[其他]具有陰極射線管和透鏡的投影系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85103531
• 申請日: 1985-05-06
• 公開（公告）號: CN85103531B
• 公開（公告）日: 1987-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 福田京平
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G02B13/18
• 分類號: G02B13/18;G02B9/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 何關(guān)元

本發(fā)明涉及放大陰極射線管的圖象的投影系統(tǒng)。

美國專利4，348，081公開了一種高亮度非球面透鏡投影系統(tǒng)。但是，從陰極射線管表面玻璃到投影系統(tǒng)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(chǎn)生球差而不是色差，如果透鏡由塑料制成，它產(chǎn)生色差而不是球差。因為美國專利4，348，081公開的投影系統(tǒng)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(tǒng)中色差是增大的。

由于熱變引起焦點畸變與焦距之間的關(guān)系式或色差與焦距之間的關(guān)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(zhì)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(shù)

由于投影系統(tǒng)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(shù)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（thelensbarrel）的變化抵銷，從方程式（2）可以導(dǎo)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(shù)

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(yīng)于電子束光點直徑d的減小。

本發(fā)明的目的是提供一種投影系統(tǒng)，它的光程長度短。

根據(jù)本發(fā)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(qū)起會聚作用，包含透鏡邊緣的周邊區(qū)起發(fā)散作用;第二透鏡，由凸透鏡部件構(gòu)成;第三透鏡由凹透鏡部件構(gòu)成;陰極射線管，它的面玻璃的內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì)，并且是彎曲的，構(gòu)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(qū)內(nèi)，該透鏡形元件位于投影系統(tǒng)的屏幕一側(cè)，該透鏡形元件的中心區(qū)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(tǒng)的側(cè)視圖;

圖2表示本發(fā)明的一種實施例的側(cè)視圖;

圖3-9表示圖2所示實施例的特征;

圖10表示根據(jù)本發(fā)明實施例組成的投影裝置的側(cè)視圖;

圖11表示本發(fā)明的另一種實施例的側(cè)視圖。

為了縮短焦距f而不改變放大率和亮度，必需要增大透鏡1的畫面角。按照本發(fā)明的實施例，焦距f比根據(jù)上述已公開的美國專利4，348，081提供的數(shù)據(jù)所試驗制造的投影系統(tǒng)中的焦距縮短35%。雖然美國專利4，348，081的投影系統(tǒng)畫面角約為50度角，而本發(fā)明實施例的畫面角將近70度角。