[发明专利]一种投影镜头及投影系统

说明书

本发明公开了一种投影镜头及投影系统，投影系统包括：投影光源、光阀调制部件和投影镜头。光阀调制部件采用的0.66”的4K高分辨率DMD，可以实现大尺寸高分辨率的显示；投影镜头包括：折射系统和反射系统，折射系统包括：前群镜组、中群镜组和后群镜组，后群镜组包括一个双胶合透镜组，前群镜组包括一个双胶合透镜组；反射系统包括反射镜，反射镜用于反射折射系统的成像光线。采用两个双胶合透镜组来解决红绿蓝三色偏差大的问题，提升投影画面质量。其中，后群镜组中的双胶合透镜组主要用于改善镜头在不同光谱的球差，并对镜头的像散进行矫正；前群镜组中的双胶合透镜组主要用于矫正系统残余横向色差。

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种投影镜头及投影系统。

背景技术

基于数字光处理(Digital Light Processing，简称DLP)的投影系统，将光源发射出的光线经过调制之后照射到数字微镜器件(Digital Micro Device，简称DMD)上，由DMD上的微镜单元反射后照射到投影镜头，并经过投影镜头投射到投影屏幕上形成图像。

目前DLP投影系统通常采用远心光路架构，具有较好的成像质量，但DMD与投影镜头之间需要较大的后工作距离来设置分光棱镜，导致投影系统的整体体积偏大，占据较大的使用空间，同时具有较高的成本。

发明内容

本发明一些实施例中，投影镜头包括：折射系统和反射系统，折射系统包括：前群镜组、中群镜组和后群镜组，后群镜组包括一个双胶合透镜组，前群镜组包括一个双胶合透镜组；反射系统包括反射镜，反射镜用于反射折射系统的成像光线。采用两个双胶合透镜组来解决红绿蓝三色偏差大的问题，提升投影画面质量。其中，后群镜组中的双胶合透镜组主要用于改善镜头在不同光谱的球差，并对镜头的像散进行矫正；前群镜组中的双胶合透镜组主要用于矫正系统残余横向色差。采用两个双胶合透镜组配合使用，可以在保证有效校正色差的前提下降低加工精度，提供可制造性设计。

本发明一些实施例中，投影镜头为采用二次成像架构，影像光线通过折射系统后，在反射系统和折射系统之间进行第一次成像，第一次成像经反射系统反射后，在设定位置进行二次成像。

本发明一些实施例中，反射系统包括反射镜，位于折射系统的出光侧，用于折叠光路进行成像，由此减小投影镜头的长度，减小投影镜头的尺寸。在本发明实施例中，反射镜参与成像，用于将光线进行大比例压缩。

本发明一些实施例中，反射系统与后群镜组、中群镜组、前群镜组共轴设置。其中，通过沿光轴调整中群镜组与前群镜组和后群镜组的相对位置，可以实现不同投影尺寸下的聚焦成像。前群镜组相对反射系统是可移动的，针对不同尺寸的投影条件，调节前群镜组相对反射系统的位移，可以实现不同尺寸下都有良好的畸变表现。

本发明一些实施例中，后群镜组包括沿着逐渐靠近反射系统的方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。其中，第一透镜为非球面透镜；第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜均为球面透镜。第一透镜的屈光度为正，第二透镜的屈光度为负，第三透镜的屈光度为正，第四透镜的屈光度为负，第五透镜的屈光度为正，第六透镜的屈光度为负。

本发明一些实施例中，第一透镜可以采用凸凹非球面镜，采用玻璃非球面透镜，用于改善球差和像散，提高投影镜头的解析度。同时玻璃非球面透镜具有较低的热膨胀系数，折射率温度系数小，折射率均一性好，光学性能稳定，因此靠近光源的第一透镜采用玻璃非球面透镜可以保证投影系统具有良好的成像质量。

本发明一些实施例中，第三透镜和第四透镜相互胶合，构成一个双胶合透镜组。第三透镜的阿贝数大于第四透镜的阿贝数；第三透镜的折射率小于第四透镜的折射率。

本发明一些实施例中，中群镜组包括沿着逐渐靠近反射系统的方向依次设置的第七透镜和第八透镜。第七透镜为球面透镜，第八透镜为非球面透镜；第七透镜的屈光度为正，第八透镜的屈光度为负。