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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft Projektionslinsensysteme
zum Einsatz in Projektionsfernsehern und insbesondere verbesserte
Linsenprojektionssysteme mit: (1) einem breiten Sehfeld, z. B. einem
Halbsehfeld in der Größenordnung
von etwa 40°;
(2) einer geringen f-Zahl, z. B. einer f-Zahl in der Größenordnung
von etwa 1,0; und (3) einer verbesserten sagittalen Modulationsübertragungsfunktion
(MÜF) im
Vergleich zu Linsensystemen des Stands der Technik mit einem ähnlichen
Aufbau.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Projektionslinsensysteme für Projektionsfernseher
mit Kathodenstrahlröhren
wurden etwa in den letzten fünfzehn
Jahren ständig
weiterentwickelt. Dadurch sind viele der heutigen Projektionsfernseher
mit Kathodenstrahlröhren
mit lichtstarken Linsensystemen ausgestattet, die f-Zahlen von f/1
und darunter haben und für Halbsehfelder
von 25° und
mehr sorgen.
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Farbbilder für Projektionsfernseher erhält man normalerweise
durch Kombinieren von Bildern von drei Kathodenstrahlröhren, d.
h. einer roten Kathodenstrahlröhre,
einer grünen
Kathodenstrahlröhre
und einer blauen Kathodenstrahlröhre.
Damit die Bilder von den drei Kathodenstrahlröhren auf dem Betrachtungsschirm
im wesentlichen übereinander
liegen, d. h. zum Minimieren von Farbsäumen, erfolgt bei in Projektionsfernsehern verwendeten
Projektionslinsensystemen normalerweise eine Korrektur der chromatischen
Queraberration, d. h. der wellenlängenabhängigen Variation der Höhe eines
Bildpunkts über
der optischen Achse. Die chromatische Queraberration ist auch als
chromatische Vergrößerungsdifferenz
oder einfach als Farbquerfehler bekannt. Gewöhnlich erreicht man diese Korrek tur
durch Anordnen der Blende des Linsensystems in der Nähe der Brechkrafteinheit
des Systems.
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Für
viele Anwendungen braucht die chromatische Längsaberration des Projektionslinsensystems,
d. h. die wellenlängenabhängige Variation
der Lage eines axialen Bildpunkts auf der optischen Achse, nicht
korrigiert zu werden. Die chromatische Längsaberration ist auch als
axiale chromatische Aberration oder einfach als Farblängsfehler
bekannt. Erfolgt keine Korrektur durch das Linsensystem, behandelt
man diese Aberration durch körperliches
Einstellen der Lage des Linsensystems und seiner zugehörigen Kathodenstrahlröhre im Hinblick
auf den Bildschirm, d. h. durch Einstellen der vorderen und hinteren
Konjugierten, um die wellenlängenabhängige Brennweitenänderung
des Linsensystems zu kompensieren.
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Die in handelsüblichen Kathodenstrahlröhren verwendeten
Leuchtstoffe strahlen kein Licht mit einer einzelnen Wellenlänge ab.
Insbesondere haben grüne
Leuchtstoffe erhebliche Seitenbänder
im blauen und roten Bereich. Eine ähnliche polychromatische Beschaffenheit
ist für
rote und blaue Leuchtstoffe gegeben, wenn auch in einem geringeren
Maß.
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Für
bestimmte Anwendungen, z. B. Hochauflösungsfernsehen, Datenanzeigegeräte oder
Systeme, die mit starker Vergrößerung arbeiten,
sind Linsensysteme nötig,
deren Farblängsfehler
ganz oder teilweise korrigiert ist, um sichtbare Farbsäume und/oder
Bildkontrastverlust als Ergebnis der Farbstreuung von Kathodenstrahlröhren zu
vermeiden. Siehe hierzu z. B. die US-A-4815831 (Betensky), US-A-4900139
(Kreitzer) und US-A-4963007 (Moskovich). Allerdings sind solche
ganz oder teilweise farbkorrigierten Linsensysteme komplizierter
und daher teurer als nicht farbkorrigierte Systeme. Somit werden
diese Systeme häufig
nicht in Konsumanwendungen eingesetzt.
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Die US-A-5055922 (Wessling) offenbart
einen billigeren Weg zur Behandlung des Farbstreuproblems. Gemäß diesem
Weg ist ein Filtermaterial, das mindestens einige der unerwünschten
Seitenbänder
der Kathodenstrahlröhre
absorbiert, in ein oder mehrere Elemente des Linsensystems eingebaut.
Obwohl dieser Weg die Lichtstärke
in den Seitenbändern
erheblich re duziert, eliminiert er diese nicht vollständig. Außerdem ändert das
Filtermaterial nicht das Gesamtaberrationsverhalten des Linsensystems.
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Ist das Sehfeld eines Projektionslinsensystems
nicht größer als
ein Halbwinkel von etwa 25°,
kann das Linsensystem aus nur drei Komponenten bestehen und dennoch
eine ausreichend hohe Bildqualität
liefern. Eine typische Konfiguration hat ein schwaches asphärisches
Element auf der Bildseite des Linsensystems, gefolgt von einem Element
mit starker positiver Brechkraft, dem seinerseits ein starkes negatives
Element in enger Nähe
zur Kathodenstrahlröhre
folgt. Siehe hierzu z. B. die US-A-4300817, 4348081 und 4526442
(Betensky).
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Bei dieser Konfiguration sorgt das
asphärische
erste Element für
den Großteil
der Korrektur sphärischer
Aberration und anderer aperturabhängiger Aberrationen, das positive
Element in Kombination mit der Relativposition der Aperturblende
des Linsensystems ermöglicht
die Korrektur des Astigmatismus, und das negative Element nahe der
Kathodenstrahlröhre
sorgt für
die Korrektur der Bildfeldkrümmung
der Linse.
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Bei Verkürzung der Brennweite des Linsensystems,
um den Projektionsfernseher kompakter zu machen, muß der Bildfeldbereich
des Linsensystems erhöht
sein. Ist der Halbblickwinkel auf etwa 28° erhöht, kann eine Form mit drei
Elementen allgemein keine geeignet hohe optische Leistung erzeugen.
Zur Behandlung dieses Problems wurde ein viertes Element (Korrektorelement)
zwischen dem starken positiven und dem starken negativen Element
der Drei-Komponenten-Konfiguration zugefügt. Siehe hierzu die US-A-4697892 (Betensky)
sowie die US-A-4682862,
4755028 und 4776681 (Moskovich). Gewöhnlich hat dieses Zusatzelement
keine starke optische Brechkraft; allerdings muß es eine asphärische Oberfläche haben,
um aperturabhängige
außeraxiale
Aberrationen wie sagittale schräge
sphärische
und Koma zu korrigieren. Vier-Element-Konfigurationen wurden bis
zu Halbwinkeln von 33° bis
35° wirksam
eingesetzt. Technisch bekannt sind auch Fünf-Element-Konfigurationen.
Siehe hierzu die o. g. Patente '862
und '681 (Moskovich).
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Mit steigenden Anforderungen an die
Leistung des Linsensystems wurden Sechs-Element-Konfigurationen
verwendet. In den US-A-5296967 und 5329363 (Moskovich) sind Systeme
dieser Art offenbart. Obwohl diese Systeme in der Praxis erfolgreich
arbeiteten, wurde festgestellt, daß ihre Modulationsübertragungsfunktionen,
insbesondere ihre sagittalen Modulationsübertragungsfunktionen, an Großfeldpositionen
(Bildfeldwinkeln) geringere Werte als erwünscht haben.
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5 und 6 stellen MÜF für solche
6-Element-Projektionslinsensysteme des Stands der Technik dar. Insbesondere
zeigt 5 die MÜF für eine kommerzielle
Ausführungsform
des Linsensystems des Patents '363,
und 6 zeigt die MÜF des Linsensystems
von 2 des Patents '967.
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Die Diagramme von 5 und 6 (sowie
die von 1B, 1C, 2B, 2C, 3B, 4B und 4C)
zeigen die durch den Brennpunkt gehende MÜF links und die optische Übertragungsfunktion
(OÜF) am
besten Axialbrennpunkt rechts. Die Daten sind für fünf Bildfeldpunkte angegeben,
d. h. die Achse, 0,35H, 0,70H, 0,85H und 1,0H, wobei H die maximale
Bildfeldhöhe
auf dem Bildschirm ist. Die tatsächlichen
Bildfeldhöhen
sind für
die rechten Diagramme gezeigt . Diese Bildfeldhöhen gelten sowohl für die rechten
als auch die linken Diagramme und sind in Millimetern angegeben.
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Die Brennpunktdurchgangsdaten gelten
bei der angegebenen Raumfrequenz in Zyklen je Millimeter, d. h.
bei 2 Zyklen/mm. Dieser Raumfrequenzwert kommt häufig bei der Leistungsbewertung
von Projektionsfernsehsystemen zum Einsatz, da er etwa 400 Fernsehzeilen
in Horizontalrichtung für
ein Fünf-Inch-Diagonalbild auf
einer typischen Sieben-Inch-Kathodenstrahlröhre entspricht. Eine Auflösung von
400 Fernsehzeilen entspricht der maximalen Auflösungsspezifikation für die meisten
Laserplatten-Abspielgeräte.
Sowohl die Brennpunktdurchgangsals auch die besten Brennpunktdaten
geben die tangentialen (durchgezogene Kurven) als auch sagittalen
(gestrichelte Kurven) MÜF
an. Die Modulskala ist links von jedem Block gezeigt und reicht von
null bis eins. Die Phase der OÜF
ist als gepunktete Kurve in den Bestbrennpunktdiagrammen gezeigt.
Die Skala für
die Phase ist rechts von jedem Bestbrennpunktblock im Bogenmaß angegeben.
Alle OÜF-Daten
gelten für
eine Wellenlänge
von 546,1 Nanometern. Die über
den Bestbrennpunktdia grammen angegebene axiale Brennpunktverschiebung
gilt relativ zur Nullposition der Durchgangsbrennpunktdiagramme.
Die Bestbrennpunktebene liegt am Spitzenwert der axialen Brennpunktdurchgangsdiagramme.
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Aus einer Untersuchung von 5 und 6 geht hervor, daß die bekannten Linsensysteme
dieser Zeichnungen sagittale MÜF
bei 2 Zyklen/mm haben, die kleiner als etwa 0,5 an Bildfeldpositionen
von 0,85H und darüber
sind. Diese Werte liegen unter dem, was für ein Bild in Spitzenqualität über das
gesamte Sehfeld eines Projektionsfernsehers erwünscht ist. Die Erfindung betrifft
die Verbesserung dieser sagittalen MÜF, um die Qualität der durch
Projektionsfernseher erzeugten Bilder weiter zu erhöhen.
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Die US-A-4963007 beschreibt u. a.
ein Projektionslinsensystem zur Verwendung mit einer Kathodenstrahlröhre, das
in der Reihenfolge von der Bildseite aufweist:
- (a)
ein erstes Linsenelement, das eine positive Brechkraft, mindestens
eine asphärische
Oberfläche
und eine Gesamtmeniskusform hat, die zur Kathodenstrahlröhre konkav
ist;
- (b) ein zweites Linsenelement, das eine negative Brechkraft
und mindestens eine asphärische
Oberfläche hat;
- (c) ein drittes Linsenelement, das eine positive Brechkraft
hat und einen wesentlichen Anteil der Brechkraft des Linsensystems
bereitstellt;
- (d) ein viertes Linsenelement, das mindestens eine asphärische Oberfläche und
eine Gesamtmeniskusform hat, die zur Kathodenstrahlröhre konkav
ist;
- (e) ein fünftes
Linsenelement, das eine positive Brechkraft, mindestens eine asphärische Oberfläche und eine
zur Kathodenstrahlröhre
weisende Oberfläche
hat, deren Großteil
zur Kathodenstrahlröhre
konvex ist; und
- (f) eine Linseneinheit mit negativer Brechkraft, deren Brennweite
eine Größe hat,
die kleiner als etwa das 2,5-fache der effektiven Brennweite des
gesamten Linsensystems ist, wobei die Linseneinheit im Gebrauch des
Linsensystems zur Kathodenstrahlröhre zugeordnet ist und die
meiste Korrektur der Bildfeldkrümmung des
Linsensystems bereitstellt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts des beschriebenen Stand
der Technik besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein verbessertes
Projektionslinsensystem zur Verwendung in Projektionsfernsehern
und insbesondere in Rückprojektionsfernsehern
bereitzustellen.
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Insbesondere besteht eine Aufgabe
eines Aspekts der Erfindung darin, ein Projektionslinsensystem bereitzustellen,
das ein Halbsehfeld von bis zu 40° bei
einer f-Zahl in der Größenordnung
von 1,0 abdecken kann, während
es zugleich eine ausreichend hohe Bildqualität liefert, die die Anforderungen
moderner Konsum-Projektionsfernsehsysteme erfüllt, insbesondere eine Bildqualität, die einer
relativ hohen sagittalen MÜF an
Großfeldpositionen
entspricht.
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Eine zusätzliche Aufgabe eines Aspekts
der Erfindung besteht darin, Projektionslinsensysteme mit den o.
g. Kennwerten bereitzustellen, bei denen auch der Farblängsfehler
teilweise korrigiert ist.
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Eine weitere Aufgabe eines Aspekts
der Erfindung besteht darin, Projektionslinsensysteme bereitzustellen,
die zu angemessenen Kosten hergestellt werden können.
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Die in Anspruch 1 dargelegte Erfindung
stellt ein Projektionslinsensystem der in der o. g. US-A-4963007
offenbarten Art bereit, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das vierte
Linsenelement eine schwache Brechkraft hat. Zusätzliche Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
dargelegt.
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In bestimmten Ausführungsformen
hat das Linsensystem einige oder alle der folgenden Kennwerte: (1)
Das erste Linsenelement setzt sich aus einem Hochdispersionsmaterial
gemäß den Lehren
der US-A-5329353 zusammen; (2) das erste, zweite, vierte und fünfte Linsenelement
haben jeweils zwei asphärische
Oberflächen;
(3) das dritte Linsenelement ist bikonvex und liefert den Großteil der
Brechkraft des Linsensystems, d. h. die Brennweite des dritten Linsenelements
liegt zwischen etwa dem 0,8- und etwa dem 1,6-fachen der Brennweite
des gesamten Linsensystems; und (4) das vierte Linsenelement hat
eine positive Brechkraft.
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In anderen bevorzugten Ausführungsformen
setzt sich das zweite Linsenelement aus einem Hochdispersionsmaterial
zusammen, und das dritte Linsenelement setzt sich aus einem Nied rigdispersionsmaterial
zusammen, um ein teilweise farbkorrigiertes Linsensystem bereitzustellen.
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Im Gebrauch hierin dient "schwach" zur Beschreibung
eines Elements, dessen Brennweite eine Größe hat, die mindestens etwa
das 2,5-fache der effektiven Brennweite des gesamten Linsensystems
beträgt,
und "stark" dient zur Beschreibung
eines Elements oder einer Einheit, dessen (deren) Brennweite eine
Größe hat, die
kleiner als etwa das 2,5-fache der effektiven Brennweite des gesamten
Linsensystems ist.
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Die beigefügten Zeichnungen, die in die
Anmeldung aufgenommen sind und einen Teil davon bilden, zeigen die
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung
der Grundsätze
der Erfindung. Natürlich
sollte verständlich
sein, daß sowohl
die Zeichnungen als auch die Beschreibung nur zur Erläuterung
dienen und die Erfindung nicht einschränken.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1A, 2A, 3A und 4A sind
schematische Seitenansichten erfindungsgemäß aufgebauter Linsensysteme.
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1B, 1C, 2B, 2C, 3B, 4B und 4C sind
MÜF/OÜF-Diagramme
für die
Linsensysteme von 1A, 2A, 3A bzw. 4A. 5 und 6 sind MÜF/OÜF-Diagramme für Linsensysteme
des Stands der Technik, die gemäß den US-A-5329363
bzw. 5296967 aufgebaut sind.
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7 ist
eine schematische Darstellung eines Projektionsfernsehers, der ein
erfindungsgemäß aufgebautes
Linsensystem verwendet.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie zuvor diskutiert wurde, weisen
die Linsensysteme der Erfindung sechs Komponenten auf, die vorzugsweise
in der folgenden Reihenfolge im Hinblick auf die Brechkraft von
der langen Konjugierten des Linsensystems zu seiner kurzen Konjugierten,
d. h. vom Bildschirm zur Kathodenstrahlröhre, angeordnet sind: +-+++-.
Das zweite negative Element ist von kritischer Bedeutung für die durch
die Erfindung erreichte Verbesserung der sagittalen MÜF.
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In bekannten Systemen, z. B. denen
der o. g. Patente '363
und '967, erfolgte
ein Ausgleich zwischen Bildfeldkrüm mung (Petzval-Summe) und sagittaler
schräger
sphärischer
Aberration. Das heißt,
diese bekannten Systeme konnten einen relativ hohen Wert der sagittalen
schrägen
sphärischen
Aberration haben, und dieser relativ hohe Wert wurde zusammen mit
anderen Aspekten des Linsensystems, z. B. der starken negativen Einheit
nahe der Kathodenstrahlröhre,
verwendet, um für
den erforderlichen Korrekturgrad der Bildfeldkrümmung am Betrachtungsschirm
zu sorgen.
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Ein relativ hoher Wert der sagittalen
schrägen
sphärischen
Aberration führt
zu einer relativ schlechten OÜF
an Großfeldpositionen,
insbesondere führt
das Vorhandensein starker Werte dieser Aberration zu MÜF-Werten
unter etwa 0,5 bei 2 Zyklen/mm an Großfeldpositionen.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch
Einbau eines negativen Linsenelements als zweites Element des Linsensystems
behandelt. Das Vorhandensein dieses negativen Elements verbessert
die Bildfeldkrümmung
des Gesamtsystems, ohne erhebliche andere Aberrationen zuzufügen, die
schwierig zu korrigieren wären.
Dieser Weg sollte einer Erhöhung
der negativen Brechkraft der mit der Kathodenstrahlröhre zusammenhängenden
Linseneinheit (Bildfeldebener) gegenübergestellt werden, was auch
die Bildfeldkrümmung verbessern
würde.
Da aber der Bildfeldebener bereits eine starke Einheit ist, würde zusätzliche
weitere negative Brechkraft zu anderen Aberrationsproblemen führen, die
schwierig zu korrigieren wären.
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Die verbesserte Bildfeldkrümmung, die
durch Verwendung eines negativen Linsenelements als zweites Element
des Linsensystems erreicht wird, ermöglicht eine bessere Korrektur
der sagittalen schrägen
sphärischen
Aberration des Systems, da der Wert dieser Aberration nicht mehr
hoch bleiben muß,
um die gesamte Bildfeldkrümmung
des Systems auszugleichen. Ihrerseits führt die Verbesserung der sagittalen
schrägen sphärischen
Aberration zur verbesserten sagittalen MÜF an Großfeldpositionen, was erwünscht ist.
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1B, 1C, 2B, 2C, 3B, 4B und 4C zeigen
die verbesserten sagittalen MÜF,
die durch den Einsatz der Erfindung erreicht werden (vergleiche
insbesondere die Diagramme bei 0,85H dieser Zeichnungen mit den entsprechenden
Diagrammen von 5 und 6). Zu beachten ist, daß die Linsensysteme
von 1 und 2 vollständig optimiert wurden, während die
von 3 und 4 nur teilweise optimiert
wurden. Somit können
die MÜF von 3B, 4B und 4C durch
weitere Optimierung der Linsensysteme dieser Zeichnungen noch weiter
verbessert werden.
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Der Einbau negativer Brechkraft am
Bildschirmende des Linsensystems führt in der Tendenz tatsächlich zu
einem etwas höheren
Grad sphärischer
Aberration. Per saldo ist aber die Gesamtleistung des Linsensystems,
besonders an Großfeldpositionen,
verbessert.
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Die Verwendung eines negativen zweiten
Linsenelements ermöglicht
das Einarbeiten mindestens einer gewissen Farbkorrektur in das Linsensystem.
Erreicht wird diese Farbkorrektur durch Herstellen des negativen
zweiten Linsenelements aus einem Hochdispersionsmaterial oder spezieller
durch Herstellen des negativen zweiten Linsenelements aus einem
Material mit einer höheren
Dispersion als die Dispersion des für das positive dritte Linsenelement
verwendeten Materials.
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Im Gebrauch hierin ist ein Hochdispersionsmaterial
eines mit einer Dispersion wie von Flintglas. Insbesondere ist ein
Hochdispersionsmaterial eines mit einem V-Wert im Bereich von 20
bis 50 für
eine Brechzahl im Bereich von 1,85 bis 1,5. Im Gegensatz dazu ist
ein Niedrigdispersionsmaterial eines mit einer Dispersion wie von
Kronglas oder, in V-Werten ausgedrückt, eines mit einem V-Wert
im Bereich von 35 bis 75 für
eine Brechzahl im Bereich von 1,85 bis 1,5.
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Ein bevorzugtes Hochdispersionsmaterial
zur Verwendung beim Aufbau des negativen zweiten Linsenelements
ist Styrol, und ein bevorzugtes Niedrigdispersionsmaterial zur Verwendung
beim Aufbau des dritten Linsenelements ist ein kronartiges Glas.
Anstelle von Styrol können
andere Kunststoffe mit flintartigen Dispersionen zur Herstellung
des negativen zweiten Linsenelements verwendet werden, u. a. Polycarbonate
und Copolymere von Polystyrol und Acryl, z. B. NAS. Siehe dazu The
Handbook of Plastic Optics, U.S. Precision Lens, Inc., Cincinnati,
Ohio, 1983, Seiten 17 bis 29.
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Zusätzlich zur Herstellung des
negativen zweiten Linsenelements aus einem Hochdispersionsmaterial kann
auch das po sitive erste Linsenelement aus einem solchen Material
hergestellt sein. So läßt sich
der Sphärochromatismus
des Linsensystems reduzieren, was im o. g. Patent '363 näher diskutiert
ist. Auch Farbquerfehler werden durch Verwendung eines solchen Hochdispersionsmaterials
für das
erste Linsenelement verringert. Ein bevorzugtes Hochdispersionsmaterial
für das
positive erste Linsenelement ist wiederum Styrol, wenngleich andere
Hochdispersionsmaterialien, z. B. die soeben diskutierten, bei Bedarf
eingesetzt werden können.
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Jedes der Elemente 1, 2, 4 und 5
sowie die Bildfeldebener-Linseneinheit hat mindestens eine asphärische Oberfläche, um
die Korrektur der Aberrationen des Linsensystems zu erleichtern,
und vorzugsweise hat jedes zwei asphärische Oberflächen. Da
die Linsenoberflächen
asphärisch
sind, beschreibt man die Gesamtformen der Elemente vorzugsweise
im Sinne von sphärischen
Oberflächen
in bester Anpassung statt den Krümmungsradien
der Elemente an der optischen Achse, obwohl in vielen Fällen die
Beschreibung der Gesamtformen der Elemente im Sinne von sphärischen
Oberflächen
in bester Anpassung einerseits und im Sinne der Krümmungsradien
an der optischen Achse andererseits gleich ist. Siehe hierzu Dunham,
C. B., und C. R. Crawford "Minimax
Approximation by a Semi-Circle",
Society for Industrial and Applied Mathematics, Band 17, Nr. 1,
Februar 1980. Um relativ geringe Kosten des Linsensystems zu wahren,
sind alle asphärischen
Elemente zur Herstellung aus optischem Kunststoff gestaltet. Insbesondere
ist zur leichten Formgebung eine recht gleichmäßige Dicke über die Apertur jedes dieser
Elemente gewahrt. Da sie aus Kunststoff bestehen, ist es vorteilhaft,
die Brechkraft der Elemente möglichst
gering zu halten, um Brennpunktverschiebungen des Linsensystems
bei Änderungen
der Umgebungstemperatur zu minimieren. Wie zuvor diskutiert wurde,
ist das Brechkraftelement (Element 3) vorzugsweise aus Glas hergestellt.
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1 bis 4 veranschaulichen verschiedene
Beispiele für
erfindungsgemäß aufgebaute
Linsensysteme. Entsprechende Rezepte und optische Eigenschaften
erscheinen in den Tabellen 1 bis 4. Für die Gläser des Elements 3 werden Bezeichnungen
von HOYA und SCHOTT verwendet. Von anderen Herstellern produzier te äquivalente
Gläser
können
in der Praxis der Erfindung genutzt werden. Gewerblich akzeptable
Materialien kommen für
die Styrol- und Acrylelemente zum Einsatz. Die Materialbezeichnungen
433500 (423500) und 566500 repräsentieren
die Brechzahl und die Dispersionskennwerte des Koppelfluids zwischen
S12 und S13 (dem Schirmträger
der Kathodenstrahlröhre)
bzw. zwischen S13 und 514. Insbesondere erhält man einen Ne-Wert für das Material
durch Addieren von 1000 zu den ersten drei Stellen der Bezeichnung,
und einen Ve-Wert erhält man aus den letzten drei
Stellen durch Einfügen
eines Dezimalkommas vor der letzten Stelle.
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Die in den Tabellen dargestellten
asphärischen
Koeffizienten dienen zur Verwendung in der folgenden Gleichung:
wobei z die Oberflächendurchbiegung
in einem Abstand y von der optischen Achse des Systems, c die Krümmung der
Linse an der optischen Achse und k eine Kegelkonstante ist, die
für die
Linsensysteme der Tabellen 1 bis 4 null beträgt.
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Folgende Abkürzungen werden in den Tabellen
verwendet:
- EFL effektive Brennweite
- FVD vorderer Scheitelabstand
- f/ f-Zahl
- ENP Eintrittspupille
- EXP Austrittspupille
- BRL Tubuslänge
- OBJ HT Objekthöhe
- MAG Vergrößerung
- STOP Lage der Aperturblende
- IMD Bildweite
- OBD Objektweite
- OVL Gesamtlänge
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Die Bezeichnung "a" im
Zusammenhang mit verschiedenen Oberflächen in den Tabellen stellt
eine asphärische
Oberfläche
dar. In den Tabellen sind alle Maße in Millimetern angegeben.
Die Tabellen sind unter der Annahme erstellt, daß Licht in den Zeichnungen
von links nach rechts läuft
und daß das "Objekt" links und das Bild
rechts liegt. In der tatsäch lichen
Praxis liegt das Objekt (Kathodenstrahlröhre) rechts und das Bild (Betrachtungsschirm)
links.
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Die Halbsehfelder an ihren kürzesten
Brennweiten in Richtung des Betrachtungsschirms für die Linsensysteme
der Tabellen 1 bis 4 sind wie folgt:
| Tabelle 1 | 43,6° |
| Tabelle 2 | 38,5° |
| Tabelle 3 | 38,0° |
| Tabelle 4 | 42,4° |
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7 ist
eine schematische Darstellung eines Kathodenstrahlröhren-Projektionsfernsehers 10,
der erfindungsgemäß aufgebaut
ist. Gemäß dieser
Darstellung weist der Projektionsfernseher 10 ein Gehäuse 12 auf
mit einem Bildschirm 14 an dessen Vorderseite und einem
schrägliegenden
Spiegel 18 an dessen Rückseite.
Ein Modul 13 veranschaulicht schematisch ein erfindungsgemäß aufgebautes
Linsensystem, und ein Modul 16 veranschaulicht dessen zugeordnete
Kathodenstrahlröhre.
In der Praxis kommen drei Linsensysteme 13 und drei Kathodenstrahlröhren 16 zum
Einsatz, um rote, grüne
und blaue Bilder auf den Bildschirm 14 zu projizieren.
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