CN1306623A - 调制传递函数改善的投影电视透镜系统 - Google Patents

调制传递函数改善的投影电视透镜系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1306623A
CN1306623A CN99807700A CN99807700A CN1306623A CN 1306623 A CN1306623 A CN 1306623A CN 99807700 A CN99807700 A CN 99807700A CN 99807700 A CN99807700 A CN 99807700A CN 1306623 A CN1306623 A CN 1306623A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens system
crt
lens
projection lens
projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN99807700A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1144067C (zh
Inventor
J·莫斯科维奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
3M Precision Optics Inc
Original Assignee
US Precision Lens Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by US Precision Lens Inc filed Critical US Precision Lens Inc
Publication of CN1306623A publication Critical patent/CN1306623A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1144067C publication Critical patent/CN1144067C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/62—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/16—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G02B27/005—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration for correction of secondary colour or higher-order chromatic aberrations
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

提供了用于CRT投影电视(10)的由6个元件组成的投影透镜系统(13)。从屏幕一侧开始,系统最好具有+－+++－的结构。为了改善透镜视场的总的调制传递函数,系统的第一透镜元件(L1)具有向CRT(16)凸出的物方表面(S2)。为了提供部分轴向彩色校正,系统的第二透镜元件(L2)由诸如苯乙烯等低色散材料制成。

Description

调制传递函数改善的投影电视透镜系统
发明领域
本发明涉及用于投影电视的投影透镜系统，尤其涉及对高阶离轴像差特别是彗形像差和像散的校正有所改善的投影透镜系统。与现有技术中具有类似结构的透镜系统相比，本发明的透镜系统对透镜视场的总调制传递函数有所改善。
发明背景
美国申请08/715,028,即现在的美国专利5,808,804揭示了用于阴极射线管(CRT)投影电视的投影透镜系统，CRT投影电视使用五个透镜元件以及一个在使用该透镜系统期间与CRT相关的负透镜装置。美国专利5,808,804的内容于1997年3月26日公布EPO专利公报764,865上。
尽管美国专利5,808,804的透镜系统在许多场合下都能成功地工作，但发现现有透镜系统所能达到的对高阶离轴像差特别是彗形像差和像散的校正水平低于所希望的透镜视场的总调制传递函数(MTF)。
本发明解决了上述对现有透镜观察到的问题，同时保持了其他希望有的特性。
发明内容
鉴于以上情况，本发明的一个目的是，提供一种用于投影电视尤其用于背投电视的改进型投影透镜系统。
具体地说，本发明的一个目的是，提供这样的投影透镜系统，它们能覆盖高达大约40度的半视场，在无穷远处的f数为1.0左右，同时所提供的图像质量足以满足现在消费者对投影电视的要求，包括高清晰度电视(HDTV)的要求。
本发明的一个附加目的是，提供具有上述特性并且对轴向颜色作部分校正的投影透镜系统。
本发明的另一个目的是，提供能以合理成本制造的投影透镜系统。
为了实现上述和其它目的，本发明提供了一种与阴极射线管结合使用的投影透镜系统，该系统从像(屏幕)方开始按顺序包括：
(a)第一透镜元件(L1)，它具有正的光焦度，像方表面(S1)以及物方表面(S2)，其中
(ⅰ)像方和物方表面中至少有一个是非球面；
(ⅱ)物方表面具有一个向阴极射线管凸出的最佳配合球面，即物方表面具有最佳配合的球半径R2BF，它在为光学表面分配半径的标准习惯下小于零(参见表5)；
(b)第二透镜元件(L2)，它具有负的光焦度，以及至少一个非球面，并且由高色散的材料(例如，苯乙烯)制成；
(c)第三透镜元件(L3)，它具有正的光焦度，并且为透镜系统提供了基本的功率部分；
(d)第四透镜元件(L4)，它具有较弱的光焦度、至少一个非球面，以及向阴极射线管凹入的总的凹凸形状；
(e)第五透镜元件(L5)，它具有正的光焦度，以及至少一个非球面；和
(f)透镜装置(UN)，它具有较强的负的光焦度，在使用透镜系统期间与CRT相联系，并且对透镜系统的场曲作大部分的校正。
在某些较佳实施例中，第一元件的像方表面(S1)具有通光孔径CA1，它满足以下关系式：
1/2CA1＞Y1          (1)
其中Y1是轴向边缘光线在S1处的高度。利用这一限制，用第一透镜元件中位于Y1和透镜通光孔径之间的部分，可以对离轴像差进行更有效的校正。最好，第一元件的像方表面满足以下关系式：
1/2CA1＞1.1·Y1     (2)
在其它较佳实施例中，第一元件的像方表面具有最佳配合半径R1BF,R1BF满足以下关系式：
｜R1BF｜＞｜R2BF｜。(3)也就是说，第一透镜元件CRT方的最佳配合光焦度大于该元件屏幕方的最佳配合光焦度。
在本发明的又一些实施例中，透镜系统具有以下部分或全部特征：(1)第一、第二、第四和第五透镜元件中的每个透镜元件都具有两个非球面；(2)第三透镜元件是双面凸的，并且提供了透镜系统的大部分功率，即第三透镜元件的焦距在整个透镜系统之焦距的大约0.8倍和大约1.6倍之间；以及(3)第四透镜元件具有正的光焦度。
如这里所使用的，术语“弱”用来描述焦距数值至少为整个透镜系统有效焦距之大约2.5倍的元件，而术语“强”用来描述焦距数值小于整个透镜系统有效焦距之大约2.5倍的元件或装置。
附图概述
图1A、2A、3A和4A是依照本发明构造的透镜系统的侧视示意图。
图1B、1C、2B、2C、3B、3C和4B分别是图1A、2A、3A和4A中透镜系统的单色MTF/OTF曲线图。
图5是美国专利5,808,804中图3所示的透镜系统的单色MTF/OTF曲线图。
图6是一示意图，示出了使用本发明透镜系统的投影电视。
表6给出了图1B、1C、2B、2C、3B、3C、4B和5中MTF/OTF曲线图的系统参数。
上述附图包含在说明书中，并构成说明书的一部分。这些附图示出了本发明的较佳实施例，它们与说明部分一起阐述了本发明的原理。当然应该理解，附图和说明部分都只是说明性的，对本发明没有限制。较佳实施例的描述
如上所述，本发明旨在提供一种具有美国专利5,808,804所述一般类型的改进型投影透镜，所述美国专利的内容通过引用包括在此。
具体地说，本发明的多个透镜中包括第一透镜元件，其物方表面向透镜系统的短共轭(物)方凸出，而不是凹入。另外，为了改善对离轴像差的校正，第一透镜元件的长共轭(像)方表面具有一通光孔径，该孔径基本上大于轴向边缘光线在该表面处的高度。尽管一般不希望增加通光孔径的大小乃至元件的大小，但依照本发明，已经发现这可以改善透镜视场的总MTF，由此证明增加尺寸是有利的。
本发明透镜系统的第二透镜元件具有负的光焦度，并由一种高色散材料制成，它至少为系统提供了一定程度上的轴向彩色校正。具体地说，负的第二透镜元件由一种高色散材料制成，其色散大于正的第三透镜元件所用材料的色散。
如这里所使用的，高色散材料的色散类似于火石玻璃的色散。具体地说，对于折射率在1.85至1.5范围内的情况，高色散材料的V值在20至50范围内。相反，低色散材料的色散类似于冕牌玻璃的色散，或者用V值来表示的话，对于折射率在1.85至1.5范围内的情况，其V值在35-75范围内。
用于构造负的第二透镜元件的较佳的高色散材料是苯乙烯，用于构造正的第三透镜元件的较佳的低色散材料是冕牌类玻璃。还可以用其它具有火石般色散的塑料代替苯乙烯，来制备负的第二透镜元件，包括聚碳酸酯以及聚苯乙烯和丙烯酸的共聚物，诸如NAS。参见Ohio州Cincinnati市美国精密镜片股份有限公司于1983年出版的《塑料光学部件手册》，第17-29页。
元件1、2、4和5中的每一个以及视场致平透镜装置(UN)都至少具有一个非球面，以便于校正透镜系统的像差，并且最好每个透镜元件都有两个非球面。由于透镜表面是非球面的，所以最好用最佳配合球面而不是光轴上各元件的曲率半径，来描述各元件的总体形状，尽管在许多情况下用最佳配合球面来描述各元件总体形状与用光轴上各元件曲率半径来描述是相同的。参照Dunham,C.B.和C.R.Crawford于1980年2月在“工业和应用数学协会”第17卷第1期上发表的“用半圆进行极小极大近似”。
为了保持透镜系统相对较低的成本，所有非球面元件被设计成用光学塑料制造。具体地说，为了便于模塑，需在每个元件的孔径周围保持相当均匀的厚度。由于材料是塑料的，所以希望元件的光焦度尽可能的低，以便使透镜系统焦点随环境温度变化而产生的位移最小。如上所述，功率元件(元件3)最好用玻璃制造。
图1-4示出了依照本发明构造的各种投影透镜。相应的规定列在表1-4中。对于透镜系统中使用的玻璃，使用HOYA或SCHOTT标记。在实施本发明时，还可以使用由其它制造商制造的等效玻璃。工业上可接受的材料可用于塑料元件。
诸表所列的非球面系数可用于以下等式： z = C y 2 1 + [ 1 - ( 1 + k ) c 2 y 2 ] 1 / 2 + D y 4 + E y 6 + F y 8 + G y 10 + H y 12 + I y 14
这里，z是在离系统光轴的距离为y处的表面弛垂度；c是透镜在光轴处的曲率；而k是圆锥常数，除了表1-4所规定的，k为零。
在表中，与各个表面相关的标记“a”代表非球面，即，在上述等式中的D、E、F、G、H或I中至少有一个不为零的表面。标记“c”表示圆锥表面，即在上述等式中k不为零的表面。在制作这些表时，假设光线在图中从左至右行进。在实践中，观察屏将在左方，而CRT将在右方，光线将从右向左行进。
CRT面板构成表1、2和4中的表面15-16，以及表3中的表面13-14。耦合流体位于表1、2和4中表面14-15之间，以及表3中表面12-13之间。除了表4中由FES9玻璃制作的CRT面板之外，在表格中将耦合流体和面板的材料标记表述为6位数字，其中对标记的前3位数字加上1000，便可获得材料的Ne值，而在最后1位数字之前放一小数点，获得可由最后3位数字获得Ve值。在表1、2和4中的表面3和10处示出了可选择的光晕表面(vignettingsurface)。规定表1-4以及表5和6给出的所有尺寸都以毫米为单位。
表5概述了用于表1-4中投影透镜系统的1/2 CA1、Y1、R1BF和R2BF值。如该表所示，例举的系统满足上述要求(1)-(3)。事实上，对于每个例子，1/2CA1与Y1的比至少等于1.3。
美国专利5,808,804中的例3是该专利中唯一一个具有高色散第二透镜元件的例子，该例中的1/2CA1、Y1、R1BF和R2BF值分别为40.095毫米、40.095毫米、164.3毫米和188.1毫米。因此，此现有技术中的例子不能满足要求(1)-(3)。(在美国专利5,808,804中的例子1-4中，｜R1BF｜＞｜R2BF｜，但是与该专利中所有其它例子一样，R2BF的值不小于零，即第一透镜元件的物方表面不是向CRT凸出的)。
图1B、1C、2B、2C、3B、3C和4B是例子1-4中透镜的几何MTF曲线图。具体地说，这些图示出了左侧的通过焦点MTF以及右侧的在最佳轴向焦点处的光学传递函数(OTF)。数据代表了5个视点，即轴、0.35H、0.70H、0.85H和1.0H。其中H是屏幕的最大视场高度。右侧的曲线图上示出了实际的视场高度。这些视场高度适用于左右两侧的曲线图，单位为毫米。
通过焦点数据位于指定的空间频率处，单位为循环/毫米，即除了轴上曲线的通过焦点数据在2循环/毫米和5循环/毫米处之外，其它的都在2循环/毫米。通常用2循环/毫米的空间频率来评价投影电视系统的性能，因为对于普通的7英寸CRT管上的5英寸对角线图像，它对应于水平方向上的大约400TV线。400TV线分辨率对应于大多数激光盘播放器的最大分辨率要求。
通过焦点和最佳焦点数据都表示了切向(实曲线)和径向(虚曲线)MTF。模数比例位于每个方框的左侧，从0至1。OTF的相位显示为最佳焦点曲线图中的虚曲线。相位的比例显示在每个最佳焦点方式的右侧，单位为弧度。所有的OTF数据都针对546.1纳米波长。对于图1B、1C、2B、2C、3B、3C、4B和5的最佳焦点曲线图，轴向焦点位移分别为0.02、-0.004、0.014、-0.018、0.005、-0.055、-0.006和-0.077。这些焦点位移相对于通过焦点曲线图的零点位置。最佳焦点平面位于轴向通过焦点曲线图的峰值处。
图5示出了美国专利5,808,804中例3的对应MTF曲线图。(图5的曲线图不同于美国专利5,808,804中图3B的曲线图，不同之处在于图3B示出了衍射的MTF，而图5示出了几何的MTF。)对图5和图1B、1C、2B、2C、3B、3C和4B的检查说明，与美国专利5,808,804的结构相比，本发明的投影透镜改善了透镜视场的总MTF。
图6是一示意图，示出了依照本发明构造的CRT投影电视10。如该图所示，投影电视10包括机壳12，机壳12沿其正面有投影屏幕14，沿其背面有倾斜的反射镜18。模块13示意地表示依照本发明构造的透镜系统，模块16表示与其相关的CRT管。在实践中，用三个透镜系统13和三个CRT管将红色、绿色和蓝色图像投影到屏幕14上。
尽管描述和叙述了本发明的具体实施例，但应该理解，对于本领域的熟练技术人员来说，根据上述内容不脱离本发明的范围和精神进行各种变化是显而易见的。
表1表面                                        通光孔径编号 类型    半径       厚度       玻璃       直径1    a    252.8463    12.00000    丙烯酸    120.542    c    -409.4738   9.99443               117.383            ∞       5.89278               94.004    a    626.2584    8.80000     苯乙烯    93.035    a    90.3502     2.10000               96.626         136.2313    23.00000    BACD5     98.757         -136.2313   1.00000               99.218    a    73.4121     13.00000    丙烯酸    93.209    a    122.0014    6.65119               92.1710           ∞       5.90000               87.3511   a    1027.6169   10.50000    丙烯酸    93.6412   a    -159.0282    间隔1                93.5513   a    -53.0869     5.30000    丙烯酸    98.2414        -56.0000    12.00000    430500    104.0015           ∞       14.80000    565500    175.0016        -600.0000    像距                 190.00符号说明
a-多项式非球面
c-圆锥部分物和像的表面表面    半径像    -599.9999圆锥表面编号    常数2    -1.9398E+02偶次幂多项式非球面表面编号        D           E           F           G           H           I1    -5.5195E-07 -1.0713E-10  3.1479E-14 -5.7484E-18  6.1604E-22 -8.9173E-262     1.1325E-07 -7.2072E-11 -8.3839E-15 -1.2759E-20 -8.5801E-22  1.6785E-254    -2.8412E-07 -3.4636E-11 -1.0778E-13  3.5508E-17 -8.3433E-21  1.5423E-245    -1.4043E-06  1.8900E-10  2.8916E-15 -3.9504E-17  1.8623E-20 -1.9552E-248    -1.3276E-06  2.2532E-10 -3.7469E-13  6.8848E-17  6.1456E-20 -2.0995E-239    -1.1185E-06 -5.9118E-10 -3.0478E-14  7.5880E-17  1.5753E-20 -1.0854E-2311     9.1156E-07  1.7192E-10  7.0610E-13 -5.3712E-16  1.8891E-19 -3.5346E-2312     1.1530E-06  1.5285E-09 -8.8458E-13  9.0388E-16 -4.2610E-19  5.8397E-2313    -1.7092E-06  2.6669E-09 -3.0629E-12  2.0327E-15 -6.9802E-19  9.967 9E-23可变间隔焦点    间隔1    焦点     像距位置    T(12)    位移1     45.530    0.340    0.0092     46.724    0.037   -0.001
表1 (续)一阶数据f/数                          1.23              1.25放大率                       -0.0931           -0.1112物高                         -1008.0           -851.00物距                         -1209.6           -1021.6有效焦距                      102.31            101.37像距                        0.86727E-02      -.11816E-02总长度                        1386.0            1199.3前镜顶距离                    176.48            177.66镜筒长度                      176.47            177.66孔径阑表面编号                  9                 9至孔径阑的距离                 0.00              0.00孔径阑直径                    92.490            92.395入射光瞳距离                  66.139            66.139出射光瞳距离                 -69.077           -69.648元件的一阶性质元件  表面编号  编号     光焦度         f′1    1  2   0.31398E-02    318.492    4  5  -0.56004E-02   -178.563    6  7   0.84102E-02    118.904    8  9   0.29157E-02    342.975   11 12   0.35750E-02    279.726   13 14  -0.19286E-03   -5185.07   14 15  -0.76786E-02   -130.238   15 16   0.94167E-03    1061.9当与CRT联系时负装置的一阶性质元件    表面编号    编号       光焦度          f′6  8   13 16    -0.70155E-02    -142.54
表2表面                                        通光孔径编号 类型    半径        厚度      玻璃       直径1    a    335.2195    11.00000    丙烯酸    109.162    c   -281.5686    13.01901              104.023           ∞        2.59344               84.834    a    253.0301    8.00000     苯乙烯    82.285    a    68.2415     1.55607               82.556         97.9238     23.50000    SK5       83.607        -97.9238     0.43224               84.028    a    68.7895     10.00000    丙烯酸    78.129    a    88.5713     7.32837               76.7110          ∞        6.91585               73.1011   a   -4092.0380   9.00000     丙烯酸    74.8012   a   -128.8796    间隔1                 74.1113   a   -53.3113     4.00000     丙烯酸    84.0714       -55.0000     9.00000     437500    88.8015          ∞        14.10000    563500    130.0016       -350.0000    像距                  140.00符号说明
a-多项式非球面
c-圆锥部分物和像的表面表面    半径像    -350.0000圆锥表面编号    常数2    -5.5055E+00偶次幂多项式非球面表面编号        D            E              F             G             H             I1    -1.1613E-06    4.5735E-11    7.0597E-14   -2.6441E-17    4.8355E-21   -4.1038E-254    -5.9817E-07    3.0494E-11   -4.0537E-13    1.4208E-16    1.2703E-20   -7.4163E-245    -1.6454E-06    1.0131E-10    3.0313E-14   -1.7207E-16    1.4227E-19   -2.9171E-238    -2.3665E-06    3.8275E-10   -8.2617E-13    1.3440E-16    1.9749E-19   -4.7339E-239    -2.5734E-06   -1.0864E-09    1.9629E-13    4.9055E-17    7.0842E-20   -1.9655E-2311     1.3602E-06    7.6108E-10    1.4933E-12   -1.4939E-15    6.8027E-19   -1.7042E-2212     2.0592E-06    2.4475E-09   -1.5705E-12    2.7816E-15   -1.7939E-18    3.1821E-2213    -3.5626E-06    7.6203E-09   -9.8331E-12    6.9844E-15   -2.5972E-18    4.0852E-22可变间隔焦点    间隔1    焦点     像距位置    T(12)    位移1     37.414    0.028    0.5152     37.819    0.015    0.379
表2(续)一阶数据f/数                          1.23             1.24放大率                       -0.0934          -0.1005物高                         -762.00          -698.50物距                         -1036.1          -966.29有效焦距                      89.093           88.843像距                        0.28374E-01      0.15126E-01总长度                        1194.0           1124.6前镜顶距离                    157.89           158.28镜筒长度                      157.86           158.26孔径阑表面编号                  6                6至孔径阑的距离                33.26            33.26孔径阑直径                    85.534           85.690入射光瞳距离                  58.716           58.716出射光瞳距离                 -64.950          -65.170元件的一阶性质元件    表面编号    编号     光焦度         f′1      1  2   0.32076E-02    311.762      4  5  -0.62642E-02   -159.643      6  7   0.11541E-01    86.6514      8  9   0.18711E-02    534.465     11 12   0.37134E-02    269.296     13 14  -0.61709E-04   -16205.7     14 15  -0.79527E-02   -125.748     15 16   0.16086E-02    621.67当与CRT联系时负装置的一阶性质元件    表面编号    编号      光焦度          f′6 8     13 16   -0.63613E-02    -157.20
表3表面                                        通光孔径编号 类型    半径        厚度      玻璃      直径1    a    183.8607    10.00000    丙烯酸    91.802    c   -334.6885    8.91596               85.673    a   -404.0650    7.00000     苯乙烯    78.104    a    109.3 349   1.30000               77.205         99.3167     21.00000    SK18      79.166        -99.3167     0.50000               79.197    a    59.7183     9.00000     丙烯酸    71.128    a    77.4899     12.55810              69.539    a    429.2780    9.00000     丙烯酸    68.0610   a   -123.5628    间隔1                 67.8411   a   -40.0420     4.00000     丙烯酸    71.9212       -45.0000     9.00000     432500    77.2513          ∞        14.10000    562500    130.0014       -350.0000    像距                  130.00符号说明
a-多项式非球面
c-圆锥部分物和像的表面表面    半径像    -350.0000圆锥表面编号    常数2    -2.1039E+02偶次幂多项式非球面表面编号        D             E             F             G             H             I1    -1.5279E-06   -2.5091E-10    3.1049E-13   -5.1932E-17    3.9878E-22   -3.2253E-253    -2.4488E-07   -2.6319E-10   -8.7145E-13    4.8158E-16   -3.5438E-20   -6.9851E-244    -2.4369E-06    4.0362E-10    1.3770E-13   -4.0433E-16    3.7989E-19   -9.0044E-237    -4.2376E-06    7.3887E-10   -1.9975E-12    6.4526E-16    9.6290E-19   -5.5629E-228    -4.0474E-06   -1.6877E-09    7.4813E-15    7.4285E-16    2.3295E-19   -3.2497E-229     2.2387E-07   -2.4544E-10    3.8443E-12   -4.9023E-15    4.3072E-18   -1.6390E-2110     9.7330E-07    4.9031E-09   -7.6044E-12    1.0596E-14   -5.7514E-18    8.8474E-2211    -4.5889E-06    1.6253E-08   -3.1557E-11    3.6166E-14   -2.2102E-17    5.6074E-21可变间隔焦点    间隔1    焦点    像距位置    T(12)    位移1     28.031    0.191    0.0002     28.567   -0.039    0.000
表3(续)一阶数据f/数                       1.20             1.21放大率                    -0.0855          -0.0980物高                      -800.00          -698.50物距                      -982.20          -862.69有效焦距                   77.294           76.872像距                       0.00             0.00总长度                     1116.6           997.63前镜顶距离                 134.41           134.94镜筒长度                   134.41           134.94孔径阑表面编号               5                5至孔径阑的距离             31.59            31.59孔径阑直径                 79.326           79.016入射光瞳距离               46.660           46.660出射光瞳距离              -54.522          -54.792元件的一阶性质元件    表面编号  编号       光焦度        f′1    1  2    0.41344E-02    241.872    3  4   -0.69491E-02   -143.903    5  6    0.123 80E-01   80.7734    7  8    0.22137E-02    451.735    9 10    0.51187E-02    195.366   11 12   -0.99632E-03   -1003.77   12 13   -0.96000E-02   -104.178   13 14    0.16057E-02    622.78当与CRT联系时负装置的一阶性质元件    表面编号    编号      光焦度          f′6  8     11 14   -0.89863E-02    -111.28
表4表面                                        通光孔径编号 类型     半径        厚度       玻璃     直径1    a    -2676.2499    8.00000    丙烯酸    66.172    c    -52.7129      12.04758             64.343            ∞         1.42639              49.324    a     560.8589     4.40000    苯乙烯    49.275    a     34.1346      0.88000              50.916          56.0863      15.00000   SK18A     50.847         -56.0863      0.50000    51.148    a     32.7444      8.00000    丙烯酸    49.099    a     40.8753      1.24197              48.1710           ∞         2.00000              47.7511   a    -900.0738     6.00000    丙烯酸    45.4512   a    -55.2870      16.97013             44.8613   a    -24.3908      3.00000    丙烯酸    43.4514        -27.0000      10.00000   432500    46.2615           ∞         2.00000    FDS9      65.0016           ∞        -0.00011              65.00符号说明
a-多项式非球面
c-圆锥部分圆锥表面编号    常数2    -6.1972E+00偶次幂多项式非球面表面编号        D             E             F             G             H             I1    -4.8632E-06    1.2763E-09    3.4380E-12   -6.1097E-15    4.2936E-18   -1.1331E-214     1.1839E-06   -4.2905E-09   -1.9417E-11    2.8597E-14   -6.6246E-18   -3.4765E-215    -1.2812E-05    5.5247E-09    2.6914E-12   -4.3688E-14    8.9033E-17   -5.3343E-208    -1.9297E-05    1.2974E-08   -6.1575E-11    3.9989E-14    1.6017E-16   -1.6699E-199    -1.8070E-05   -2.0770E-08    1.2949E-11    1.8452E-14    6.6601E-17   -1.0037E-1911     9.8735E-07    5.2566E-09    9.4191E-11   -3.0032E-13    5.0136E-16   -5.0250E-1912     4.1978E-06    2.7997E-08   -9.0330E-11    5.7192E-13   -1.3969E-15    9.4989E-1913    -1.4926E-05    8.6673E-08   -4.6562E-10    1.5639E-12   -2.7407E-15    2.0333E-18
表4(续)f/数                1.05    总长度                1085.00放大率            0.0526    前镜顶距离            91.4660物高             -610.00    镜筒长度              91.4661物距            -993.533    入射光瞳距离          25.6144有效焦距         49.5523    出射光瞳距离         -34.9774像距         -.113249E-03    孔径阑直径            50.182孔径阑表面编号         6    至孔径阑的距离        0.00焦点位移         0.51912元件的一阶性质元件  表面编号  编号       光焦度        f′1    1  2    0.91920E-02    108.792    4  5   -0.16318E-01   -61.2833    6  7    0.21673E-01    46.1414    8  9    0.39753E-02    251.565   11 12    0.84022E-02    119.026   13 14   -0.12129E-02   -824.507   14 15   -0.16000E-01   -62.500表5举例   CA1     Y1      R1BF      R2BF1    60.3    45.9    -696.5    -296.72    54.6    39,3    -544.5    -294.33    45.9    35.3    1671.0    -520.44    33.1    24.9    -147.0    -75.1
表6MTF/OTF曲线图的参数图号      焦距      放大率    F/数     物高      像高Fig.1B    101.37    -0.111    1.25    -851.00    88.57Fig.1C    102.31    -0.093    1.23    -1008.00   87.81Fig.2B    88.84     -0.101    1.24    -698.50    67.15Fig.2C    89 09     -0.093    1.23    -762.00    68.03Fig.3B    76.87     -0.098    1.21    -698.50    63.19Fig.3C    77.29     -0.086    1.20    -800.00    63.28Fig.4B    49.55     -0.053    1.05    -610.00    31.75Fig.5     71.79     -0.101    1.07    -635.00    63.48

Claims (11)

1．一种与阴极射线管一起使用的投影透镜系统，其特征在于，从像方开始按顺序包括：
(a)第一透镜元件，它具有正的光焦度，一像方表面以及一物方表面，其中
(ⅰ)像方和物方表面中至少有一个是非球面；
(ⅱ)物方表面具有一个向阴极射线管凸出的最佳配合球面；
(b)第二透镜元件，它具有负的光焦度，以及至少一个非球面，并且由高色散的材料制成；
(c)第三透镜元件，它具有正的光焦度，并且为透镜系统提供基本的功率部分；
(d)第四透镜元件，它具有较弱的光焦度、至少一个非球面，以及向阴极射线管凹入的总的凹凸形状；
(e)第五透镜元件，它具有正的光焦度，以及至少一个非球面；和
(f)透镜装置，它具有较强的负的光焦度，在使用透镜系统期间与CRT相联系，并且对透镜系统的场曲作大部分的校正。
2．如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于，高色散材料是苯乙烯。
3．如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于，第一、第二、第四和第五透镜元件中的每个透镜元件都具有两个非球面。
4．如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于，第三透镜元件是双面凸的。
5．如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于，第三透镜元件提供了透镜系统的大部分功率。
6．如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于，第三透镜元件由冕牌类玻璃制成。
7．如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于，第四透镜元件具有正的光焦度。
8．如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于，透镜系统沿图像的大约40度方向具有一半角视场。
9．如权利要求1所述的投影透镜系统，其特征在于，在透镜系统无穷远处的f数大约为1.0。
10．一种投影电视机，它包括阴极射线管、屏幕和用于将光从阴极射线管投影到屏幕上形成图像的投影透镜系统，其特征在于，所述投影透镜系统包括权利要求1所述的投影透镜系统。
11．一种投影电视机，它包括三个阴极射线管、一个屏幕和三个投影透镜系统，每个投影透镜系统都与一个阴极射线管相联系，用于将光从阴极射线管投影到屏幕上，形成图像，其特征在于，每个所述投影透镜系统包括权利要求1所述的投影透镜系统。
CNB998077003A 1998-06-24 1999-06-18 调制传递函数改善的投影电视透镜系统 Expired - Fee Related CN1144067C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9051898P 1998-06-24 1998-06-24
US60/090,518 1998-06-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1306623A true CN1306623A (zh) 2001-08-01
CN1144067C CN1144067C (zh) 2004-03-31

Family

ID=22223139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB998077003A Expired - Fee Related CN1144067C (zh) 1998-06-24 1999-06-18 调制传递函数改善的投影电视透镜系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6445512B1 (zh)
EP (1) EP1090314A4 (zh)
JP (1) JP2002519707A (zh)
KR (1) KR100553060B1 (zh)
CN (1) CN1144067C (zh)
TW (1) TW429323B (zh)
WO (1) WO1999067662A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102854606A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 大立光电股份有限公司 光学影像拾取镜片组
CN105093500A (zh) * 2012-03-09 2015-11-25 大立光电股份有限公司 光学影像系统组
CN111095100A (zh) * 2017-09-29 2020-05-01 富士胶片株式会社 投影装置及投影方法
CN111812828A (zh) * 2020-09-14 2020-10-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 红外准直镜头和红外镜头模组

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6301056B1 (en) 1999-11-08 2001-10-09 Corning Precision Lens High speed retrofocus projection television lens systems
JP2005331530A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Hitachi Ltd 投写用レンズ装置及びこれを用いた背面投写型画像表示装置
WO2006017548A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-16 3M Innovative Properties Company Foldable projection lenses
US7230770B2 (en) 2004-08-04 2007-06-12 3M Innovative Properties Company Projection lenses having color-correcting rear lens units
GB0522968D0 (en) 2005-11-11 2005-12-21 Popovich Milan M Holographic illumination device
GB0718706D0 (en) 2007-09-25 2007-11-07 Creative Physics Ltd Method and apparatus for reducing laser speckle
US7857463B2 (en) * 2007-03-29 2010-12-28 Texas Instruments Incorporated Optical system for a thin, low-chin, projection television
US9335604B2 (en) 2013-12-11 2016-05-10 Milan Momcilo Popovich Holographic waveguide display
US11726332B2 (en) 2009-04-27 2023-08-15 Digilens Inc. Diffractive projection apparatus
US11204540B2 (en) 2009-10-09 2021-12-21 Digilens Inc. Diffractive waveguide providing a retinal image
US9274349B2 (en) 2011-04-07 2016-03-01 Digilens Inc. Laser despeckler based on angular diversity
EP2995986B1 (en) 2011-08-24 2017-04-12 Rockwell Collins, Inc. Data display
WO2016020630A2 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Milan Momcilo Popovich Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler
US10670876B2 (en) 2011-08-24 2020-06-02 Digilens Inc. Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler
WO2013102759A2 (en) 2012-01-06 2013-07-11 Milan Momcilo Popovich Contact image sensor using switchable bragg gratings
EP2842003B1 (en) 2012-04-25 2019-02-27 Rockwell Collins, Inc. Holographic wide angle display
WO2013167864A1 (en) 2012-05-11 2013-11-14 Milan Momcilo Popovich Apparatus for eye tracking
US9933684B2 (en) 2012-11-16 2018-04-03 Rockwell Collins, Inc. Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration
US10209517B2 (en) 2013-05-20 2019-02-19 Digilens, Inc. Holographic waveguide eye tracker
US9727772B2 (en) 2013-07-31 2017-08-08 Digilens, Inc. Method and apparatus for contact image sensing
WO2016020632A1 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Milan Momcilo Popovich Method for holographic mastering and replication
US10241330B2 (en) 2014-09-19 2019-03-26 Digilens, Inc. Method and apparatus for generating input images for holographic waveguide displays
WO2016046514A1 (en) 2014-09-26 2016-03-31 LOKOVIC, Kimberly, Sun Holographic waveguide opticaltracker
EP3245551B1 (en) 2015-01-12 2019-09-18 DigiLens Inc. Waveguide light field displays
CN107873086B (zh) 2015-01-12 2020-03-20 迪吉伦斯公司 环境隔离的波导显示器
JP6867947B2 (ja) 2015-01-20 2021-05-12 ディジレンズ インコーポレイテッド ホログラフィック導波路ライダー
US9632226B2 (en) 2015-02-12 2017-04-25 Digilens Inc. Waveguide grating device
US10459145B2 (en) 2015-03-16 2019-10-29 Digilens Inc. Waveguide device incorporating a light pipe
US10591756B2 (en) 2015-03-31 2020-03-17 Digilens Inc. Method and apparatus for contact image sensing
CN108474945B (zh) 2015-10-05 2021-10-01 迪吉伦斯公司 波导显示器
US10983340B2 (en) 2016-02-04 2021-04-20 Digilens Inc. Holographic waveguide optical tracker
JP6895451B2 (ja) 2016-03-24 2021-06-30 ディジレンズ インコーポレイテッド 偏光選択ホログラフィー導波管デバイスを提供するための方法および装置
CN109154717B (zh) 2016-04-11 2022-05-13 迪吉伦斯公司 用于结构光投射的全息波导设备
WO2018102834A2 (en) 2016-12-02 2018-06-07 Digilens, Inc. Waveguide device with uniform output illumination
US10545346B2 (en) 2017-01-05 2020-01-28 Digilens Inc. Wearable heads up displays
WO2019079350A2 (en) 2017-10-16 2019-04-25 Digilens, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR MULTIPLYING THE IMAGE RESOLUTION OF A PIXÉLISÉ DISPLAY
CN111566571B (zh) 2018-01-08 2022-05-13 迪吉伦斯公司 波导单元格中全息光栅高吞吐量记录的系统和方法
WO2019136476A1 (en) 2018-01-08 2019-07-11 Digilens, Inc. Waveguide architectures and related methods of manufacturing
CN112088332A (zh) 2018-03-16 2020-12-15 迪吉伦斯公司 包含双折射控制的全息波导及用于它们的制造的方法
WO2020023779A1 (en) 2018-07-25 2020-01-30 Digilens Inc. Systems and methods for fabricating a multilayer optical structure
EP3924759A4 (en) 2019-02-15 2022-12-28 Digilens Inc. METHODS AND APPARATUS FOR MAKING A HOLOGRAPHIC WAVEGUIDE DISPLAY WITH INTEGRATED GRIDINGS
JP2022525165A (ja) 2019-03-12 2022-05-11 ディジレンズ インコーポレイテッド ホログラフィック導波管バックライトおよび関連する製造方法
EP3980825A4 (en) 2019-06-07 2023-05-03 Digilens Inc. WAVEGUIDES INCORPORATING TRANSPARENT AND REFLECTIVE GRATINGS AND METHODS OF MAKING THEREOF
CN110412738B (zh) * 2019-06-30 2021-12-14 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
CN110231700B (zh) * 2019-06-30 2021-08-17 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
JP2022543571A (ja) 2019-07-29 2022-10-13 ディジレンズ インコーポレイテッド 画素化されたディスプレイの画像解像度および視野を乗算するための方法および装置
EP4022370A4 (en) 2019-08-29 2023-08-30 Digilens Inc. VACUUM BRAGG GRATINGS AND METHODS OF MANUFACTURING
JP2021128188A (ja) * 2020-02-10 2021-09-02 ソニーグループ株式会社 撮像レンズおよび撮像装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5964811A (ja) * 1982-10-05 1984-04-12 Minolta Camera Co Ltd 二成分ズ−ムレンズ系
US4900139A (en) * 1987-05-11 1990-02-13 U. S. Precision Lens, Inc. Color corrected projection lens
JPH01257808A (ja) * 1988-04-08 1989-10-13 Pioneer Electron Corp プロジェクションテレビ用投影レンズ
US4963007A (en) * 1989-09-05 1990-10-16 U.S. Precision Lens, Inc. Color corrected projection lens
JP3045634B2 (ja) 1994-03-29 2000-05-29 富士写真光機株式会社 写真レンズ
DE69629257T2 (de) 1995-09-21 2004-04-22 3M Innovative Properties Co., St. Paul Linsensystem für Fernsehprojektionsvorrichtung
US5946142A (en) 1995-12-11 1999-08-31 Hitachi Ltd. Projection lens system and projection image display apparatus using the same
EP0825474B1 (en) * 1996-08-16 2003-11-26 3M Innovative Properties Company Mini-zoom projection lenses for use with pixelized panels
US6285509B1 (en) * 1997-12-25 2001-09-04 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and display apparatus having the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102854606A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 大立光电股份有限公司 光学影像拾取镜片组
CN102854606B (zh) * 2011-06-28 2014-10-29 大立光电股份有限公司 光学影像拾取镜片组
CN105093500A (zh) * 2012-03-09 2015-11-25 大立光电股份有限公司 光学影像系统组
CN105093500B (zh) * 2012-03-09 2017-11-24 大立光电股份有限公司 光学影像系统组
CN111095100A (zh) * 2017-09-29 2020-05-01 富士胶片株式会社 投影装置及投影方法
CN111812828A (zh) * 2020-09-14 2020-10-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 红外准直镜头和红外镜头模组
CN111812828B (zh) * 2020-09-14 2021-05-25 深圳市汇顶科技股份有限公司 红外准直镜头和红外镜头模组

Also Published As

Publication number Publication date
EP1090314A4 (en) 2006-02-08
TW429323B (en) 2001-04-11
US6445512B1 (en) 2002-09-03
CN1144067C (zh) 2004-03-31
KR20010053084A (ko) 2001-06-25
KR100553060B1 (ko) 2006-02-15
JP2002519707A (ja) 2002-07-02
WO1999067662A1 (en) 1999-12-29
EP1090314A1 (en) 2001-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1306623A (zh) 调制传递函数改善的投影电视透镜系统
US7940469B2 (en) Anamorphic optical system, image pickup device, on-board type camera and monitoring camera
CN1302382A (zh) 高性能投影电视透镜系统
CN105974561A (zh) 广角摄像镜头
CN103676118B (zh) 投影仪变焦镜头和投影仪
US20140118845A1 (en) Wide-angle lens
CN1661417A (zh) 宽视角和高分辨率的背面投影光学系统
CN104460001A (zh) 成像光学系统、图像投影光学系统和图像投影装置
TW201706702A (zh) 投影裝置及投影鏡頭
JP3921160B2 (ja) 投射レンズ
JPS6218894B2 (zh)
CN106154501A (zh) 鱼眼镜头
CN104459953A (zh) 镜头模块
KR0141805B1 (ko) 프로젝션 렌즈
CN107526155A (zh) 玻塑混合定焦镜头
CN109212727B (zh) 投影机与投影镜头
CN102540433A (zh) 变焦透镜和装备有变焦透镜的图像拾取设备
CN108319004A (zh) 高像素超广角光学系统及其应用的摄像模组
JP3040187B2 (ja) 投影レンズ
CN1282887A (zh) 投影透镜系统
CN116699803A (zh) 光学镜头
CN106959499A (zh) 光学镜头
CN215264208U (zh) 一种用于微型投影的物镜系统
CN113589501A (zh) 长焦镜头
CN1959461A (zh) 广角镜头

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: Ohio, USA

Applicant after: 3M precision Phenix Optical Co.,Ltd.

Address before: Ohio, USA

Applicant before: Corning Precision Lens Inc.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: KANGNING PRECISE LENS CO., LTD. TO: 3M OPTICAL PRECISION CO., LTD.

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: AMERICAN PRECISE LENS CO., LTD. TO: KANGNING PRECISE LENS CO., LTD.

CP03 Change of name, title or address

Address after: Ohio, USA

Applicant after: Corning Precision Lens Inc.

Address before: Ohio, USA

Applicant before: U.S. PRECISION LENS Inc.

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20030910

Address after: American Minnesota

Applicant after: 3M INNOVATIVE PROPERTIES Co.

Address before: Ohio, USA

Applicant before: 3M precision Phenix Optical Co.,Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee