[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：依次设置的第一透镜群、孔径光阑、第二透镜群和第三透镜群。其中，第一透镜群包括一个双胶合透镜组和一个三胶合透镜组，第三透镜群包括两个非球透镜。由此大大地减小了镜头的复杂程度，整体架构设计简洁，有利于降低成本。配合影像偏移镜组可以实现8K分辨率的成像质量。

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

激光投影显示技术是目前市场上的一种新型的投影显示技术，相对于LED投影产品，激光投影显示产品具有画面对比度高，成像清晰，色彩鲜艳，亮度更高的特点，这些显著的特点逐渐使得激光投影显示技术成为市场上的又一主流的发展方向。

目前的商用激光投影产品通常会配置长焦镜头，但是随着产品的显示分辨率的不断提高，现有的长焦镜头不再适用，因此开发更高分辨率的投影产品是亟待解决的问题。

发明内容

本发明一些实施例中，投影镜头包括依次设置的第一透镜群、孔径光阑、第二透镜群和第三透镜群。其中，第一透镜群包括一个双胶合透镜组和一个三胶合透镜组，第三透镜群包括两个非球透镜。由此大大地减小了镜头的复杂程度，整体架构设计简洁，有利于降低成本。配合影像偏移镜组可以实现8K分辨率的成像质量。

本发明一些实施例中，第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群共轴设置，且三者的相对位置固定。投影镜头采用一次成像架构，其光阀调制部件所在位置为物面，其出射光经过投影镜头之后在投影屏幕上成像。

本发明一些实施例中，第一透镜群包括沿逐渐靠近第二透镜群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、第七透镜和第八透镜。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、第七透镜和第八透镜均为球面透镜。第一透镜群包括8个透镜，且均采用球面透镜，有利于降低设计和加工难度。

本发明一些实施例中，光学系统中透镜的光焦度会直接影响到像散、场曲、畸变、轴向色差和垂轴色差，因此不同的正负光焦度搭配也会对像差校正起到一定作用。第一透镜群的整体的光焦度为正。第一透镜的光焦度为正，第二透镜的光焦度为正，第三透镜的光焦度为负，第四透镜的光焦度为正，第五透镜的光焦度为负，第六透镜的光焦度为正，第七透镜的光焦度为负，第八透镜的光焦度为正。

本发明一些实施例中，第四透镜和第五透镜相互胶合构成双胶合透镜组；第六透镜、第七透镜和第八透镜相互胶合构成三胶合透镜组。双胶合透镜组和三胶合透镜组可以对投影镜头中的球差、慧差、像散进行校正。

本发明一些实施例中，第二透镜群包括第九透镜；第九透镜为球面透镜；第九透镜的光焦度为正，因此第二透镜群的整体的光焦度为正。

本发明一些实施例中，第三透镜群包括沿逐渐远离第二透镜群的方向依次设置的第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜和第十五透镜。其中，第十透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜均为球面透镜；第十四透镜和第十五透镜均为非球面透镜。第十四透镜和第十五透镜旋转对称的非球面透镜。第十四透镜和第十五透镜对投影镜头的像差校正起到关键性作用，具体地，第十四透镜主要对光学系统的畸变、场曲进行校正；第十五透镜对光学系统的畸变、像散和场曲均起到校正作用。

本发明一些实施例中，光学系统中透镜的光焦度会直接影响到像散、场曲、畸变、轴向色差和垂轴色差，因此不同的正负光焦度搭配也会对像差校正起到一定作用。第三透镜群的整体的光焦度为负，用于将投影光线进行角度压缩。第十透镜的光焦度为正，第十一透镜的光焦度为正，第十二透镜的光焦度为正，第十三透镜的光焦度为负，第十四透镜的光焦度为负，第十五透镜的光焦度为负。

投影镜头的有效焦距、第一透镜群的有效焦距、第二透镜群的有效焦距和第三透镜群的有效焦距满足以下关系：

2|F2/F1|8；

6|F3/F1|20；