[发明专利]用于投影显示系统的投影透镜

说明书

发明内容

尽管已描述出多种投影透镜，但行内仍认为将会受益于具有改善特性（如，高通过量）的（如紧凑型）投影透镜。

在一个实施例中，描述了下述投影透镜，其包括从屏幕侧依次排列的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、和具有正屈光力的第三透镜组。至少一个透镜组具有非球面表面。投影透镜的焦距(F)相对透镜组中的每一个的焦距（F₁、F₂、和F₃）的比率使得|F₁/F|>5、0.5<|F₂/F|<0.9、并且1<F₃/F<8。

在另一个实施例中，描述了下述投影透镜，其包括从屏幕侧依次排列的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、和具有正屈光力的第三透镜组。至少一个透镜组具有非球面表面。投影透镜的焦距(F)相对透镜组中的每一个的焦距（F₁、F₂、和F₃）的比率使得|F₁/F|>5、0.5<|F₂/F|<2.0、并且1.4<F₃/F<8。

在其他实施例中，描述了下述光学引擎，其包括照明系统、成像系统；和本文所述的投影透镜。描述了包括这种光学引擎的前投影和背投影显示装置。

附图说明

图1为可用于本发明的示例性光学引擎的示意图；

图2为可用于本发明的示例性投影光学器件的示意图；

图3A和3B分别示出了所体现的背投影显示装置的侧视图和等轴视图，

这些图未按比例绘制，并且仅用于示例性目的。

具体实施方式

本发明描述了适用于投影显示系统的投影透镜。

图1示出了示例性光学引擎61的示意图，该引擎具有下述部件中的一个或多个：照明系统62或62'、成像系统64、聚焦机构65、和投影光学器件66。尽管示出了两个不同的照明系统62和62'，但通常仅使用一个照明系统。当照明系统位于由附图标记62标示的位置时，使用的成像器为反射型成像器。相比之下，当照明系统位于由附图标记62'标示的位置时，使用的成像器为透射型成像器。光学引擎可在投影屏幕68或观看表面上生成图像。由于观看者和光学引擎位于投影屏幕的同一侧，则图1示出了采用光学引擎61的前投影显示系统。图3A和3B示出了采用光学引擎110的背投影显示系统。下面对光学引擎中的各个元件进行详细的讨论。

照明系统62、62'可包括灯组件、滤光器（例如红外线抑制滤光器和/或紫外线拒波滤光器）、色分离装置、和积分器。在一个示例性实施例中，灯组件包括反射器和灯。适用的市售灯包括：(i)可得自荷兰埃因霍温(Eindhoven,The Netherlands)的飞利浦半导体公司(Philips Semiconductors)的Philips UHP型灯组件，其采用的是椭圆反射器和(ii)可得自德国慕尼黑(Munich,Germany)的欧司朗有限股份公司(OSRAM GmBH)的OSRAM P-VIP250灯组件。其他适用的灯和灯组件结构也可用于本发明。例如，可使用金属卤化物灯、或卤钨灯、或发光二极管(LED)。可用于本发明实施例的滤光器、色轮和积分器的类型并不是关键的。在一个示例性实施例中，色分离装置为成像器光源中的旋转型红/绿/蓝(RGB)色序盘。示例性的市售色轮为得自列支敦士登巴尔查斯(Balzers,Liechtenstein)的优利讯巴尔查斯有限公司(UNAXIS Balzers,LTD)的UNAXIS RGBW色轮。液晶RGB色序快门同样可以用于本发明的实施例。示例性的市售积分器为可得自优利讯巴尔查斯有限公司(UNAXIS Balzers LTD.)的空心管型积分器。

成像系统64包括成像器并且通常还包括电子器件。可用于本发明的有用的反射型成像器为可得自德克萨斯州达拉斯(Dallas,Texas)的德州仪器公司(Texas Instruments)的具有约22mm对角线尺寸的XGA数字微镜器件(DMD)。作为另外一种选择，可将透射型或反射型液晶显示器用作成像器。在光学引擎中，成像器的表面被布置为基本上平行于投影屏幕的表面。