[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，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，后群镜组包括两个双胶合透镜组和一个三胶合透镜组；反射系统包括反射镜，反射镜包括靠近前群镜组的第一表面和背离前群镜组的第二表面，第二表面用于反射折射系统的成像光线。采用两个双胶合透镜组和一个三胶合透镜组来改善不同波长产生的色差，使得投影镜头光谱覆盖到450nm～645nm的范围。采用反射镜的第二表面来反射成像光线，这样第一表面和第二表面均参与二次成像，最大限度地利用两个表面的自由度，并且可以减小两个表面的设计难度，提高反射系统的可制造性。

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

随着投影技术的不断发展，投影显示产品开始作为替代电视的大屏幕产品走进了千家万户。作为替代电视的显示产品，为了避免物体遮挡投影镜头影响显示效果，或者设计一体机结构，目前家用投影设备通常配置超短焦镜头。超短焦镜头由于投影距离短，视场要求大，成像要求高，同时还要兼顾成本与小型化，导致设计难度较大。

随着三色激光光源的普及和使用，投影波长由原来的620nm扩展到了645nm，因此基于620nm以内波长设计的投影镜头不再适用，画面成像存在色偏的问题。

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，后群镜组包括两个双胶合透镜组和一个三胶合透镜组；反射系统包括反射镜，反射镜包括靠近前群镜组的第一表面和背离前群镜组的第二表面，第二表面用于反射折射系统的成像光线。采用两个双胶合透镜组和一个三胶合透镜组来改善不同波长产生的色差，使得投影镜头光谱覆盖到450nm～645nm的范围。其中，远离反射系统的双胶合透镜组和三胶合透镜组用于改善镜头的垂轴的色差，三胶合透镜组对镜头的球差进行矫正；靠近反射系统的双胶合透镜组主要用于矫正系统光阑的残余慧差和场曲。采用两个双胶合透镜组配合一个三胶合透镜组可以在保证有效校正色差的前提下降低加工精度，提升可制造性设计。

本发明一些实施例中，投影镜头为采用二次成像架构，投影通过折射系统后，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，反折系统包括反射镜，反射镜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。反射系统中的反射镜包括靠近前群镜组的第一表面和背离前群镜组的第二表面。采用反射镜的第二表面来反射成像光线，这样第一表面和第二表面均参与二次成像，最大限度地利用两个表面的自由度，并且可以减小两个表面的设计难度。另外，采用第二表面来反射成像光线，会使投影光线的能量主要集中在第二表面，而第二表面为投影镜头的外表面，因此相比于第一表面的位置更容易设置散热装置。

本发明一些实施例中，反射系统、前群镜组、中群镜组和后群镜组共轴设置。前群镜组相对反射系统可移动调整，实现了不同尺寸下都有较好的畸变表现。通过调整中群镜组相对于前群镜组和后群镜组之间的位移，可以实现不同投影尺寸的聚焦成像。当调整画面尺寸大小时，可以变投影镜头与投影屏幕之间的距离，即可在各个尺寸下均能获得清晰的图像。

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、第六透镜、孔径光阑、第七透镜、第八透镜和第九透镜。其中，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜均为球面透镜。第一透镜的屈光度为正，第二透镜的屈光度为正，第三透镜的屈光度为负，第四透镜的屈光度为正，第五透镜的屈光度为负，第六透镜的屈光度为正，第七透镜的屈光度为正，第八透镜的屈光度为正，第九透镜的屈光度为负。