -0.1011.24-698.5067.15Fig.2C89 09 -0.0931.23-762.0068.03Fig.3B76.87 -0.0981.21-698.5063.19Fig.3C77.29 -0.0861.20-800.0063.28Fig.4B49.55 -0.0531.05-610.0031.75Fig.5 71.79 -0.1011.07-635.0063.48
權(quán)利要求
1．一種與陰極射線管一起使用的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，從像方開(kāi)始按順序包括(a)第一透鏡元件，它具有正的光焦度，一像方表面以及一物方表面，其中(ⅰ)像方和物方表面中至少有一個(gè)是非球面；(ⅱ)物方表面具有一個(gè)向陰極射線管凸出的最佳配合球面；(b)第二透鏡元件，它具有負(fù)的光焦度，以及至少一個(gè)非球面，并且由高色散的材料制成；(c)第三透鏡元件，它具有正的光焦度，并且為透鏡系統(tǒng)提供基本的功率部分；(d)第四透鏡元件，它具有較弱的光焦度、至少一個(gè)非球面，以及向陰極射線管凹入的總的凹凸形狀；(e)第五透鏡元件，它具有正的光焦度，以及至少一個(gè)非球面；和(f)透鏡裝置，它具有較強(qiáng)的負(fù)的光焦度，在使用透鏡系統(tǒng)期間與CRT相聯(lián)系，并且對(duì)透鏡系統(tǒng)的場(chǎng)曲作大部分的校正。
2．如權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，高色散材料是苯乙烯。
3．如權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，第一、第二、第四和第五透鏡元件中的每個(gè)透鏡元件都具有兩個(gè)非球面。
4．如權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，第三透鏡元件是雙面凸的。
5．如權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，第三透鏡元件提供了透鏡系統(tǒng)的大部分功率。
6．如權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，第三透鏡元件由冕牌類(lèi)玻璃制成。
7．如權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，第四透鏡元件具有正的光焦度。
8．如權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，透鏡系統(tǒng)沿圖像的大約40度方向具有一半角視場(chǎng)。
9．如權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，在透鏡系統(tǒng)無(wú)窮遠(yuǎn)處的f數(shù)大約為1.0。
10．一種投影電視機(jī)，它包括陰極射線管、屏幕和用于將光從陰極射線管投影到屏幕上形成圖像的投影透鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述投影透鏡系統(tǒng)包括權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)。
11．一種投影電視機(jī)，它包括三個(gè)陰極射線管、一個(gè)屏幕和三個(gè)投影透鏡系統(tǒng)，每個(gè)投影透鏡系統(tǒng)都與一個(gè)陰極射線管相聯(lián)系，用于將光從陰極射線管投影到屏幕上，形成圖像，其特征在于，每個(gè)所述投影透鏡系統(tǒng)包括權(quán)利要求1所述的投影透鏡系統(tǒng)。
全文摘要
提供了用于CRT投影電視(10)的由6個(gè)元件組成的投影透鏡系統(tǒng)(13)。從屏幕一側(cè)開(kāi)始,系統(tǒng)最好具有+－+++－的結(jié)構(gòu)。為了改善透鏡視場(chǎng)的總的調(diào)制傳遞函數(shù),系統(tǒng)的第一透鏡元件(L1)具有向CRT(16)凸出的物方表面(S
文檔編號(hào)G02B9/62GK1306623SQ99807700
公開(kāi)日2001年8月1日 申請(qǐng)日期1999年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月24日
發(fā)明者J·莫斯科維奇 申請(qǐng)人:美國(guó)精密鏡片股份有限公司