[其他]具有陰極射線管和透鏡的投影系統

在審

• 申請號: 101985000003531
• 申請日: 1985-05-06
• 公開（公告）號: CN85103531B
• 公開（公告）日: 1987-11-04
• 發明（設計）人: 福田京平
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李先春

一個投影系統，從圖象端起包括：一個屏幕；一個包含透鏡光軸的透鏡，其中心區起會聚作用，其邊緣周邊區起發散作用：一個凸透鏡部件；一個凹透鏡部件和一個陰極射線管，它的面玻璃的內表面涂有熒光物質，并且是彎曲的，構成第４透鏡部件，它的曲率中心在包含透鏡光軸的中心區內，并位于投影系統的屏幕端，第４透鏡中心區各部分的曲率半徑隨著各部分離透鏡光軸的半孔徑距離的增加而增大。

本發明涉及放大陰極射線管的圖象的投影系統。

美國專利4，348，081公開了一種高亮度非球面透鏡投影系統。但是，從陰極射線管表面玻璃到投影系統屏幕的光程長度太長，以致對于緊湊的投影裝置它是不適宜的。一般來說，如果透鏡由玻璃材料制成，它產生球差而不是色差，如果透鏡由塑料制成，它產生色差而不是球差。因為美國專利4，348，081公開的投影系統的透鏡是非球面的，它由塑料制成，所以存在色差。色差隨著光程長度而增大，在此公開的投影系統中色差是增大的。

由于熱變引起焦點畸變與焦距之間的關系式或色差與焦距之間的關系式如下，假定忽略在圖1中的透鏡的厚度，可得到下列方程式：

1/a+1/b＝1/f……（1）

1/f＝（N-1）（1/r₁-1/r₂）……（2）

式中：

a-透鏡1和陰極射線管2熒光物質面之間的距離，

b-透鏡1和屏幕3之間的距離，

f-透鏡1的焦距

r₁，r₂-透鏡1的曲率半徑

N-折射指數

由于投影系統的特性受曲率半徑變化的影響，這種曲率半徑變化是由熱變引起透鏡形狀變化而造成的，這種影響要比由透鏡形狀改變所引起的折射系數的變化所受的影響小，假如它們由塑料制成，則由曲率半徑所引起的變化可以與透鏡柱體（the lens barrel）的變化抵銷，從方程式（2）可以導出方程式（3）（略去含有r₁和r₂的項）。

δf/f＝δN/N-1……（3）

投影在屏幕3上的電子束光點的直徑d的偏差δd可用下列方程式（4）確定。

δd＝δb×α＝δb/（F×M）……（4）

式中：

F-透鏡1的F數

M-透鏡1的放大率

α-電子束光點和透鏡1兩者的公共射角

從方程式（1）-（4），得出

……（5）

可以從方程（5）看出，δd正比于焦距f_O因此，如焦距f縮短，對應于電子束光點直徑d的減小。

本發明的目的是提供一種投影系統，它的光程長度短。

根據本發明，從圖象端起，備有屏幕，第一透鏡，其中包含透鏡軸的中心區起會聚作用，包含透鏡邊緣的周邊區起發散作用;第二透鏡，由凸透鏡部件構成;第三透鏡由凹透鏡部件構成;陰極射線管，它的面玻璃的內表面涂有熒光物質，并且是彎曲的，構成透鏡形元件，它的曲率中心在包含該透鏡形元件的透鏡光軸的中心區內，該透鏡形元件位于投影系統的屏幕一側，該透鏡形元件的中心區各部分的曲率半徑隨著各部分離透鏡軸的半孔徑距離的增加而增大。

附圖簡述

圖1表示一般基本投影系統的側視圖;

圖2表示本發明的一種實施例的側視圖;

圖3-9表示圖2所示實施例的特征;

圖10表示根據本發明實施例組成的投影裝置的側視圖;

圖11表示本發明的另一種實施例的側視圖。