[发明专利]一种低畸变全高清投影镜头

说明书

本发明公开了一种低畸变全高清投影镜头，至少包括：第一会聚镜组，具有正光焦度，包括若干个同轴设置的球面透镜，其焦距为f01；光阑；第二会聚镜组，具有正光焦度，包括若干个同轴设置的球面透镜，其焦距为f02；显示芯片；第一会聚镜组、光阑、第二会聚镜组和显示芯片自投影侧至成像侧依次布设，且投影镜头的总长度小于30mm，最大口径小于14mm，后截距大于14.5mm；f01和f02的差值小于1。本发明成像效果好，分辨率高，畸变小，且镜头总长TTL30mm，镜片最大口径14mm，后截距BFL14.5mm；成本低廉，热稳定性高，容易加工且装配简单。

技术领域

本发明属于光电产业领域和机器视觉的工业检测领域，具体是涉及一种低畸变全高清投影镜头。

背景技术

随着半导体技术的高速发展，投影显示技术不断进步，投影设备也逐渐应用到家庭、商务、教育和工业检测领域。主要以LCOS技术和DLP技术应用较为广泛，而DLP技术凭借其高清晰的画面、高亮度的图像、丰富的色彩及高对比度的显示已逐渐成为主流投影设备之一。

DLP技术主要是芯片上有均匀分布的微小反射镜，这些微小反射镜可以按一定的角度旋转，从而将照明系统的光路反射进投影镜头中。DLP技术中的照明系统分为远心结构和非远心结构，照明系统入射至DMD面的入射角度必须和DMD的旋转角度相匹配，并采用远心光路结构使投影画面的均匀性提高，成像光束和照明光束一般通过TIR棱镜或RTIR棱镜来进行分离，并使整个系统的结构更为紧凑。

在投影镜头设计过程中，像差平衡、F数选择、畸变都是较难设计的因素，且由于照明光束的限制使得投影镜头的F数较大，从而使得投影镜头很难做小，且为了使投影镜头与RTIR棱镜匹配时，需要保留较长的后工作距离，使得投影镜头的设计难度增加，因此很难设计出成像质量高，镜头结构紧凑，畸变小且体积又小的投影镜头。

在现有一些公开的投影镜头技术中，一般都是通过采用非球面技术来提升光学系统的成像质量，这样可以降低光学系统的设计难度，简化系统结构，但是非球面技术的加工成本高，并且装配困难，会增加成本和降低生产的效率，例如，在专利CN103246047中，采用一个弯月形单面偶次非球面，增加了加工及装配难度；其次，还可以在系统中增加透镜的个数来满足成像质量的要求，但是镜片数量越多，成本越高，像差平衡越难，且镜片越多，镜头长度就会越长，无法做到小型化，不利于集成。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种体积小，成像质量高，加工成本降低，畸变小的低畸变全高清投影镜头。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低畸变全高清投影镜头，至少包括：

第一会聚镜组，具有正光焦度，包括若干个同轴设置的球面透镜，其焦距为f01；

光阑；

第二会聚镜组，具有正光焦度，包括若干个同轴设置的球面透镜，其焦距为f02；

显示芯片；

所述第一会聚镜组、光阑、第二会聚镜组和显示芯片自投影侧至成像侧依次布设，且投影镜头的总长度小于30mm，最大口径小于14mm，后截距大于14.5mm；

所述f01和f02的差值小于1。

本发明中第一会聚镜组和第二会聚镜组的焦距差值小，第一会聚镜组和第二会聚镜组承担的像差均衡，结构更加稳定。

进一步的，所述第一会聚镜组焦距15mmf0116mm，所述第二会聚镜组焦距15mmf0216mm，且1f01/f021.1。

进一步的，所述第一会聚镜组包括四片透镜，其从投影侧至成像侧依次为，具有正光焦度的第一双凸透镜，具有负光焦度的第二双凹透镜，具有负光焦度的第三双凹透镜和具有正光焦度的第四双凸透镜。