Проекционная оптическая система объектива домашнего кинотеатра с внутренней компенсацией проективных искажений изображения на экране

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано при проектировании оптических систем проекционного телевизора. Устройство содержит вспомогательный и основной каскады, при совместной работе обеспечивающие отсутствие перспективных искажений выходного изображения на наклонном экране. Вспомогательный каскад обеспечивает линейное увеличение β₁=β_Σ/β₀ и создает промежуточное изображение на наклонной плоскости. Основной каскад проекционного объектива работает с линейным увеличением β₀ так, что выполняются условия отсутствия проективных искажений на экране домашнего кинотеатра. Технический результат - устранение перспективных искажений при формировании изображения на наклонном экране домашнего кинотеатра, повышение качества изображения мультипиксельной панели на экране. 1 ил.

 

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано при проектировании оптических систем (объективов) проекционного телевизора ("домашнего кинотеатра").

Известны оптические системы объективов проекционного телевизора с мультипиксельной панелью, которые содержат несколько последовательно установленных компонентов, выполненных в виде одиночных или склеенных линз (см. патентную заявку США №2004257539 [1] и заявку Японии № 2000066098 [2]).

Наиболее близким аналогом к изобретению является оптическая система объектива проекционного телевизора, описанная в патентной заявке Японии №2002357768 [3], которая содержит последовательно расположенные вдоль оптической оси отражающую мультипиксельную панель, первую линзовую систему с положительной оптической силой, представляющую собой систему, оптическая ось которой наклонена по отношению к мультипиксельной панели, вторую линзовую систему с отрицательной оптической силой, смещенную относительно оптический оси, и экран.

Недостатком всех указанных известных оптических систем при хорошем качестве изображения является наличие его перспективных искажений из-за большого наклона экрана, необходимого для уменьшения глубины ящика проекционного телевизора.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в устранении перспективных искажений при формировании изображения на наклонном экране Домашнего Кинотеатра и, таким образом, в дальнейшем повышении качества изображения мультипиксельной панели на экране.

Технический результат достигается тем, что в оптической системе Домашнего Кинотеатра, содержащей последовательно расположенные по ходу лучей информационный кадр входного изображения (мультипиксельная панель, LCD или любой другой входной информационный кадр изображения), проекционный объектив и экран Домашнего Кинотеатра, на котором формируется выходное изображение информационного кадра с требуемым увеличением β_Σ, проекционный объектив структурно содержит основной и вспомогательный каскады, характеристики которых при их совместной работе обеспечивают отсутствие перспективных искажений выходного изображения на наклонном экране. Вспомогательный каскад проекционного объектива обеспечивает линейное увеличение β₁=β_Σ/β₀ и создает промежуточное изображение отражающей мультипиксельной панели на наклонной плоскости, имеющей осевое удаление -а и угол наклона α относительно передней главной плоскости основного каскада. Основной каскад проекционного объектива работает с линейным увеличением β₀ так, что выполняются условия отсутствия проективных искажений на экране домашнего кинотеатра

где а' - осевое удаление плоскости экрана от задней главной плоскости основного каскада проекционного объектива;

α' - угол наклона экрана домашнего кинотеатра относительно задней главной плоскости основного каскада проекционного объектива.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже приведена оптическая система Домашнего Кинотеатра. Оптическая система Домашнего Кинотеатра содержит последовательно расположенные вдоль оптической оси входной информационный кадр 1 изображения (например, отражающая мультипиксельная панель), проекционный объектив, включающий в себя вспомогательный каскад 2 и основной каскад 3, а также экран 4 Домашнего Кинотеатра. Оптическая ось вспомогательного каскада 2 проекционного объектива смещена относительно центра мультипиксельной панели и таким образом вспомогательный каскад формирует промежуточное изображение панели на наклонной плоскости, обеспечивая увеличение β₁=β_Σ/β₀. Затем основной каскад 2 проекционного объектива переносит промежуточное наклонное изображение мультипиксельной панели на экран 4 Домашнего Кинотеатра, обеспечивая выполнение условия отсутствия проективных искажений на экране. При этом обеспечивается и заданное увеличение проекционного объектива β_Σ.

Проекционная оптическая система объектива Домашнего Кинотеатра, содержащая расположенные по ходу лучей информационный кадр входного изображения (мультипиксельная панель, LCD или любой другой входной информационный кадр изображения), проекционный объектив и экран Домашнего Кинотеатра, на котором формируется выходное изображение информационного кадра с требуемым увеличением β_Σ, отличающаяся тем, что, с целью устранения перспективных искажений при формировании выходного изображения, на сильно наклоненном экране Домашнего Кинотеатра проекционный объектив структурно содержит вспомогательный и основной каскады, характеристики которых при их совместной работе обеспечивают отсутствие перспективных искажений выходного изображения на наклонном экране; вспомогательный каскад проекционного объектива рассчитан так, чтобы обеспечить линейное увеличение β₁=β_Σ/β₀ и создать промежуточное изображение на наклонной плоскости, имеющей осевое удаление -а и угол наклона α относительно передней главной плоскости основного каскада, а основной каскад проекционного объектива работает с линейным увеличением β₀ так, что выполняются условия отсутствия проективных искажений на экране домашнего кинотеатра

β₀=а'/а;

а·ctg(α)-а'·ctg(α')=0,

где а' - осевое удаление плоскости экрана от задней главной плоскости основного каскада проекционного объектива;

α' - угол наклона экрана домашнего кинотеатра относительно задней главной плоскости основного каскада проекционного объектива.