[发明专利]一种投影镜头和投影系统

说明书

本发明公开了一种投影镜头和投影系统，投影镜头包括沿一轴线同轴依次排布的第一球面双凸透镜、第二球面双凸透镜或平凸透镜、非球面双凸透镜、球面双凹透镜、第三球面双凸透镜、第一球面月牙透镜或平凸透镜、第二球面月牙透镜、第三球面月牙透镜、非球面月牙透镜或平凹透镜，投影系统包括沿一轴线同轴依次排布的显示装置、棱镜和如上任一所述的投影镜头。本发明投影镜头与DMD或LCOS显示器件配合使用，将显示器件调制后的光束收集并聚焦到显示屏幕，具有显示尺寸大，光利用效率高的特点，镜头含两片非球面透镜，在保证镜头热稳定性的同时使镜头镜片数量较少，利于降低成本及减少装配公差影响。

技术领域

本发明涉及图像显示技术领域，具体涉及一种投影镜头和投影系统。

背景技术

现有的数字投影显示技术主要采用DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件)或者LCOS(Liquid Crystal On Silicon，硅基液晶)作为显示器件，采用偏振分光元件(PBS)或者全反射分光元件(TIR)作为照明/成像分光器件，通过设计合理的投影镜头光路，将从显示器件上反射的图像聚焦到显示屏幕上面。以现有的技术，为了取得良好的显示图像品质以及较大的画面尺寸(投射比1.5)，投影镜头通常结构复杂，透镜镜片数量一般在14片以上，从而造成加工以及装配工艺复杂，良率不易控制，现有投影镜头通常价格昂贵且显示图像品质参差不齐。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种投影镜头和投影系统，克服现有技术投影镜头和投影系统镜片数量多、加工以及装配工艺复杂的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种投影镜头，包括沿一轴线同轴依次排布的第一球面双凸透镜、第二球面双凸透镜或平凸透镜、非球面双凸透镜、球面双凹透镜、第三球面双凸透镜、第一球面月牙透镜或平凸透镜、第二球面月牙透镜、非球面月牙透镜或平凹透镜、第三球面月牙透镜。

根据本发明的实施例，所述非球面双凸透镜、所述球面双凹透镜和第三球面双凸透镜胶合形成三胶合透镜。

根据本发明的实施例，所述非球面双凸透镜、所述非球面月牙透镜或所述平凹透镜的非球面形状满足如下多项式：

其中Z表示非球面上的点离非球面顶点在光轴方向的距离，r表示非球面上的点到光轴的距离，c表示非球面的中心曲率，k表示圆锥率，a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16表示非球面高次项系数。

一种投影系统，包括沿一轴线同轴依次排布的显示装置、棱镜和如权利要求1至3任一所述的投影镜头。

根据本发明的实施例，在所述显示装置的前端设置有保护玻璃。

根据本发明的实施例，在所述投影镜头的透镜之间设置有光阑。

根据本发明的实施例，所述光阑设置在第三球面双凸透镜、第一球面月牙透镜之间或者设置在第三球面双凸透镜、平凸透镜之间。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明投影镜头与DMD或LCOS显示器件配合使用，将显示器件调制后的光束收集并聚焦到显示屏幕，具有显示尺寸大，光利用效率高的特点，镜头含两片非球面透镜，在保证镜头热稳定性的同时使镜头镜片数量较少，利于降低成本及减少装配公差影响。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本发明第一投影系统实施例示意图；

图2为本发明第一投影系统实施例光线追迹图；

图3为本发明第一投影系统实施例模量传输函数MTF示意图；