[發明專利]用于三片式LCOS薄型大屏幕高清晰背投影電視機的鏡頭

有效

• 申請號: 200710073843.4
• 申請日: 2007-04-12
• 公開（公告）號: CN101285926A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 李方紅;史國發
• 申請（專利權）人: 深圳市科創數字顯示技術有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B9/10;G02B7/182;G02B1/02;H04N5/74;H04N9/31
• 代理公司: 深圳市德力知識產權代理事務所
• 代理人: 林才桂

技術領域

本發明涉及背投影設備中的投影物鏡，主要是指一種用于三片式LCOS(液晶硅投影顯示器)薄型大屏幕高清晰背投影電視機的鏡頭。

背景技術

用于三片式LCOS光機的投影物鏡是背投影數字電視機核心部件之一，它以LCOS芯片為物面，以菲涅爾投影屏為像面，其結構和質量將直接影響到背投的效果。為保證背投影數字電視機薄型化、高成像質量的要求，物鏡應滿足某些光學性能指標，短焦距、長后截距、高倍率、超廣角、高分辨率、像面照度均勻、相對畸變小、色差小、合理的鏡片幾何形狀等。

三片式LCOS芯片有高清晰畫質的優點(像束為1920×1080)，但它需要分色鏡、合色鏡來實現彩色還原，對投影物鏡而言就要求長的后截距來設置較好的分色鏡、合色鏡等部件。現有的鏡頭因鏡片的幾何形狀不合理，使得投影距離都很長，配備在背投電視機上會使機殼厚度很厚(0.7時芯片，影屏65時時厚度在550mm以上)，體積龐大。為發揚LCOS芯片高清晰畫質的特性而又能使背投電視機殼厚度薄，需要對現有的用于薄型大屏幕高清晰背投影電視機的鏡頭進行改進。

發明內容

本發明的目的是提供一種三片式LCOS薄型大屏幕高清晰背投影電視機的鏡頭，其可利于LCOS背投影數字電視機實現薄型化、大屏幕、高清晰度。

實現本發明目的的技術方案是：一種用于三片式LCOS薄型大屏幕高清晰背投影電視機的鏡頭，包括鏡頭前組、鏡頭后組、設置在鏡頭前組與鏡頭后組之間的平面反射鏡，鏡頭前組與鏡頭后組包括鏡筒及裝于鏡筒內的鏡片，在鏡頭前組與鏡頭后組之間設有連接筒，平面反射鏡安裝于連接筒上。

鏡頭前組是由一彎月形負片塑膠非球面透鏡、一彎月形負片玻璃球面透鏡及一彎月形正片玻璃球面透鏡共三片構成的物鏡負光焦度前組，構成大的反遠距離。

鏡頭后組為由八片玻璃球面鏡構成的物鏡正光焦度后組，其間設置四膠合或三膠合正組，系統的光闌面設在后組前負鏡片的透鏡框處，使系統入射光瞳和系統的物方焦點重合。

所述負光焦度前組與正光焦度后組呈90度角至55度角設置，其間的平面反光鏡與前組光軸線及后組光軸線成45度角至62.5度角設置，方便了鏡頭相匹配的分合色棱鏡、聚光系統、光源等元件的幾何形狀的設置。

該技術方案還包括：(滿足下列光學參數)

從物鏡前表面到反射鏡反射面中心的距離小于110mm；從物鏡后表面到反射鏡反射面中心的距離；187.8＞L后＞127.4mm。畫面寬高比為16∶9時，芯片0.7時時，影屏65時時，機殼厚度為320mm至370mm.

0.73＞|f前|/|f后|＞0.479，|f前|是物鏡前組焦距的絕對值，|f后|是物鏡后組焦距的絕對值；

4.7＞|f前|/|f總|＞2.97，|f總|是物鏡總焦距的絕對值；

17.7＞D01/|f總|＞10.6，式中D01為物鏡第一鏡片(1)的有效通光孔徑。

6.25＞BFL/|f總|＞5.76，式中BFL為物鏡在空氣中的后截距(物鏡近物面球面頂點到物面的距離)；

790＞TTL＞720mm，式中TTL為前組前片球面頂點到投影屏之間的距離；

物鏡后四片(近物面)光焦度分別為正.正.正.正的鏡片采用nd＝1.497，vd＝81.6的超低色散光學玻璃。

本發明與現有技術相比，其優越性在于：1、短焦距8.85＞EFFL＞8.152、長后截距，為50.96mm以便布置較好的分、合色棱鏡及相關部件；3、高倍率：像/物為93.6倍；4、高分辨率：大于62對線/mm(可分辨像素點小于0.0080毫米)MTF＞48％；5、邊緣色差小于0.4像素；6像面照度均勻性；相對照度(Reliative?Illumination)＞70％；7、相對畸變：0.7％＞DIST＞0.10％；8、視場角：120度＞2w＞105度，為超廣角物鏡；9、薄型電視機，畫面寬高比為16∶9時、芯片0.7時時、影屏65時時，機殼厚度為320mm至370mm，開辟了三片式LCOS電視機鏡頭用一片塑膠非球面鏡十片玻璃球面鏡，普通平面反射鏡而不加任何特別光學元器件使電視機薄型化發展的先例；10、合理的鏡片的幾何形狀，具有好的制作工藝性；11、較少的鏡片數量(11片透鏡)，會降低制作成本，增加光的透過率。

為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。

附圖的簡要說明