[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：第一光学系统，第二光学系统以及位于第一光学系统与第二光学系统之间的光路转向组件；其中，第一光学系统，用于对入射光束进行成像形成第一成像；光路转向组件，用于将第一光学系统的第一成像反射到第二光学系统中；第二光学系统，用于对第一成像进行第二次成像形成第二成像；第一光学系统的主光轴与第二光学系统的主光轴呈设定夹角。采用光路转向组件将第一光学系统的成像反射到第二光学系统中，从而使得第一光学系统的主光轴与第二光学系统的主光轴呈设定的夹角，由此采用反射光路的方式使投影镜头的光轴折转，减小投影镜头的长度，有利于减小投影箱体的体积。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤指一种投影镜头及投影系统。

背景技术

数字光处理（Digital Light Processing，简称DLP）技术是指应用了数字微镜晶片（DMD）来作为关键处理元件以实现数字光学处理过程。其原理是将光源发射出光分成基色光，再投射在DMD芯片上，将经过DMD芯片处理后的光经过投影镜头在投影屏幕上成像。从DLP的技术原理上来说，它具有最少的信号噪声、精确的灰度等级、较高的反射率、无缝图像显示、高可靠性等优势。

DLP拼接屏由多个背投显示单元拼接而成，其最主要的特点是拼缝小，可以控制到0.5毫米以内。基于其优势，近几年来越来越多的领域采用DLP拼接屏作为背景或进行显示。目前的DLP拼接屏通常使用发光二极管（Light Emitting Diode，简称LED）作为光源，但其显示亮度不高，约1000-1500lm，并且DMD大多使用为0.9”的规格，因此投影镜头的光通量密度相对较低。而随着激光光源大规模推向市场后，将激光光源应用于DLP拼接屏，可以采用0.65”或0.66”的DMD来提高光能量，但是目前相关投影镜头采用箱体直投，在适配0.65”或0.66”的DMD时会使得箱体体积过大，而且目前相关投影镜头由于其后工作距离BFL比较小（一般在35mm左右），无法配置影像偏移镜组，分辨率被限制为2K以下，不能实现4K分辨率的显示。

发明内容

本发明实施例提供一种投影镜头及投影系统，在适用激光光源时不增大投影箱体体积，而且可以实现4K分辨率的显示。

第一方面，本发明提供一种投影镜头，包括：第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组，以及位于第一透镜组与第二透镜组之间的孔径光阑和位于第二透镜组背离孔径光阑一侧的光路转向组件；

第一透镜组用于对入射光束进行成像，形成孔径光阑的入射光瞳；第二透镜组用于对孔径光阑的出射光瞳进行成像；第三透镜组位于光路转向组件的反射光路上，用于消除上述投影镜头的像差；第四透镜组位于光路转向组件与第三透镜组之间，用于消除上述投影镜头的色差；

第二透镜组出射至光路转向组件的光路与光路转向组件的反射光路成设定夹角；

上述第一透镜组、上述第二透镜组、上述第三透镜组以及上述第四透镜组的焦距满足以下关系式：

2.7｜F1/F｜5.05；

6.5｜F2/F｜12.1；

1.5｜F3/F｜2.85；

其中，F表示上述投影镜头的等效焦距，F1表示上述第一透镜组的等效焦距，F2表示上述第二透镜组、上述光路转向组件以及上述第四透镜组构成的光学系统的等效焦距，F3表示上述第三透镜组的等效焦距。

可选的，上述第一透镜组与上述光路转向组件沿主光轴方向的距离满足以下关系式：

0.882L1/L21.028；

其中，L1表示上述第一透镜组沿主光轴方向的总长度，L2表示上述光路转向组件与上述第一透镜组沿主光轴方向的距离。

可选的，上述第二透镜组、上述光路转向组件以及上述第四透镜组沿主光轴方向的总长度满足以下关系式：