[其他]紧凑投影镜头

说明书

本发明涉及用化投影电视上的投影镜头，该投影电视把出现在阴极射线管（CRT）上的图象放大投射到屏幕上，更具体地说，本发明涉及具有大孔径的紧凑投影镜头，它是通过使用非球面透镜和适当选择光焦度来得到大孔径的。

在三管型的投影电视中，投影仪把出现在兰、红、绿三个阴极射线管的图象放大投射到屏幕上，每个阴极射线管所具有的通过投影镜头的发射频谱宽度的均较窄，因此不需要校正每个透镜的色差。同时，随着先进的塑料膜制技术的发展，可以以低成本高精度制造出具有非球面的透镜。把上面所述的，投影电视系统的特点与非球面透镜制造技术的成就相结合，包括一个非球面透镜的三透镜结构的简化的投影镜头已被提出来，如在日本已公布专利NO55-124114号（日本专利申请相当于美国专利NO4，300，817号），日本公开专利申请NO57-34515号、57-108818号和58-125007号及美国专利NO4，348，081号所描述的那样。

这些普通的投影镜头结构是简单的，但不紧凑。实际上，在这些普通的投影镜头中，假如整个镜头系统的焦距用f表示，从第一透镜前表面到第三透镜的后表面计算的整个镜头系统的长度为1.33f到2.22f。最近，强调要把投影电视装置的厚度做小，因此镜头系统的紧凑性被认为是实现这种要求的一个重要手段。

本发明的目的是解决前面所述的已有技术的缺点，并提供一种紧凑的、大孔径的投影镜头。

本发明的投影镜头包括第一、第二和第三透镜，它们沿从屏幕到阴极射线管（CRT）的方向依次排列。第一透镜有正的光焦度，并且至少有一个凸面非球面对着屏幕。第二透镜是双凸透镜，光焦度也是正的。第三透镜为负的光焦度，并且凹面的非球面对着第二透镜。第一和第二透镜各自的焦距f₁和f₂要选得满足下列关系式：

0.55＜f₁/f₂＜1.2

为了有效地校正象差，最好是取第一透镜的两个面为非球面，并且使第一透镜具有正光焦度的弯月型透镜。

本发明的上述目的和其它目的、特点以及优点通过下面的参照附图的描述将显得很清楚。

图1是剖视图，它表示本发明实施例1到5的投影镜头的结构。

图2是剖视图，它表示本发明实施例6到8的投影镜头的结构。

图3到图10分别是实施例1到8的象差曲线图。

图1是剖视图，它表示本发明的投影镜头的一种结构。在图1中，第一透镜L₁是有正光焦度的非球面的光学另件，它的凸面对着屏幕（未示出），第二透镜L₂是有正光焦度的双凸面光学另件，第三透镜L₃是有负光焦度非球面的光学另件，它的凹面对着第二透镜。另件L₄是CRT的面板，面板的两个面互相平行，因此它对光焦度不产生任何影响。

图2是剖视图，它表示本发明的投影镜头的另一种结构，它与图1结构的不同点在于，在它第三透镜L₃和有两个平行面的CRT的面板之间的间隔里填充了一种光学透明介质L₄。光学透明介质L₄可以是正乙二醇，或是硅树脂胶，或是其他材料，这些介质的折射率与面板L₅及第三透镜L₃的折射率几乎一样。

在有如图2所示的投影镜头的投影系统中，可以避免从面板L₅和对着第三透镜L₃的CRT的表面上产生反射，从而可以得到高对比度的图象。

本发明的投影镜头的亮度大约为1.3个F数或稍小些，半视场角为20°到30°。为了有效地校正象差，要求第一和第三透镜至少有一个非球面。此外，为了实现结构上的紧凑，光学参数的选择也是重要的。在图1的结构中，假设第一透镜的焦距为f₁，第二透镜的焦距为f₂，本发明的投影镜头要满足下列条件：

0.55＜f₁/f₂＜1.2……（1）

条件（1）涉及到第一、第二透镜L₁和L₂的光焦度的分配。假如，f₁/f₂超过条件（1）的上限，则对镜头系统的紧凑性不利，假如f₁/f₂超过条件（1）的下限，则对紧凑性很有利，但第一透镜的光焦度变得很大，校正慧差很困难。同时，第一透镜要很厚，这样制作起来很困难。