[发明专利]超短焦投影镜头

说明书

本发明公开了一种超短焦投影镜头，用于将显示器显示的第一图像成像为放大的第二图像，该超短焦投影镜头包括沿光路前后排列的用于将所述第一图像成像为第一中间像的第一透镜组、设置在第一中间像的成像位置处的孔径光阑、用于将第一中间像成像为第二中间像的第二透镜组和用于将第二中间像反射，形成放大的第二图像的反射镜。第一透镜组、孔径光阑述第二透镜组具有同一主光轴。超短焦投影镜头的透射比为0.2～0.25，焦距为‑2.9mm～‑3.2mm，第一图像相对于主光轴的偏移量大于120％。本发明能够短距离投影大图像，且成像质量高。

技术领域

本发明涉及光学系统领域，特别是涉及超短焦投影镜头。

背景技术

超短焦投影镜头能够有效地缩短投影机的投影距离，是目前市面上短距离投射大尺寸画面的重要解决途径。

在缩短投影镜头焦距的设计上有三种方式：折射式、反射式和混合式。折射式设计的镜头全部由透镜组成，包括球面透镜或非球面透镜，由于这种设计的镜头其透镜镜片的数量较大且种类繁多，因此结构往往较复杂，不利于制造。反射式设计的镜头全部由反射镜组成，包括球面或非球面的反射镜，反射镜可以是凸面、凹面或平面反射镜，但非球面反射镜的加工及检测的难度较大，多片的反射镜无疑增大了镜头的成本和制造难度。混合式设计的镜头综合了折射式和反射式的技术特点，采用了透镜和反射镜相结合的设计方式，是目前市面上超短焦投影镜头的主流方案。

目前也有很多种基于先折射后反射的混合式设计原理的结构被提出。基于先折射后反射的混合式设计原理的镜头或系统，但是由于需要在较短的距离内投射出尺寸较大的画面，要求低透射比，以至于投射出的图像会存在畸变、球差或色差等，景深和像面亮度均难以控制，所得的图像质量不高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种超短焦投影镜头，能够短距离投影大图像，并且提高成像质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种超短焦投影镜头，用于将显示器显示的第一图像成像为放大的第二图像，该超短焦投影镜头包括沿光路前后排列的第一透镜组、孔径光阑、第二透镜组和反射镜。第一透镜组用于将所述第一图像成像为第一中间像。孔径光阑设置在所述第一中间像的成像位置处。第二透镜组用于将所述第一中间像成像为第二中间像。反射镜位于所述第二透镜组的后方，用于将所述第二中间像反射，形成放大的第二图像。所述第一透镜组、所述孔径光阑和所述第二透镜组具有同一主光轴；所述超短焦投影镜头的透射比为0.2～0.25，焦距为-2.9mm～-3.2mm，所述第一图像相对于主光轴的偏移量大于120％。

其中，所述反射镜为平面镜或者凹面反射镜。

其中，当所述反射镜为凹面反射镜时，所述凹面反射镜与所述第一透镜组具有同一主光轴。

其中，所述凹面反射镜的凹面为自由曲面。

其中，所述反射镜设在所述第二中间像之后。

其中，所述第一透镜组包括沿光路依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜；所述第一透镜为一双凸透镜，所述第二透镜为一双凸透镜，所述第三透镜为一凸凹透镜，所述第四透镜为一双凹透镜，所述第五透镜为一凸凹透镜。

其中，所述第四透镜和所述第五透镜胶合为一个整体。

其中，所述第四透镜的折射率高于所述第五透镜；所述第四透镜的色散大于第五透镜的色散；所述第四透镜的阿贝数低于所述第五透镜的阿贝数。

其中，所述第二透镜组中至少包含有一片非球面透镜。