CN101336393A - 广角投影透镜系统和方法 - Google Patents

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CN101336393A
CN101336393A CNA2006800522768A CN200680052276A CN101336393A CN 101336393 A CN101336393 A CN 101336393A CN A2006800522768 A CNA2006800522768 A CN A2006800522768A CN 200680052276 A CN200680052276 A CN 200680052276A CN 101336393 A CN101336393 A CN 101336393A
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蔡景波
埃斯蒂尔·索恩·霍尔
尤金·墨菲·奥唐奈
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Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
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Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
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    • 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
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    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04—Reversed telephoto objectives
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    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • G—PHYSICS
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    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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    • G—PHYSICS
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明实施例公开一种广角图像投影的系统和方法，包括：视频单元，所述视频单元包括：用于生成投影图像的成像系统(42)，与成像系统光耦合用于接收投影图像的透镜组。透镜组包括：配有第一正冕玻璃元件(48a)的双胶合透镜(48)，贴合第一正冕玻璃元件(48a)的负火石玻璃元件(48b)，以及临近双胶合透镜(48)并面向成像系统的第二正冕玻璃元件(46)。视频单元还包括与透镜组光耦合用于接收来自透镜组的投影图像的正火石玻璃元件(52)，位于正火石玻璃元件(52)和透镜组之间的物理光阑(50)，以及与正火石玻璃元件(52)光耦合并接收来自正火石玻璃元件的投影图像的负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)，所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)用于生成投影图像的广角显示。

Description

广角投影透镜系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及视频显示系统，特别涉及一种经济型广角投影系统。
背景技术
本部分旨在向读者介绍与下面所描述和/或提出专利权的本发明各方面相关的诸方面技术。论述相关技术相信有助于向读者提供背景信息，便于读者更好地了解本发明的方方面面。因此，应当理解为这些陈述应就此宗旨加以阅读，而非作为对已有技术的承认。
随着人们对大屏幕电视机(TVs)需求的增加，新技术不断涌现，能够以可接受的价格提供高性能系统。更重要的是，由于市场压力增加而使此类系统持续降价，公司逐渐失去了研发改进TV系统并降低制造成本的动力。因此，公司被迫面临越来越激烈的竞争，且又不能牺牲产品质量。由于当前TV采用了技术复杂的部件，其制造和加工显著增加了TV系统的成本，所以这对公司而言是一个具有挑战性的任务，尤其是，此类部件可能包括成像器件和图像投影元件。
基于投影的视频单元通过改变投影光的颜色及其深浅来生成视频图像。基于投影的视频单元的一个使用范例为数字光处理(“DLP”)系统，它采用称为数字微镜装置(“DMD”)的光学半导体来生成视频图像。另一个使用范例为液晶显示器(“LCD”)投影系统，该系统可使投射光线通过一个或几个LCD屏来生成视频图像。通常，基于投影的视频单元，例如DLP和/或LCD，使用投影透镜系统将图像投射到屏幕上。此外，大屏幕TV中内嵌的广角投影透镜系统由透镜元件和结构组成，它对生成适合在宽屏TV上显示的理想投影图像至关重要。故而透镜元件的制造及广角投影透镜系统中采用的此类元件数量很大程度上影响着视频显示器的整体性能和成本。
因此，需要有一种既能将高质量的图像投影到屏幕上，同时又足够经济，并具有市场竞争力的广角投影透镜系统。
发明内容
下文所述是与公开的实施方式范畴相当的某些方面。陈述这些方面仅为就本发明可能采用的某些形式向读者提供其简要内容且所陈述的这些方面并非有意限制本发明的范畴。实际上，本发明可能包含未在下文陈述的多个方面。
本发明所公开的实施例涉及一种视频单元，包括：用于生成投影图像的成像系统，与所述成像系统光耦合、用于接收所述投影图像的透镜组。所述透镜组包括：配有第一正冕玻璃元件的双胶合透镜，与所述第一正冕玻璃元件贴合的负火石玻璃元件，以及临近所述双胶合透镜并面向所述成像系统的第二正冕玻璃元件。所述视频单元还包括：与所述透镜组光耦合、用于接收来自所述透镜组的投影图像的正火石玻璃元件；位于所述正火石玻璃元件和所述透镜组之间的物理光阑；以及与所述正火石玻璃元件光耦合、接收来自所述正火石玻璃元件的投影图像的负冕玻璃弯月形透镜，所述负冕玻璃弯月形透镜用于生成所述投影图像的广角显示。
附图说明
通过阅读下文的详细描述，同时参照附图，本发明的优点将变得更为明显，其中：
图1为依据本发明实施例所提供的视频单元的方框图；
图2为依据本发明实施例所提供的投影透镜系统示意图；
图3为依据本发明实施例所提供的投影透镜系统示意图；
图4为依据本发明实施例所提供的投影透镜系统示意图；
图5为依据本发明实施例所提供的方法流程图。
具体实施方式
如下将描述本发明的一个或多个具体实施例。在此提供了这些实施例的简洁说明，并未将实际实施例的所有特点全部给予描述。应该认识到在任何实际实施例的开发中，正如在任何工程或设计项目中一样，为实现开发方的具体目标(因实施方式不同而不同)，如符合与系统相关和商业相关的约束，必须做出许多具体实施决定。而且，开发过程可能复杂耗时，但尽管如此，对于那些将受益于本公开发明的普通技术人员而言，这不过是一个设计，加工，制造的例行工作。
首先对图1进行说明，它是依据本发明的一个实施例给出的视频单元方框图，以参考编号10总体标示。在所示实施例中，视频单元10可包括数字光处理(“DLP”)投影电视或投影仪或类似设备。在另一个实施例中，视频单元10可包括液晶显示器(“LCD”)投影电视或投影仪或类似设备。在其他实施例中，视频单元10可能包括其他适用类型的投影电视或显示器。
视频单元10包括光引擎12。光引擎12用于产生白光或彩色光，白光或彩色光用于供成像系统14生成视频图像。光引擎12可包括能够产生白光或接近白光的任何适当形式的灯或灯泡。在一种实施例中，光引擎12可以是高亮度光源，例如金属卤化物灯或汞蒸汽灯。例如，光引擎12可包括由飞利浦公司生产的超高性能(“UHP”)灯。光引擎12也可以包括用于将投射的白光转化为彩色光的部件，例如色轮，二色镜，偏光镜和滤光片。此外，在另一种实施例中，光引擎12可包括能够产生彩色光的部件，例如发光二极管。
如上文所述，光引擎12可在成像系统14处投射，照射，或聚焦色光。成像系统14可利用彩色光来生成适合在屏幕24上显示的图像。成像系统14可用于产生一个或多个用于校准视频单元10中像素偏移的像素型样。在一种实施例中，成像系统14包括DLP成像系统，其采用一个或多个DMD来利用彩色光生成视频图像。在另一种实施例中，成像系统可使用一个LCD投影系统。但是，应该了解，上述实施例并非具有唯一性，在替代实施例中，视频单元10中可使用任何一种方式适合的成像系统14。
图1所示成像系统14可将图像投射到广角投影透镜组件16中。如下文所述，广角投影透镜组件16可包括一个或多个透镜和/或反射镜，该透镜和/或反射镜将成像系统14生成的图像投射到屏幕24上。在此处，术语“广角”是指适用于宽屏电视的图像投影角度。
图2为依据本发明实施例给出的投影透镜系统示意图，以参考编号40总体标示。透镜系统40适用于生成图像的广角投影或显示。该系统40投射该图像，使其可以形成并显示在显示设备24上，诸如宽屏TV。该系统40包括带有防护玻璃44的成像器件42，如DMD。如下所述，DMD 42与其它透镜元件相邻。DMD 42产生的光分量被投射到用于生成图像的广角投影的透镜元件上。在该实施例中，DMD 42提供了一个平面，通过该平面，示例主光线41，43，47和49在透镜组件40中产生。尽管图2中为了阐明目的仅示出了四条示例光线，但熟知本技术的人员应该知道实际上有一束光线从成像器件42射出。
系统40还包括全内反射(TIR)棱镜45，其位置临近防护玻璃44。彩色光分量包含由DMD 42发射并由TIR棱镜45投射的红色、绿色和蓝色(RGB)光线。除彩色光分量外，图像照明光分量(未示出)也进入到TIR棱镜45并到达DMD 42。使用TIR 45旨在将这两种不同光束引导至各自的目的地。即，照明光束被引导至DMD 42，彩色光分量被引导至第一个透镜元件46。因此，TIR 45用于分离图像RGB和照明光分量。
随后，图像被投影到与TIR棱镜45相邻的透镜组上，如示例光线41，43，47和49所示。透镜组包括正冕玻璃元件46和正双胶合透镜48。在实施例中，正双胶合透镜48还包括与负火石玻璃元件48b贴合的正冕玻璃元件48a。后面的这些冕玻璃元件和火石玻璃元件可被粘合、附装和/或相互临近的放置。正冕玻璃元件46用于聚合由TIR棱镜45射出的光线。通过聚合，光线可保持在允许其它光学元件进行后续投影和处理的路径上，所述其他光学元件包含投影透镜系统40。正冕玻璃元件46可有效地起到“格式化”透镜的功能，该透镜为后续处理预先设定光线。
正双胶合透镜48用于对正冕玻璃元件46射出的光线进行颜色校正。DMD 42射出的RGB光分量由不同电磁波长的光组成。因此，每种波长的光在经正冕玻璃元件46传播并被投射到双胶合透镜48上时以不同的角度折射。因此，双胶合透镜48确保了由不同彩色光分量形成的图像能够恰当聚焦。
正冕玻璃元件46及所贴合的正冕玻璃元件48a相对放置，使得两者之间形成双凹透镜形状的空气间隙。元件48a的表面和后面的凹形空气间隙用于校正全孔径和大视野时造成的高阶像差。形成深凹贴合表面(例如元件48a的贴合表面)和上述空气间隙，可能需要更大的加工和装配公差。但将光学元件48a与48b贴合，以及将双胶合透镜48和顶触元件46贴合会使系统40的加工相对容易。
来自双胶合透镜48的投射光线经物理光阑50传播。物理光阑50放置在光线穿过系统40时形成的光径的重心。这意味着物理光阑50位于DMD 42和投影系统40的光线出射点之间。在物理光阑50后，正重火石玻璃元件52位于距物理光阑50一段距离处。火石玻璃元件52进一步减小了光线从物理光阑50的出射角度。从而使得光线不会冲过折叠式反射镜54。实际上，火石玻璃元件52用于防止因延长来自物理光阑50和反射镜54光线的光径而导致的过冲，从而确保其正确投射。
折叠式反射镜54与从正火石玻璃元件52射出的主光线41，43，47和49的水平路径成一定角度放置。因此，反射镜54反射光线41，43，47，49，使其折叠并偏离水平方向。如果没有反射镜54，从透镜54出射的光线会继续沿水平方向传播超过透镜系统40的长度。而采用反射镜54后，透镜组件40的长度被缩短，使其变得更为紧凑。反射镜54还可与成像器件的微型机械反射镜(如DMD 42中所用)同步摆动。反射镜52和显示设备微型反射镜之间的同步摆动使DMD 42所生成图像的投影得到优化。
反射镜54反射的光线被投射到负屈光冕塑料弯月形透镜元件56上。在实施例中，弯月形透镜元件56为丙烯酸材质，具有两个八阶非球面表面。因此，弯月形透镜元件56用于增加后焦距，扩宽视野，并修平系统40生成的图像。因此，弯月形透镜元件56前后表面的二次曲面常数和非球面系数使得失真和像散达到最小化。
图3为依据本发明实施例给出的投影透镜系统示意图，以参考编号60总体标示。系统60在组成和结构上与图2所示的系统40相似。但是，在透镜投影系统60中，正火石玻璃元件52位于折叠式反射镜54和弯月形元件56之间。这样放置具有缩短投影系统长度的优点，同时，高度增加量最小。本技术领域内的普通技术人员应当理解：尽管系统60在组成和结构上可能与系统40相似，但系统60中光学元件的空间布放可能需要对组成系统60的所有光学和其他元件设定特定的加工和定位标准。
图4为依据本发明实施例给出的投影透镜系统示意图，以参考编号70总体标示。透镜系统70在结构和组成上与图3所示的透镜系统60相似。但是，在系统70中，TIR棱镜45(图3)被替换为场镜72。场镜72具备TIR棱镜45的功能，并能提供更好的照度。通过采用场镜72，系统70能在显示器上投射出更明亮的图像。应当了解，在系统70中将TIR棱镜45替换为场镜72可能需要对组成系统70的所有光学和其他元件设定特定的加工和定位标准，这对本技术领域内的普通技术人员也将可以理解。
在实施例中，投影透镜系统40，60和70都配有正透镜组，包含透镜元件46和48，以及正火石玻璃元件52。在系统40，60和70中，正透镜组和正火石玻璃元件类似对称的分布在物理光阑50周围。如前所述，系统40，60和70的实施例也配有丙烯酸材质的负屈光弯月形透镜元件56，它与火石玻璃元件52耦合。由于上述独特配置能扩宽视野，扩大后焦距，并改善像差校正，因此构成了广角投影的优点。此外，在物理光阑两侧都采用正屈光透镜正好符合对大孔径的较松要求，并能提供更好的横向像差控制。采用丙烯酸材质的弯月形透镜元件(例如元件56)，并减少系统40，60和70中所用光学元件数目，不但保证这些系统高性能，同时还比较经济。
图5为依据本发明实施例给出的方法流程图，以参考编号90总体标示。流程图90示出了一种图像广角投影的方法。该方法从方框92开始。在方框94处，生成图像并将其投射到成像器件上。在方框96处，投影图像被透镜组接收。随后，在方框98处，来自透镜组的投影图像被物理光阑50接收。在方框100处，来自物理光阑50的投影图像被火石玻璃元件52接收。在方框102处，来自火石玻璃元件52的投影图像被负屈光冕玻璃弯月形透镜56接收，负屈光冕玻璃弯月形透镜56用于生成投影图像的广角显示。最后，在方框104处，该方法流程结束。
如下为设计本发明实施例所用的一个计算机编码实例：
总体透镜数据：
表面：15
光阑：5
系统孔径：随光阑大小浮动＝2.97427
玻璃类型：SCHOTT SUMITA MISC CORNING SCHOTT_2000
光线定位：近轴参考光线，Cache On
X光瞳偏移：2
Y光瞳偏移：2
Z光瞳偏移：2
变迹：均匀系数＝0.00000E+000
有效焦距：5.24246(在系统温度和压力下的空气中)
有效焦距：5.24246(在图像空间内)
后焦距：0.5231015
光程总长：94.93611
图像空间F/#：2.639217
近轴工作F/#：2.6414
工作F/#：2.65
图像空间NA：0.1859907
物方NA：0.001613689
光阑半径：2.974271
近轴图像高度：5.629782
近轴放大率：-0.008524808
入射光瞳直径：1.986369
入射光瞳位置：15.47372
出射光瞳直径：20.4766
出射光瞳位置：-54.00208
场型：物体高度(毫米)
最大径向场：660.3998
主波长：0.5875618
透镜单位：毫米
角放大率：0.09700564
场：6
场型：物体高度(毫米)
#    X值         Y值         权重
1    0.000000    0.000000    1.000000
2    0.000000      323.769000     1.000000
3    287.794000    161.884000     1.000000
4    -489.249800   -275.204000    1.000000
5    575.588000    0.000000       1.000000
6    575.588000    323.769000     1.000000
波长：3
单位：微米
#    值          权重
1    0.486133    1.000000
2    0.587562    1.000000
3    0.656273    1.000000
表面数据汇总：
表面       类型    半径       厚度       玻璃    直径        二次曲面常数
OBJ  标准          无穷远     600                1320.8      0
  1  EVENASPH      355.8713   3          丙烯酸  47.46676    97.42966
  2  EVENASPH      7.968193   36.78204           26.74832    -1.049251
  3  标准          39.22639   3          N-SF56  20.17972    0
  4  标准          -314.5877  17.28227           19.59733    0
STO  标准          无穷远     6.282983           5.948542    0
  6  标准          74.43345   4.782975   CSK12   10.74056    0
  7  标准          -7.244735  0.9999907  D85-25  11.43767    0
  8  标准          -19.49721  0                  12.99901    0
  9  标准          36.12245   5.324974   SK5     13.87081    0
  10 标准          -19.89504  2.146881           14.36298    0
  11 标准          无穷远     11         BK7     13.59083    0
  12 标准          无穷远     0.851              12.00212    0
  13 标准          无穷远     3          A87-70  11.81493    0
  14 标准          无穷远     0.483              11.37411    0
IMA     标准    无穷远    11.26787    0
表面详细数据：
表面OBJ：标准
表面1：EVENASPH
r 2系数：0
r 4系数：1.1062054e-005
r 6系数：-1.7594351e-008
r 8系数：9.1390405e-012
r 10系数：0
r 12系数：0
r 14系数：0
r 16系数：0
表面2：EVENASPH
r 2系数：0
r 4系数：5.2743008e-005
r 6系数：4.7336555e-007
r 8系数：-7.1379292e-010
r 10系数：0
r 12系数：0
r 14系数：0
r 16系数：0
表面3：标准
表面4：标准
表面STO：标准
表面6：标准
表面7：标准
表面8：标准
表面9：标准
表面10：标准
表面11：标准
表面12：标准
表面13：标准
表面14：标准
表面IMA：标准.
如下为设计本发明实施例的另一计算机编码范例：
总体透镜数据：
表面：15
光阑：5
系统光圈：图像空间F/#＝2.65
玻璃类型：Schott Sumita misc corning
光线定位：近轴参考光线，Cache On
X光瞳偏移：2
Y光瞳偏移：2
Z光瞳偏移：2
变迹：均匀系数＝0.00000E+000
有效焦距：5.248778(在系统温度和压力下于空气中)
有效焦距：5.248778(于图像空间)
后焦距：0.4391037
光程总长：109.3255
图像空间F/#：2.65
近轴工作F/#：2.651058
工作F/#：2.665182
图像空间NA：0.1853364
物方NA：0.001604225
光阑半径：3.201898
近轴图像高度：5.617229
近轴放大率：-0.0085058
入射光瞳直径：1.980671
入射光瞳位置：17.32871
出射光瞳直径：42.1831
出射光瞳位置：-111.8299
场型：物体高度(毫米)
最大场：660.3998
主波：0.5875618
透镜单位：毫米
角放大率：0.04695296
场：6
场型：物体高度(毫米)
#    X值            Y值           权重
1    0.000000       0.000000      1.000000
2    0.000000       323.769000    1.000000
3    287.794000     161.884000    1.000000
4    -489.249800    -275.204000   1.000000
5    575.588000     0.000000      1.000000
6    575.588000     323.769000    1.000000
波长：3
单位：微米
#    值          权重
1    0.486133    1.000000
2    0.587562    1.000000
3    0.656273    1.000000
表面数据汇总：
表面    类型    半径        厚度       玻璃       直径        二次曲面常数
OBJ 标准        无穷远      600                   1320.8      0
  1 EVENASPH    56.32781    3          ACRYLIC    51.96127    -61.97635
  2 EVENASPH    7.717042    40.03644              28.90669    -0.9835658
  3 标准        181.0375    5          SFLD20     22.64673    0
  4 标准        -65.77548   21.31247              21.90694    0
STO 标准        无穷远      10.10311              6.403796    0
  6 标准        54.38987    4.782975   SK5        13.92528    0
  7 标准        -9.597402   0.9999907  SFLDN3     14.29757    0
  8 标准        -22.50471   0                     15.80909    0
  9 标准        25.45693    5.324974   SK5        16.91734    0
  10标准        -33.07775   3.430812              16.83337    0
  11标准        无穷远      11         BK7        15.15583    0
  12标准        无穷远      0.851                 12.50787    0
  13标准        无穷远      3          A87-70     12.19309    0
  14标准        无穷远      0.4837488             11.45625    0
IMA 标准        无穷远                            11.27731    0
表面详细数据：
表面OBJ：标准
表面1：EVENASPH
r 2系数：0
r 4系数：7.1599218e-006
r 6系数：-8.062123e-009
r 8系数：3.2239437e-012
r 10系数：0
r 12系数：0
r 14系数：0
r 16系数：0
表面2：EVENASPH
r 2系数：0
r 4系数：3.0289934e-005
r 6系数：2.169739e-007
r 8系数：1.1775346e-010
r 10系数：0
r 12系数：0
r 14系数：0
r 16系数：0
表面3：标准
表面4：标准
表面STO：标准
表面6：标准
表面7：标准
表面8：标准
表面9：标准
表面10：标准
表面11：标准
表面12：标准
表面13：标准
表面14：标准
表面IMA：标准.
如下为设计本发明实施例的另一计算机编码范例：
总体透镜数据：
表面：15
光阑：5
系统光圈：图像空间F/#＝2.65
玻璃类型：Schott Sumita misc corning
光线定位：近轴参考光线，Cache On
X光瞳偏移：2
Y光瞳偏移：2
Z光瞳偏移：2
变迹：均匀系数＝0.00000E+000
有效焦距：5.236171(在系统温度和压力下于空气中)
有效焦距：5.236171(于图像空间)
后焦距：0.4402165
光程总长：96.07866
图像空间F/#：2.65
近轴工作F/#：2.650864
工作F/#：2.668295
图像空间NA：0.1853495
物方NA：0.001604343
光阑半径：3.212782
近轴图像高度：5.617229
近轴放大率：-0.008505801
入射光瞳直径：1.975913
入射光瞳位置：15.8006
出射光瞳直径：51.5662
出射光瞳位置：-136.695
场型：物体高度(毫米)
最大场：660.3998
主波：0.5875618
透镜单位：毫米
角放大率：0.03831682
场：6
场型：物体高度(毫米)
#    X值           Y值           权重
1    0.000000      0.000000      1.000000
2    0.000000      323.769000    1.000000
3    287.794000    161.884000    1.000000
4    -489.249800   -275.204000   1.000000
5    575.588000    0.000000      1.000000
6    575.588000    323.769000    1.000000
波长：3
单位：微米
#    值          权重
1    0.486133    1.000000
2    0.587562    1.000000
3    0.656273    1.000000
表面数据汇总：
表面    类型    半径        厚度        玻璃       直径        二次曲面常数
0BJ 标准        无穷远      600                    1320.8      0
1 EVENASPH      42.52054    3           ACRYLIC    46.32803    1.383767
2 EVENASPH      6.826374    40.00575               24.99873    -1.56571
3 标准          69.24866    5.502282    SFLD66     17.03269    0
4 标准          -86.92522   12.85154               15.69634    0
STO 标准        无穷远      7.602353               6.425564    0
6 标准          46.21191    4.782975    SK5        11.87228    0
7 标准          -8.823901   0.9999907   SFL57      12.43972    0
8 标准          -24.91574   0                      13.7616     0
9 标准          34.07092    5.324974    SK5        14.56086    0
10 标准         -24.70391   9.973043               14.94001    0
11 标准     89       1.7        KZFSN5    12.71349    0
12 标准     -130     0.851                12.48532    0
13 标准     无穷远   3          A87-70    12.12825    0
14 标准     无穷远   0.4847544            11.41719    0
IMA 标准    无穷远                        11.24931    0
表面详细数据：
表面OBJ：标准
表面1：EVENASPH
r 2系数：0
r 4系数：-1.6457662e-005
r 6系数：2.2892123e-008
r 8系数：-2.597088e-011
r 10系数：0
r 12系数：0
r 14系数：0
r 16系数：0
表面2：EVENASPH
r 2系数：0
r 4系数：0.00034215973
r 6系数：-1.1792122e-006
r 8系数：5.8144252e-009
r 10系数：0
r 12系数：0
r 14系数：0
r 16系数：0
表面3：标准
表面4：标准
表面STO：标准
表面6：标准
表面7：标准
表面8：标准
表面9：标准
表面10：标准
表面11：标准
表面12：标准
表面13：标准
表面14：标准
表面IMA：标准
尽管本发明允许有各种修改和替代形式，但具体实施方式已通过实例示于简图内并将在此进行说明。然而，可以理解的是本发明并非有意受限于这些公开的具体形式。相反，本发明旨在涵盖在以下所附权利要求所定义的本发明精神和范畴内的所有修改、等同物和替代物。

Claims (20)

1、一种视频单元，包括：
用于生成投影图像的成像系统(42)；
与所述成像系统光耦合、用来接收所述投影图像的透镜组，所述透镜组包括：
配有第一正冕玻璃元件(48a)的双胶合透镜(48)；
与所述第一正冕玻璃元件(48a)贴合的负火石玻璃元件(48b)；以及
临近所述双胶合透镜(48)、并面向所述成像系统的第二正冕玻璃元件(46)；
与所述透镜组光耦合、用于接收来自所述透镜组的所述投影图像的正火石玻璃元件(52)；
位于所述正火石玻璃元件(52)和所述透镜组之间的物理光阑(50)；以及
与所述正火石玻璃元件(52)光耦合、以接收来自所述正火石玻璃元件(52)的所述投影图像的负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)，所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)用于生成所述投影图像的广角显示。
2、根据权利要求1所述的视频单元，所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)由丙烯酸材质制成。
3、根据权利要求1所述的视频单元，包括：反射镜(54)，用于折叠投影图像。
4、根据权利要求3所述的视频单元，所述反射镜(54)与所述成像系统的数字微型装置(40)同步摆动。
5、根据权利要求1所述的视频单元，包含用于投射所述图像的全内反射TIR棱镜(45)。
6、根据权利要求1所述的视频单元，包含用于投射所述图像的场镜(72)。
7、根据权利要求1所述的视频单元，所述物理光阑(50)位于所述成像系统(42)和所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)之间的光学中点。
8、根据权利要求1所述的视频单元，包含折叠式反射镜(54)，位于所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)和所述正火石玻璃元件(52)之间。
9、根据权利要求8所述的视频单元，所述正火石玻璃元件(52)，位于所述折叠式反射镜(54)和所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)之间。
10、根据权利要求1所述的视频单元，所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)具有两个八阶非球面表面。
11、一种方法，包含；
生成(94)投影图像；
透镜组接收(96)所述投影图像，所述透镜组(96)包括：配有第一正冕玻璃元件(48a)的双胶合透镜(48)，贴合所述第一正冕玻璃(48a)元件的负火石玻璃元件(48b)，以及临近所述双胶合透镜(48)、并面向所述成像系统的第二正冕玻璃元件(46)；
通过物理光阑(50)接收(98)来自所述透镜组的投影图像；
通过火石玻璃元件(52)接收(100)来自所述物理光阑(50)的投影图像；和
通过负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)接收(102)来自所述火石玻璃元件(52)的投影图像，所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)，用于生成所述投影图像的广角显示。
12、根据权利要求11所述的方法，包括：位于所述成像系统(42)和所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)之间光学中点的物理光阑(50)。
13、根据权利要求11所述的方法，包括：位于所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)和所述正火石玻璃元件(52)之间的折叠式反射镜(54)。
14、根据权利要求13所述的方法，所述正火石玻璃元件(52)位于所述折叠式反射镜(54)和所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)之间。
15、根据权利要求11所述的视频单元，所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)具有两个八阶非球面表面。
16、根据权利要求11所述的方法，包括：使用全内反射TIR棱镜(45)来投射所述图像。
17、根据权利要求11所述的方法，包括：采用场镜(72)来投射所述图像。
18、根据权利要求11所述的方法，包括：折叠所述投影图像。
19、根据权利要求11所述的方法，包括：配置与所述成像系统的数字微型装置(40)同步摆动的反射镜(54)。
20、一种电视TV系统，包括：
用于生成投影图像的成像系统(42)；
投影系统(40)，包括：与所述成像系统(42)光耦合、用于接收所述投影图像的透镜组，所述透镜组包括：
配有第一正冕玻璃元件(48a)的双胶合透镜(48)；
贴合所述第一正冕玻璃元件(48a)的负火石玻璃元件(48b)；以及
临近双胶合透镜(48)并面向所述成像系统的第二正冕玻璃元件(46)；
与所述透镜组光耦合、用于接收来自所述透镜组的投影图像的正火石玻璃元件(52)；
位于所述正火石玻璃元件(52)和所述透镜组之间的物理光阑(50)；
与所述正火石玻璃元件(52)光耦合、用于接收来自所述正火石玻璃元件(52)的投影图像的负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)，所述负屈光冕玻璃弯月形透镜(56)，用于生成所述投影图像的广角显示；以及
用来显示所述图像的广角显示的显示器(24)。
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