[发明专利]微显示投影镜头的实现方法及采用该方法的投影镜头

说明书

技术领域：

本发明属于投影成像技术领域，具体涉及一种微显示投影镜头的实现方法及采用该方法的投影镜头。

背景技术：

微显示投影技术的主要光学架构是微显示光学引擎，所说的光学引擎一般包括光源、微显示成像芯片、合像系统和投影镜头。其工作原理是利用微显示成像芯片来调制光源发射出来准备投影到屏幕上的光信号，即将光源分离成三色分别加以控制，再将三色图像合成要投影的图像，然后利用投影镜头投影到屏幕上。现有的微显示光学引擎中，合像系统中包括棱镜，它和投影镜头是相互独立的结构，微显示成像芯片是投影镜头的物面，在物面和投影镜头之间有合像系统，因此，在应用过程中需要投影镜头具有一定的后截距要求。

微显示投影技术的关键就是投影镜头，特别是高清晰数字电视为适应进入普通家庭的需要，其发展趋势是大屏幕、超薄化，而投影镜头的投影距离是制约实现大屏幕、超薄化的关键因素。为了减小投影空间，需要减小投影镜头的投影距离，也就是需要设计和制造短焦距的投影镜头。更短焦距投影镜头的开发是比较困难的，因为有大的视场角，镜头中色差和畸变等技术指标不容易达到设计要求，在制造技术上实现也有相当大难度。

现有的投影镜头，无论是长焦距、短焦距还是变焦距投影镜头，其结构特点均是：在镜筒内的同一光轴上设置有多个被分成若干组的球面透镜，同时根据焦距的长短，对后截距都有一定的要求。这是由于投影镜头中后截距和焦距存在相互制约的关系。设投影镜头的结构总光焦度为1，设前组光焦度为后组光焦度为d是前后组之间的距离，l′₁是反远距型镜头的后截距，f′反远距型镜头的焦距，1/γ₁为反远距型物镜的反远距比，即1γ1=l2′f′.]]>在高斯光学成象中，存在：的关系。在整个镜头长度要求合适的情况下，及前组和后组之间距离d确定时，要增大1/γ₁，就必须增大值。再由公式(其中u′₁为前组负担的孔径角)和公式(其中u′₂-u′₁为后组负担的孔径角)可知，值的增大，必然引起前组和后组分担的孔径角增大，最终引起与孔径有关的高级象差的增加，从而需要对系统复杂化以消除产生的高级象差。从上面的论述可以看到，投影镜头的焦距越短，同时需要较长的后截距时，其投影镜头的设计难度越大。例如中国专利CN 2735365Y公开的一种由11片透镜组成的投影镜头，其后截距达到40.02mm。

综上所述，现有技术存在的不足是：都要求有一定的后截距，导致光学引擎结构复杂，增大镜头设计和加工难度，在焦距越短时，问题越突出。

发明内容：

本发明提供一种微显示投影镜头的实现方法及采用该方法的投影镜头，以克服现有技术存在的投影镜头都要求有一定的后截距，镜头设计和加工难度加大，焦距越短时问题越突出的不足。

为克服上述不足，本发明的技术方案是：一种微显示投影镜头的实现方法，是在镜筒内若干个透镜中离物面光路最近的透镜的像面一侧任意位置的光轴上设置透明的具有分光合色功能的棱镜。

上述透镜分为N组时，N-1个棱镜分别设置于透镜组之间。

上述透镜分为N组时，N个棱镜之间设置有透镜组。

一种微显示投影镜头，包括镜筒和镜筒内同一光轴上设置的透镜，其特殊之处在于：在镜筒内若干个透镜中离物面光路最近的透镜的像面一侧的任意位置的光轴上设置有透明的棱镜。

上述透镜分为N组时，N-1个棱镜分别设置于透镜组之间。

上述透镜分为N组时，N个棱镜之间设置有透镜组。

上述棱镜的两个端面可以是球面、平面、非球面和/或自由曲面。

上述棱镜的两个端面是平面。易于加工，使用效果也最好。

与现有技术相比，本发明的优点是：