[其他]具有阴极射线管和透镜的投影系统

说明书

一个投影系统，从图象端起包括：一个屏幕；一个包含透镜光轴的透镜，其中心区起会聚作用，其边缘周边区起发散作用：一个凸透镜部件；一个凹透镜部件和一个阴极射线管，它的面玻璃的内表面涂有荧光物质，并且是弯曲的，构成第４透镜部件，它的曲率中心在包含透镜光轴的中心区内，并位于投影系统的屏幕端，第４透镜中心区各部分的曲率半径随着各部分离透镜光轴的半孔径距离的增加而增大。

本发明涉及放大阴极射线管的图象的投影系统。

美国专利4，348，081公开了一种高亮度非球面透镜投影系统。但是，从阴极射线管表面玻璃到投影系统屏幕的光程长度太长，以致对于紧凑的投影装置它是不适宜的。一般来说，如果透镜由玻璃材料制成，它产生球差而不是色差，如果透镜由塑料制成，它产生色差而不是球差。因为美国专利4，348，081公开的投影系统的透镜是非球面的，它由塑料制成，所以存在色差。色差随着光程长度而增大，在此公开的投影系统中色差是增大的。

由于热变引起焦点畸变与焦距之间的关系式或色差与焦距之间的关系式如下，假定忽略在图1中的透镜的厚度，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-透镜1和阴极射线管2荧光物质面之间的距离，

b-透镜1和屏幕3之间的距离，

f-透镜1的焦距

r₁，r₂-透镜1的曲率半径

N-折射指数

由于投影系统的特性受曲率半径变化的影响，这种曲率半径变化是由热变引起透镜形状变化而造成的，这种影响要比由透镜形状改变所引起的折射系数的变化所受的影响小，假如它们由塑料制成，则由曲率半径所引起的变化可以与透镜柱体（the lens barrel）的变化抵销，从方程式（2）可以导出方程式（3）（略去含有r₁和r₂的项）。

δf/f＝δN/N-1……（3）

投影在屏幕3上的电子束光点的直径d的偏差δd可用下列方程式（4）确定。

δd＝δb×α＝δb/（F×M）……（4）

式中：

F-透镜1的F数

M-透镜1的放大率

α-电子束光点和透镜1两者的公共射角

从方程式（1）-（4），得出

……（5）

可以从方程（5）看出，δd正比于焦距f_O因此，如焦距f缩短，对应于电子束光点直径d的减小。

本发明的目的是提供一种投影系统，它的光程长度短。

根据本发明，从图象端起，备有屏幕，第一透镜，其中包含透镜轴的中心区起会聚作用，包含透镜边缘的周边区起发散作用;第二透镜，由凸透镜部件构成;第三透镜由凹透镜部件构成;阴极射线管，它的面玻璃的内表面涂有荧光物质，并且是弯曲的，构成透镜形元件，它的曲率中心在包含该透镜形元件的透镜光轴的中心区内，该透镜形元件位于投影系统的屏幕一侧，该透镜形元件的中心区各部分的曲率半径随着各部分离透镜轴的半孔径距离的增加而增大。

附图简述

图1表示一般基本投影系统的侧视图;

图2表示本发明的一种实施例的侧视图;

图3-9表示图2所示实施例的特征;

图10表示根据本发明实施例组成的投影装置的侧视图;

图11表示本发明的另一种实施例的侧视图。