CN1145045C - 使用衍射光学表面的彩色校正投影透镜 - Google Patents

使用衍射光学表面的彩色校正投影透镜 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种投影电视系统，具有CRT(16)与投影透镜系统(13)，用于在屏幕(14)上形成图像。投影透镜系统(13)特征在于一衍射光学表面(DOS)，它为透镜系统提供彩色校正。衍射光学表面(DOS)能够形成为衍射光学单元(DOE)部分或透镜系统的现有透镜单元部分。将衍射光学表面(DOS)设置在透镜的第一透镜装置(U1)的物体侧(S2)与透镜的第三透镜装置(U3)的图像侧(S11)之间。衍射光学表面(DOS)与透镜孔径光阑(AS)之间的距离小于0.1·f0，其中f0是投影透镜(13)的焦点长度。

Description

使用衍射光学表面的彩色校正投影透镜
技术领域
本发明涉及一种用于投影电视的投影透镜系统，尤其涉及彩色校正的，宽视场的高级数字孔径投影透镜系统，该系统与包括具有弯曲屏面的阴极射线管在内的阴极射线管(CRT)一起使用。
背景技术
在现有技术中已知各种彩色校正高图像质量透镜，用于高清晰度TV显示器(HDTV)和数据和图形的投影中。这些透镜大多通常用于“前屏幕”的两片系统中，即，投影机与屏幕为两个不同的装置的系统。作为投影机和屏幕之间长距离所导致的结果，在这种系统中所使用的多数的透镜具有30度以下的半视场。
近年来，一片型投影TV日益流行。这些系统使用一种“后屏幕”配置，其中，将图像投影到半透明屏幕的后表面，与投影机结合为一个装置，以使这样的系统达到小的整体尺寸，透镜必须尽可能具有宽的视场。
为了帮助达到这个目的，并在图像外部提供增加的光量，在这种应用中常常使用具有弯曲屏面的CRT。这种CRT的屏面是平凸形状的，其中将磷沉积在屏面的弯曲侧上。结果，屏面磷侧的外部朝透镜弯曲。
将CRT图像放映到朝着投影透镜凹入的表面允许透镜达到超过40度的半视场。但是，和平表面相比，在弯曲的磷表面上控制电子束点大小困难得多。光点尺寸控制是重要的，因为产生高质量图像需要小的并且良好控制的光点尺寸。
只要光点尺寸相当大，则投影透镜不需要为轴的彩色校正。但是，由于引入数字电视(即卫星电视和DVD)，消费者使用的一片后投影电视机的质量水平上升了。
这种系统的制造者现在更加愿意使用更为复杂的电子学，减小和控制弯曲的磷表面上的光点的尺寸，即它们愿意产生尺寸为0.15毫米或更小的光点尺寸。因此，需要新的高质量宽视场大孔径透镜，满足弯曲的磷CRT的更高质量的输出。如同数据和图形投影电视系统中使用的光学装置，这些新的透镜需要校正彩色。
与平的屏面CRT一起使用的一种典型的彩色校正透镜由如下装置构成：从长共轭到短共轭的前面弱的非球面装置，包括彩色校正双合透镜和具有透镜大部分光焦度的强阳性单元的主焦度装置，在主焦度装置后面，并具有至少一个非球面表面的校正器装置，以及与CRT屏面相关，并提供透镜场曲的大部分校正的强负光焦度装置。见Kreitzer的第4,900,139号美国专利。
从图像侧，主焦度装置典型地具有负单元，后面是焦点长度类似但是反号的正单元。这两个单元为透镜提供彩色校正，并且它们的结合形状典型地朝长共轭成弯月面。提供大部分透镜焦度的单个正单元常常在彩色校正双合透镜后面。
Moskovich的第35,310号美国专利中揭示了一种彩色校正的投影透镜，它具有三个透镜装置，其中第一和第二透镜装置都具有正的低色散单元和负的高色散单元。
待定的并共同转让的第09/005,916号美国专利申请，于1998年1月12日以jacob Moskovich的名义提交，题目为“用于弯曲的屏面阴极射线管的彩色校正投影透镜”，揭示了与弯曲的CRT一起使用的投影透镜，其中第二透镜装置具有两个正透镜单元，其中至少一个在透镜装置的图像侧。
所述为达到彩色校正的方案都使用了至少一个高色散的负透镜单元，这意味着必须将额外的正焦度加到系统，以补偿负单元的负光焦度。额外的正光焦度为更强的正单元形式，或在许多情况下，系统中包含额外的正单元。额外的正负单元的结合增加了透镜系统的成本，复杂性以及重量。尤其地，当使用玻璃单元达到彩色校正时，增加了重量。使用玻璃单元还意味着为负的高色散单元使用无色玻璃。如现有技术中已知的，和冕玻璃相比，无色玻璃更难制造。
发明内容
考虑到上述情况，本发明的一个目的是提供一种投影透镜系统，它(1)具有大孔径，即f/数为大约1.2或更小，(2)具有宽视场，即至少35度的半视场，(3)当使用包括具有弯曲屏面的阴极射线管在内的阴极射线管时，提供高水平彩色和单色象差的校正，和(4)通过最少的额外的透镜单元以及有些情况是没有额外透镜单元，达到彩色象差校正。
为了达到这些和其它目的，本发明提供了一种从长共轭到短共轭的投影透镜系统，包含：
(A)前透镜装置(第一透镜装置，U1)，包含至少一个非球面单元(即，具有至少一个非球面表面的单元)，所述前透镜装置具有短共轭侧(图1和2中的S2)，
(B)正光焦度透镜装置(第二透镜装置，U2)，较好地提供大部分的透镜系统焦度，
(C)校正器透镜装置(UCR)，包含至少一个非球面单元(即，具有至少一个非球面表面的单元)，和
(D)强负光焦度装置(第三透镜装置，U3)，它与CRT屏面有关联，该屏面具有强凹入表面(图1和2中的S11)，面对长共轭，并提供透镜场曲的大部分校正，所述强负光焦度装置具有长共轭侧(图1和2中的S11)。
其中，透镜系统包含至少一个衍射光学表面(DOS)，至少部分地校正透镜系统的轴彩色，并设置在前透镜装置的短共轭侧与强负光焦度装置的长共轭侧之间。
通常的衍射光学表面具有正光焦度。相应地，与使用高色散负透镜单元得到彩色校正不同，使用衍射光学表面不需要将额外的正光焦度结合到系统中平衡加入的负光焦度。当然，使用正的衍射光学表面能够允许系统中一个或者更多正单元的焦度的减小，由此能够有助于系统象差的整体校正。
至少一个衍射光学表面能够是闪耀的开诺全息照片或开诺全息照片的二进制近似，并能够包含(1)单独光学单元(即衍射光学单元(DOE)，其一侧平，另外一侧具有衍射光学表面)的表面，或者(2)单元的一个表面，它形成部分或所有的正光焦度透镜装置(U2)或校正器透镜装置(UCR)。
当形成为正光焦度透镜装置或校正器装置的部分时，衍射光学表面为透镜系统提供彩色校正，而不需要任何额外透镜单元，当形成为DOE表面时，只需要一个单元。相应地，在其中一种情况下，本发明的衍射光学表面能够为投影透镜系统提供彩色校正，而系统复杂性、成本和重量的增加最小。虽然不是最好，但是如果需要，可使用多个衍射光学表面。
本发明还提供一种投影电视系统，包含阴极射线管和投影透镜系统，用于将光从阴极射线管投影到屏幕上，形成图像，该投影透镜系统包含以上提到的从长共轭到短共轭的投影透镜系统。
附图说明
图1-2是根据本发明构成的透镜系统的侧视图；
图3是一个透镜系统的侧视图，它具有与图1和2可比较的结构，但是它没有衍射光学表面。
图4A、4B和4C是图1、2和3的透镜横向象差与人射光瞳坐标的计算的曲线，针对一个图像对物体的放大倍数为-0.117。这些图的参数示于表4中。
图5A、5B和5C是图1、2和3的透镜横向相差对相对的入射光瞳孔坐标的计算的曲线，图像对物体的放大倍数为-0.101，这些图的参数示于表5中。
在图4和5中，实线表示TAN数据，虚线表示SAG数据，点状线表示SAG-Y数据。圆形、三角形和正方形数据点的波长分别为0.546微米，0.480微米和0.644微米。图中给出的H’尺寸是毫米，并且垂直刻度单位是0.1毫米。
图6是使用根据本发明构成的透镜系统的后投影电视的示图。
结合在说明书中并构成其一部分的上述附图说明了本发明的较佳实施例，并与描述部分一起揭示本发明的原理。当然应当知道，附图和描述都是解释性的，而不限制本发明。
具体实施方式
本发明的透镜系统最好包含第一透镜装置，第二透镜装置，第三透镜装置和校正器透镜装置，其中，1)第一透镜装置包括至少一个非球面表面；2)第二透镜装置具有强正光焦度；3)第三透镜装置校正透镜系统的场曲，并具有相对强的负光焦度；4)校正器透镜装置在其它部分对由轴外射线引起的象差提供校正，并具有相对弱的光焦度。系统还包含至少一个衍射光学表面，用于对透镜系统提供至少部分彩色校正。
第一透镜装置用于校正孔径型象差，包括球面象差和慧差，并能够由一个或更多透镜单元构成。较好地，这种装置的单元由塑料材料，诸如丙烯酸塑料制成。
第二透镜装置最好提供大部分的透镜系统正光焦度。虽然这种装置可包括多个透镜单元，并且可具有一个或多个非球面表面，较好地，装置由具有球形表面的单个透镜单元构成。
校正器单元和第三透镜装置用于分别校正轴外孔径引起的象差，和场引起的象差。具体地说，校正器装置对于处理斜角球面象差是有效的，而第三透镜装置对于减小系统的场曲是有效的。
校正器透镜装置能够由一个或多个透镜单元构成。较好地，这种装置的单元由塑料材料制成。
第三透镜装置最好由非球面塑料透镜单元构成，与液体接触，所述液体将透镜系统耦合到CRT的屏面。根据Wessling的第5,055,922号美国专利，如果需要，第三透镜装置的非球面塑料透镜单元可包括吸收性的滤色材料。
定量地说，第一透镜装置的焦点长度(f1)与投影透镜的整个焦点长度(f2)的绝对值之比大于2.5；第二透镜装置的焦点长度用(f2)与投影透镜的整个焦点长度的绝对值的比最好小于1.5；校正器透镜装置的焦点长度(fcR)与投影透镜的整个焦点长度的绝对值的比最好大于2.0；而第三透镜装置的焦点长度(f3)与投影透镜的整个焦点长度的绝对值的比小于2.5。
衍射光学表面(DOS)为投影透镜提供至少一个部分轴彩色校正。为了设计使用DOS的投影透镜，可使用Sweatt模型，其中将衍射表面作为折射率非常高(典型地为9999)，并且V一数为例如-3.4(对于用于0.486到0.656微米范围中的透镜)的反射表面，见W.C.Sweatt的“全息光学单元特别高折射率透镜之间的数学等值”，美国光学学会学报，69：486-487，1979。
第一级理论的薄透镜消色差双合透镜用于计算消色差所需的衍射焦度。见例如Warren J.Smith，现代光学工程，第二版，McGraw-Hill公司，纽约，1990，第372-375页。
该理论给出下面的衍射光学表面的光焦度中φDOS，剩下的透镜的光焦度φL，和VL与VDOS，平均透镜玻璃或塑料的阿贝数(典型地，大约60)与衍射单元(例，-3.4)之间的关系：
φDOS/φL＝-VDOS/VL
对于图1和2的透镜，透镜设计提供的总的光焦度大致上为0.014mm-1。然后应用上述公式，为达到总的彩色校正所需的衍射单元的焦度给出大约0.0007mm-1的值。假设平凸的DOE，并使用折射率为9999，使用下面关系，得到凸表面曲率“c’大约是0.00000007mm-1：
φ＝(n-1)c
其中“n”是DOE的折射率。
在图1和2的透镜中，实际上为DOE使用光焦度为0.0005mm-1，而不是0.0007mm-1。这导致一投影透镜，它没有整个地彩色校正，但是具有改善DOS衍射效率的优点。
如图1和2说明的，将衍射光学表面设置在第一透镜装置的物侧和第三透镜装置的图像侧之间，即这些图中的表面S2和S1l之间。较好地，将DOS设置在投影透镜的孔径光阑(AS)附近。具体地说，对于焦点长度f0和DOS与孔径光阑之间的距离“d”的投影透镜，比率d/f0最好小于0.1，并且更好地小于0.05。将d/f0的比增加到大约0.1以上是不理想的，因为这导致不可接受的高的横彩色。对于图1和2的投影透镜，该比率大致上为0.01。
可以使用各种已知的或后来开发的技术制造DOS。这种技术的例子包括使用例如金刚石车削机加工单独的单元，或者更好地，制备母模型，并使用热压铸成形技术形成具有理想的衍射表面的单元。使用现有技术中已知的光刻技术可产生DOS表面的二进制近似。具有衍射光学表面的单元(尤其是当通过模制制造时)通常将由塑料材料(例如丙烯酸聚合体)制成，但是如果需要，也可以使用例如玻璃材料等其它材料。
图1-2说明了根据本发明的各种投影透镜。图3示出一投影透镜，它具有可与图1和2的透镜系统比较的结构，但是它没有衍射光学表面。在表1-3中示出对应的规定。将HOYA或SCHOTT设计用于透镜系统中所使用的玻璃。可将由其它制造商制造的等效的玻璃用于本发明的实际应用中。将工业上可接受的材料用于塑料单元。
表中的非球面系数用于下面的等式中：
z = c y 2 1 + [ 1 - ( 1 + k ) c 2 y 2 ] v 2 + D y 4 + E y 6 + F y 8 + G y 10 + H y 12 + I y 14
其中，
z是离开系统的光学轴距离y处的表面垂度，c是在光学轴透镜的曲率，k是二次曲线常数，对于表1-3的惯例，它是零。
与表中的各种表面相关的标识“a”代表非球面，即，上述等式中的D，E，F，G，H或I中的至少一个不是零的表面。表中给出的所有尺寸都是毫米。表1-3建立在这样的假设上，即光从图中的左边传送到右边。在实际应用中，观看屏将在左边，而CRT将在右边，而光将从右边传送到左边。
CRT屏面构成表1-2中的表面13-14，以及表3中的表面11-12。将耦合液体设置在表1-2中的表面12-13与表3中的表10一门之间。在表中，这些部件的材料指示描述为6位数字，其中，材料的Ne值是通过将1,000加到指示的前面三位数字而得到的，Ve值是通过在最后数字前面设置小数点的后三位数字得到的。表1和2中的星号表示DOS的Sweatt模型中使用的折射率和阿贝数，即，Ne值为9999，Ve值为-3.4。
在表1中，第一透镜装置包含表面1-2，第二透镜装置包含表面4-5，DOE包含表面6-8，校正器透镜装置包含表面9-10，第三透镜装置包含表面11-14。表面3是选择性渐晕孔径。
在表2中，第一透镜装置包含表面1-2，第二透镜装置包含表面3-4，DOE包含表面5-7，校正器透镜装置包含表面9-10，第三透镜装置包含表面11-14。表面8是选择性渐晕孔径。
表6描述了本发明的透镜系统的各种性能。如其中所示的，表1-2的透镜系统具有各种上面提到的各种较佳特性。在该表中，指标“1/2w”表示透镜系统的半视场。
图4和5比较使用本发明的图1和2的透镜的彩色象差与使用具有可比较的结构但是没有DOS的图3的透镜的彩色象差。如从这些图中可见，DOS大大减小了系统的彩色象差。为图1和2的透镜所计算的单色光学传送函数(图中未示)可于图3透镜的相比拟。
制备和测试表1的投影透镜。在一个试验中，DOS是用光刻技术制备的16级二进制近似开诺全息照片。在另一个试验中，DOE是由通过金刚石车削制备的闪耀的开诺全息照片。在两种情况下，发现除了它们显示低于理想的对比水平以外，顺利制造。相信该对比度损失中的一部分是由没有完美地制造开诺全息照片引起的。对比度损失的另一个原因相信是透镜减小轴彩色所在的光谱范围程度引起的。
图6是根据本发明构成的CRT投影电视10的示图。如图所示，投影电视10包括机壳12，它具有沿其前表面的投影屏幕14，以及沿其后表面的斜撑反射镜18。模块13通过示图描述了根据本发明构成的透镜系统，模块16描述了其相关的CRT管。实际上，三个透镜系统13和三个CRT管16用于在屏幕14上投影红色、绿色和蓝色。
虽然已经描述和说明了本发明的具体实施例，应该知道，对于熟悉本领域的技术人员，不背离本发明的范围和主旨的各种修改将是显然的。
                        表1
 编号  类型         半径        厚度      玻璃      净孔径
   1     a         55.6214     9.00000    丙烯酸    86.77
   2     a         55.9468     22.11697             74.61
   3                 **        0.00000              68.19
   4               63.9494     18.00000    BACD5    67.59
   5              -134.1724    1.00000              66.45
   6                 **        0.00500    ******    62.17
   7                 **        6.00000    丙烯酸    62.17
   8                 **        9.48017              58.89
   9     a        -903.7057    8.00000    丙烯酸    58.91
  10     a        -96.6566     空间1                59.68
  11     a        -40.3999     4.00000    丙烯酸    65.57
  12              -42.6000     9.00000    432500    71.72
  13                 **        14.10000   562500    130.00
  14              -350.0000    图像距离             130.00
符号说明
    a-多个非球面
物体和图像表面
  表面    半径
  图像    -350.0000
偶数个非球面
编号       D            E            F             G            H             I
 1    -1.2325E-06  -7.5049E-10  -2.7130E-13  -4.1105E-16   4.4689E-19   -1.0050E-22
 2    -2.1192E-07   3.0589E-11  -1.9537E-13  -1.3666E-15   1.4025E-18   -3.2263E-22
 9     9.1273E-07   1.9563E-09   2.4017E-12  -2.9884E-15   1.24 89E-18  -1.2894E-22
10     2.3025E-06   3.1721E-09  -6.1199E-12   1.9111E-14  -2.0515E-17    7.8340E-21
11    -9.3441E-06   3.6121E-08  -7.8947E-11   9.04 52E-1   4-5.1506E-17  1.0853E-20
    变量空间
图像放大  空间1       焦点     图像
   Pos.   T(10)       移动     距离
   1      27.225     -0.077    0.000
   2      26.526      0.080    0.000
                                   表1(续)
            第一级别数据
            f/数                        1.29       1.27
            放大倍数                   -0.1167    -0.1013
            物体高度                   -584.28    -673.15
            物体距离                   -672.07    -769.94
            有效焦点长度                71.134     71.629
            图像距离                    0.00       0.00
            整体长度                    800.00     897.17
            向前顶点距离                127.93     127.23
            身管长                      127.93     127.23
            隔膜表面数量                4          4
            到隔膜距离                  18.39      18.39
            隔膜直径                    65.166     65.205
            入口瞳孔距离                46.271     46.271
            出口瞳孔距离               -54.690    -54.331
元件的第一级性能
元件编号    表面编号      功率         f′
   1         1  2     0.52370E-03     1909.5
   2         4  5     0.13195E-01     75.786
   5         9  10    0.45771E-02     218.48
   6         11 12   -0.25187E-03    -3970.3
   7         12 13   -0.10141E-01    -98.611
   8         13 14    0.16057E-02     622.78
                                  表2
         编号  类型        半径     厚度      玻璃     净孔径
          1     a        48.2124    6.00000   丙烯酸   86.51
          2     a        48.8057    26.68512           76.70
          3              62.2295    18.00000  BACD5    68.70
          4             -170.9164   1.00000            67.35
          5                **       0.00500   ******   63.81
          6                **       6.00000   丙烯酸   63.81
          7                **       6.60000            60.54
          8                **       3.91941            58.16
          9     a       -1279.6190  7.00000   丙烯酸   61.57
         10     a       -94.3146    空间1              61.24
         11     a       -43.9745    4.00000   丙烯酸   67.01
         12             -44.0000    9.00000   432500   73.18
         13                **       14.10000  562500   113.98
         14             -350.0000   图像距离           124.74
    符号说明
        a-多个非球面
    物体和图像表面
      表面    半径
      图像    -350.0000
    偶数个非球面
编号       D             E            F           G            H              I
1    -1.3620E-06  -3.0451E-11   -1.6856E-12  -9.8743E-17  6.9042E-19  -2.0047E-22
2    -4.0532E-07   5.7 926E-10  -1.6747E-12  -7.2393E-16  1.2554E-18  -2.8790E-22
9     1.4074E-06  -6.4383E-10    8.5939E-12  -8.5760E-15  5.1244E-18  -1.6711E-21
10    2.1954E-06   4.1546E-09   -6.3741E-12   1.7081E-14 -1.4451E-17   4.3058E-21
11   -8.8062E-06   3.1881E-08   -7.2816E-11   8.6836E-14 -5.1853E-17   1.1727E-20
变量空间
图像放大    空间1      焦点    图像
   Pos.     T(10)      移动    距离
    1       27.960    -0.361   0.001
    2       27.243    -0.205   0.000
                                       表2(续)
            第一级别数据
            f/数                          1.27           1.26
            放大倍数                     -0.1167        -0.1013
            物体高度                     -584.20        -673.10
            物体距离                     -669.93        -769.93
            有效焦点长度                  71.584         72.003
            图像距离                      0.53677E-0.3   0.43109E-0.3
            整体长度                      800.20         897.48
            向前顶点距离                  130.27         129.55
            身管长                        130.27         129.55
            隔膜表面数量                  4              4
            到隔膜距离                    0.75           0.75
            隔膜直径                      65.234         64.831
            入口瞳孔距离                  46.909         46.909
            出口瞳孔距离                 -57.231        -56.848
元件的第一级性能
    元件编号   表面编号     功率         f′
       1        1  2    0.54070E-03     18 49.5
       2        3  4    0.12592E-01     79.414
       5        9  10   0.48590E-02     205.80
       6        11 12   0.33091E-03     3022.0
       7        12 13  -0.98182E-02    -101.85
       8        13 14   0.16057E-02     622.78
                                         表3
                 编号  类型     半径        厚度       玻璃      净孔径
                   1     a      52.8412     9.00000    丙烯酸     87.52
                   2     a      53.6487     23.92789              74.93
                   3             **         0.00000               67.51
                   4            62.3370     18.00000   BACD5      68.53
                   5           -151.5454    8.00000               67.34
                   6             **         5.71170               57.52
                   7     a      1639.1639   9.00000    丙烯酸     59.76
                   8     a     -97.1935     空间1                 60.26
                   9           -40.3999     4.00000    丙烯酸     65.82
                  10           -42.6000     9.00000    432500     72.01
                  11             **         14.10000   562500     130.00
                  12           -350.0000    图像距离              130.00
    符号说明
        a-多个非球面
    物体和图像表面
      表面    半径
      图像    -350.0000
    偶数个非球面
编号         D            E          F            G              H           I
1      -8.3461E-07  -5.6730E-10  -4.5333E-13  -4.3712E-16   4.7297E-19  -1.0474E-22
2       4.0601E-07  -2.8649E-10   2.6176E-14  -1.3875E-15   1.2042E-18  -2.3346E-22
7       6.6165E-07   9.2944E-10   3.2892E-12  -3.1069E-15   1.2133E-18  -1.0162E-23
8       1.8506E-06   2.9676E-09  -6.7252E-12   1.9458E-14  -1.984 6E-17  7.6258E-21
9      -9.3441E-06   3.6121E-08  -7.8947E-11   9.0452E-14  -5.1506E-17   1.0853E-20
    变量空间
图像放大    空间1     焦点    图像
  Pos.      T(10)     移动    距离
   1       27.305    -0.088   0.000
   2       26.612     0.080   0.000
                                        表3(续)
                第一级别数据
                f/数                     1.29         1.25
                放大倍数                -0.1167      -0.1013
                物体高度                -584.28      -673.15
                物体距离                -671.98      -770.12
                有效焦点长度             71.364       71.857
                图像距离                 0.00        -10587E-03
                整体长度                 800.02       897.47
                向前顶点距离             128.04       127.35
                身管长                   128.04       127.35
                隔膜表面数量             4            4
                到隔膜距离               18.61        18.61
                隔膜直径                 64.262       66.019
                入口瞳孔距离             49.132       49.132
                出口瞳孔距离            -54.667      -54.331
    元件的第一级性能
元件编号  表面编号       功率          f′
    1      1   2    0.65884E-03    1517.8
    2      4   5    0.12971E-01    77.093
    3      7   8    0.53724E-02    186.14
    4      9   10  -0.25187E-03    -3970.3
    5      10  11  -0.10141E-01    -98.611
    6      11  12   0.16057E-02     622.78
                           表4
    图4A     图4B     图4C
    焦点长度     71.13     71.55     71.36
    放大倍数     -0.117     -0.117     -0.117
    f/数量     1.29     1.27     1.29
    图像高度     -584.28     -584.20     -584.28
    物体高度     61.64     62.30     61.90
                             表5
    图5A     图5B     图5C
    焦点长度     71.63     72.00     71.86
    放大倍数     -0.101     -0.101     -0.101
    f/数量     1.27     1.26     1.25
    图像高度     -673.15     -673.10     -673.15
    物体高度     61.50     62.18     61.81
                                    表6
  实例编号   f0   f1   f2   fcr   f3   fDOE   1/2W
    1   71.13   1909.5   75.79   218.48   -113.60   2000.0   40.5°
    2   71.55   1849.5   79.41   205.80   -126.78   2000.0   40.2°

Claims (6)

1.一种与阴极射线管一起使用的投影透镜系统，所述投影透镜系统具有长的共轭侧和短的共轭侧，其特征在于从其所述长的共轭侧开始包含：
(a)第一透镜装置，主要校正孔径引起的象差，所述第一透镜装置具有短共轭侧，并包含至少一个非球面表面；
(b)具有正光焦度的第二透镜装置；
(c)包含至少一个非球面表面的校正器透镜装置；和
(d)第三透镜装置，在使用透镜系统时，与阴极射线管相关，并为透镜系统的场曲提供校正，所述第三透镜装置具有长的共轭侧；
其中透镜系统包含至少一个衍射光学表面，所述衍射光学表面至少部分校正了透镜系统的轴彩色，并设置在所述第一透镜装置的短共轭侧与所述第三透镜装置的长共轭侧之间。
2.如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于衍射光学表面形成在包含两个光学表面的衍射光学单元上，所述光学表面中的一个是平的，所述光学表面的另一个是衍射光学表面。
3.如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于：
(i)投影透镜系统具有孔径光阑和焦点长度f0，并且
(ii)衍射光学表面与孔径光阑之间的距离小于0.1·f0。
4.如权利要求3所述的投影透镜系统，其特征在于衍射光学表面与孔径光阑之间的距离小于0.05·f0。
5.一种投影电视系统，包含阴极射线管和投影透镜系统，用于将光从阴极射线管投影到屏幕上，形成图像，所述投影透镜系统特征在于包含如权利要求1所述的投影透镜系统。
6.如权利要求5所述的投影电视系统，其特征在于所述投影电视系统包含三个阴极射线管和三个投影透镜系统，一个投影透镜系统与一个阴极射线管相连，用于将光从所述阴极射线管投影到共用屏幕上，形成图像。
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