CN109298584A - 投影镜头及投影机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种投影镜头及投影机，涉及图像显示技术领域。该投影镜头包括：从放大侧至缩小侧依次光轴重合放置的第一弯月透镜、第一双凹透镜、第一胶合透镜、第一双凸透镜、第二胶合透镜、第三胶合透镜、第二双凸透镜和第三双凸透镜，投影镜头的后焦距与有效焦距之比大于第一预设值，投影镜头的总长与有效焦距之比大于第二预设值，投影镜头的总长与有效焦距之比小于第三预设值，该投影镜头在满足可以根据具体的需要设定相应的投影镜头后焦距、有效焦距和总长时，该投影镜头的镜片数量少，结构简单，容易制造，使得投影镜头的成本降低。

Description

投影镜头及投影机
技术领域
本发明涉及图像显示技术领域，具体而言，涉及一种投影镜头及投影机。
背景技术
投影机作为教学和影院等生活中各场所必备的投影设备，投影镜头是在投影机光路中的最后一个环节，也是一个极为重要的环节，投影镜头的设计不仅影响投影机的性能，也决定了投影效果的质量。
目前常见的数字投影显示技术，主要采用DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件)或LCOS(Liquid Crystal On Silicon，硅基液晶)作为显示器件，运用偏振分光元件或者全反射分光元件作为照明或者成像分光器件，通过设计合理的投影镜头光路，从而将显示器件上反射的图像聚集到投影屏幕上。
但是，现有技术为了在投影时取得较好的成像品质和较大的画面尺寸，投影镜头的结构设计复杂，镜片数量多，因此，制造工艺相对复杂，且价格昂贵。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种投影镜头及投影机，以解决投影镜头制造工艺复杂，价格昂贵的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种投影镜头，包括：从放大侧至缩小侧依次光轴重合放置的第一弯月透镜、第一双凹透镜、第一胶合透镜、第一双凸透镜、第二胶合透镜、第三胶合透镜、第二双凸透镜和第三双凸透镜，所述第一弯月透镜为偶次非球面透镜，所述第一双凹透镜、所述第一胶合透镜、所述第一双凸透镜、所述第二胶合透镜、所述第三胶合透镜、所述第二双凸透镜和所述第三双凸透镜为球面透镜，所述投影镜头的后焦距BFL与有效焦距f之比大于第一预设值，所述投影镜头的总长TTL与有效焦距f之比大于第二预设值，所述投影镜头的总长TTL与有效焦距f之比小于第三预设值。
一种实施方式中，BFL/f>1.88，10<TTL/f<11.5。
一种实施方式中，所述第一胶合透镜包括胶合成的第二弯月透镜和第四双凸透镜。
一种实施方式中，所述第二胶合透镜包括胶合成的第三弯月透镜和第四弯月透镜。
一种实施方式中，所述第三胶合透镜包括胶合成的第二双凹透镜和第五双凸透镜。
一种实施方式中，所述第一弯月透镜、所述第一双凹透镜、所述第二胶合透镜、所述第三胶合透镜、第二弯月透镜、第四弯月透镜、所述第二双凹透镜具有负光焦度，所述第一胶合透镜、所述第一双凸透镜、所述第二双凸透镜、所述第三双凸透镜、第四双凸透镜、第三弯月透镜和第五双凸透镜具有正光焦度。
一种实施方式中，所述投影镜头还包括光阑，所述光阑设置于所述第一双凸透镜和所述第二胶合透镜之间。
一种实施方式中，所述投影镜头还满足条件式：-45.2<f1<-35.1，-19.5<f2<-17.2，29.2<f3<46.2，36<f4<45，-106.2<f6<-84.9，290<f7<-250，45.3<f8<51.7，33.5<f9<42.6，其中，f1、f2、f3、f4、f6、f7、f8和f9分别为所述第一弯月透镜、所述第一双凹透镜、所述第一胶合透镜、所述第一双凸透镜、所述第二胶合透镜、所述第三胶合透镜、所述第二双凸透镜和所述第三双凸透镜的焦距。
一种实施方式中，所述投影镜头还满足条件式：0.18<d23/f<1.22，1.2<d45/f<1.95，0.7<d4/f<1.2，1.35<d61/d62<4.74，其中，d23为所述第一双凹透镜和所述第一胶合透镜的轴上间距，d45为所述第一双凸透镜和光阑的轴上间距，d4为所述第一双凸透镜的厚度，d61和d62为所述第二弯月透镜和所述第三弯月透镜的厚度，f为所述投影镜头的有效焦距。
一种实施方式中，所述第一弯月透镜为塑胶材料，所述第一双凹透镜、所述第一胶合透镜、所述第一双凸透镜、所述第二胶合透镜、所述第三胶合透镜、所述第二双凸透镜和所述第三双凸透镜为玻璃材料。
一种实施方式中，所述第一弯月透镜的非球面形状满足条件式：
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和a14表示非球面高次项系数。
第二方面，本发明实施例还提供了一种投影机，包括显示器件和第一方面所述的投影镜头。
本发明的有益效果是：投影镜头包括从放大侧至缩小侧依次光轴重合放置的第一弯月透镜、第一双凹透镜、第一胶合透镜、第一双凸透镜、第二胶合透镜、第三胶合透镜、第二双凸透镜和第三双凸透镜，投影镜头的后焦距与有效焦距之比大于第一预设值，投影镜头的总长与有效焦距之比大于第二预设值，投影镜头的总长与有效焦距之比小于第三预设值，该投影镜头在满足可以根据具体的需要设定相应的投影镜头后焦距、有效焦距和总长时，该投影镜头的镜片数量少，结构简单，容易制造，使得投影镜头的成本降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请第一实施例提供的一种投影镜头结构示意图；
图2为本发明第一实施例提供的投影镜头镜面结构示意图；
图3为本发明第一实施例场景一提供的投影镜头成像光线追迹图；
图4为本发明第一实施例场景一提供的投影镜头光学传递函数曲线图；
图5为本发明第一实施例场景一提供的投影镜头畸变像差图；
图6为本发明第一实施例场景一提供的投影镜头垂轴色差图；
图7为本发明第一实施例场景二提供的投影镜头成像光线追迹图；
图8为本发明第一实施例场景二提供的投影镜头光学传递函数曲线图；
图9为本发明第一实施例场景二提供的投影镜头畸变像差图；
图10为本发明第一实施例场景二提供的投影镜头垂轴色差图；
图11为本发明第一实施例场景三提供的投影镜头成像光线追迹图；
图12为本发明第一实施例场景三提供的投影镜头光学传递函数曲线图；
图13为本发明第一实施例场景三提供的投影镜头畸变像差图；
图14为本发明第一实施例场景三提供的投影镜头垂轴色差图。
图标：1-第一弯月透镜；2-第一双凹透镜；3-第一胶合透镜；4-第一双凸透镜；5-光阑；6-第二胶合透镜；7-第三胶合透镜；8-第二双凸透镜；9-第三双凸透镜；10-分光器件；11-保护镜片；12-成像面；31-第二弯月透镜；32-第四双凸透镜；61-第三弯月透镜；62-第四弯月透镜；71-第二双凹透镜；72-第五双凸透镜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，同时，像方和物方为共轭关系，在本发明中，为了表述清晰，以第一透镜所在的一方为物方，以第六透镜所在的一方为像方，但不以此为限。
第一实施例
图1为本申请第一实施例提供的一种投影镜头结构示意图，如图1所示，该投影镜头包括：从放大侧至缩小侧依次光轴重合放置的第一弯月透镜1、第一双凹透镜2、第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7、第二双凸透镜8和第三双凸透镜9，第一弯月透镜1为偶次非球面透镜，第一双凹透镜2、第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7、第二双凸透镜8和第三双凸透镜9为球面透镜，投影镜头的后焦距与有效焦距之比大于第一预设值，投影镜头的总长与有效焦距之比大于第二预设值，投影镜头的总长与有效焦距之比小于第三预设值。
具体的，该投影镜头包括从放大侧(图1所示左侧)至缩小侧(图1所示右侧)依次光轴重合放置的第一弯月透镜1、第一双凹透镜2、第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7、第二双凸透镜8和第三双凸透镜9。
其中，光轴重合放置，意思是通过所有透镜中心的光线是重合的。
所示第一弯月透镜1为偶次非球面透镜，即，第一弯月透镜1的放大侧为凸的非球面，缩小侧为凹的非球面，其余的透镜均为球面透镜，比如：第一双凹透镜2的放大侧和缩小侧均为凹面且均为球面；第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二双凸透镜8和第三双凸透镜9的放大侧和缩小侧均为凸面且均为球面；第二胶合透镜6和第三胶合透镜7的放大侧为凹的球面，缩小侧为凸的球面；所述第三双凸透镜9还可以是放大侧为凸的球面，缩小侧为平面的平凸透镜，同样能够达到与第三双凸透镜9相同的光学性能的效果即可。
可选地，上述的投影镜头的材质可以选用玻璃、塑胶和石英等能够满足同样光学性能的材质，当第一弯月透镜1采用塑胶的非球面透镜，而投影镜头的后端，即，该投影镜头中除了第一弯月透镜1的其余所有镜片均采用玻璃材质，再与其球面的性质相结合，形成玻璃球面透镜，可以使得投影镜头热失焦的问题能够有效的解决，也就是当该投影镜头在刚开始工作时，即使投影镜头内部因为温度变化，镜头也不会出现微小的变形，从而不会导致投影镜头的焦距出现改变。
为了使投影镜头满足一定的成像效果，可以根据具体情况设计由上述透镜组成的投影镜头的焦距和长度等，使得投影镜头的后焦距与有效焦距之比大于第一预设值，投影镜头的总长与有效焦距之比大于第二预设值，投影镜头的总长与有效焦距之比小于第三预设值。
可选地，上述所有透镜均可以是透镜群组或者胶合透镜，例如：第一弯月透镜1可以是至少两个相同或不同的透镜光轴重合放置或者胶合形成的透镜群组，该透镜群组与第一弯月透镜1的光学性能相同，因此，透镜群组中的透镜数量和种类不做限制，只要以能够达到与第一弯月透镜1同样的光学性能即可。
需要说明的是，该投影镜头组成的结构形式还可以满足远心结构，即，光线在经过投影镜头后，主光线与光轴接近平行，因此，在实际设计上，可使得光线经过投影镜头后主光线与光轴的夹角小于1°，使用远心结构可以使得投影镜头的像面照度均匀、对比度好、能量利用率高。
本实施例中，投影镜头包括从放大侧至缩小侧依次光轴重合放置的第一弯月透镜1、第一双凹透镜2、第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7、第二双凸透镜8和第三双凸透镜9，投影镜头的后焦距BFL与有效焦距f之比大于第一预设值，投影镜头的总长TTL与有效焦距f之比大于第二预设值，投影镜头的总长TTL与有效焦距f之比小于第三预设值，在满足可以根据具体的需要设定相应的投影镜头后焦距BFL、有效焦距TTL和总长TTL时，该投影镜头的镜片数量少，结构简单，容易制造，使得投影镜头的成本降低。
为了更好的说明图1中所示投影镜头的结构及其镜面参数，下面给出一种可能实现方式进行说明。
一种实施方式中，BFL/f>1.88，10<TTL/f<11.5。
具体的，该投影镜头的后焦距BFL与有效焦距f之比大于1.88，投影镜头的总长TTL与有效焦距f之比大于10，投影镜头的总长TTL与有效焦距f之比小于11.5。
在本实施例中，为了在投影镜头中有足够的空间放置分光器件10，例如：放置棱镜，需要对镜头的后焦距做一定的限制，将BFL/f限制在1.88以上，从而能够保证第三双凸透镜9与成像面12之间放置了棱镜之后，还能够留下足够的空间用于结构设计，后焦长(即，第三双凸透镜9与成像面12之间的间隔)的设计有益于该投影镜头的结构设计能够更好的处理杂光。
同时，为使该投影镜头能够满足该投影镜头在具有一定的后焦距及有效焦距时，需要对投影镜头的长度做一定的限制，将TTL/f限制在10到11.5之间，从而能够保证该投影镜头在一定的长度下可以满足该投影镜头在具有一定的后焦距及有效焦距时，达到所满足的成像效果。
一种实施方式中，第一胶合透镜3包括胶合成的第二弯月透镜31和第四双凸透镜32。
具体的，第一胶合透镜3可以由第二弯月透镜31和第四双凸透镜32胶合而成，即，第二弯月透镜31的放大侧为凸的球面，缩小侧为凹的球面，第四双凸透镜32的放大侧为凸的球面，缩小侧为凹的球面，第二弯月透镜31的凹面与第四双凸透镜32的凸面均为形状和大小相同球面，从而使得第二弯月透镜31和第四双凸透镜32能够不留空隙的贴合在一起。
一种实施方式中，第二胶合透镜6包括胶合成的第三弯月透镜61和第四弯月透镜62。
具体的，第二胶合透镜6可以由第三弯月透镜61和第四弯月透镜62胶合而成，即第三弯月透镜61的放大侧为凹的球面，缩小侧为凸的球面，第三弯月透镜61的放大侧为凹的球面，缩小侧为凸的球面，第三弯月透镜61的凸面与第四弯月透镜62的凹面均为形状和大小相同的球面，从而使得第三弯月透镜61和第四弯月透镜62能够不留空隙的贴合在一起。
一种实施方式中，第三胶合透镜7包括胶合成的第二双凹透镜71和第五双凸透镜72。
具体的，第三胶合透镜7可以由第二双凸透镜8和第五双凸透镜72胶合而成，即第二双凹透镜71的放大侧和缩小侧均为凹的球面，第五双凸透镜72的放大侧和缩小侧均为凸的球面，第二双凹透镜71的缩小侧和第五双凸透镜72的放大侧均为形状和大小相同的球面，从而使得第二双凸透镜8和第五双凸透镜72能够不留空隙的贴合在一起。
一种实施方式中，第一弯月透镜1、第一双凹透镜2、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7、第二弯月透镜31、第四弯月透镜62、第二双凹透镜71具有负光焦度，第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二双凸透镜8、第三双凸透镜9、第四双凸透镜32、第三弯月透镜61和第五双凸透镜72具有正光焦度。
其中，光焦度表示光学系统对入射平行光束的屈折本领，本文中用fi表示，i表示为对应的光学透镜的序号，当fi大于0时，表示透镜对光束的屈折是会聚性的，即，该透镜具有正光焦度，当fi小于0时，表示透镜对光束的屈折是发散性的，即，该透镜具有负光焦度，当fi＝0时，表示透镜对光束的折射为平行的，即，沿轴平行光束经折射后仍是沿轴平行光束，也就是不出现屈折现象，如果fi值的绝对值的数值越大，表示平行光束折射地越厉害，如果fi值的绝对值的数值越小，表示平行光束折射地越微小，如果fi值的绝对值的等于0，表示平行光束未出现折射的情况。
因此，将上述各个透镜组合，由每个透镜对光线屈折的不同的光学性能相互作用，最终达到该投影镜头在一定长度下能够满足成像要求时的后焦距和有效焦距。
为进一步说明各个透镜对光束的屈折本领，以下以一种可能实现的方式为例进行说明，以实际各个透镜的焦度范围值来表示。
示例的：一种实现方式中，投影镜头的各个透镜的焦距还满足条件式：-45.2<f1<-35.1，-19.5<f2<-17.2，29.2<f3<46.2，36<f4<45，-106.2<f6<-84.9，290<f7<-250，45.3<f8<51.7，33.5<f9<42.6，其中，f1、f2、f3、f4、f6、f7、f8和f9分别为第一弯月透镜1、第一双凹透镜2、第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7、第二双凸透镜8和第三双凸透镜9的焦距。
一种实施方式中，投影镜头还包括光阑5，光阑5设置于第一双凸透镜4和第二胶合透镜6之间。
具体的，光阑5用于控制光线的通过量，同时能够压缩投影镜头的整体的体积。
为实现上述投影镜头的后焦距及有效焦距等参数，以下以一种实现方式为例说明各别透镜之间的距离或各别透镜的厚度，以使得该投影镜头在上述一定的后焦距及有效焦距下成像的要求。
示例的：一种实施方式中，投影镜头还满足条件式：0.18<d23/f<1.22，1.2<d45/f<1.95，0.7<d4/f<1.2，1.35<d61/d62<4.74，其中，d23为第一双凹透镜2和第一胶合透镜3的轴上间距，d45为第一双凸透镜4和光阑5的轴上间距，d4为第一双凸透镜4的厚度，d61和d62为第二弯月透镜31和第三弯月透镜61的厚度，f为投影镜头的有效焦距。
一种实施方式中，第一弯月透镜1为塑胶材料，第一双凹透镜2、第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7、第二双凸透镜8和第三双凸透镜9为玻璃材料。
在本实施例中，当第一弯月透镜1采用塑胶的非球面透镜，而该投影镜头中除了第一弯月透镜1的其余所有镜片均采用玻璃材质的球面透镜，也就是投影镜头的后端采用玻璃材质的球面透镜，可以使得投影镜头热失焦的问题能够有效的解决，也就是当该投影镜头在刚开始工作时，即使投影镜头内部因为温度变化，镜头也不会出现微小的变形，从而不会导致投影镜头的焦距出现改变。
一种实施方式中，第一弯月透镜1的非球面形状满足条件式：
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和a14表示非球面高次项系数。
本发明提供的投影镜头存在多种可能的实现方式，以下具体以场景一、场景二和场景三为例对该投影镜头进行说明，而场景一、场景二和场景三中的结构、参数仅为投影镜头的实现方式举例，并非限制必须如此设置。
图2为本发明第一实施例提供的投影镜头镜面结构示意图，如图2所示，下述场景一、场景二和场景三中使用的各个元件的表面序号均可参考图2所示，另外，在该投影镜头的第三双凸透镜9缩小侧依次放置分光器件10和显示器件的保护镜片11，其中，分光器件10可以是棱镜，显示器件可以是DMD芯片，该DMD芯片可以是0.47英寸，且分辨率为1920×1080，在放置显示器件的右侧即为投影镜头的成像面12，而且，下述场景所提供的投影镜头可以满足投射比(投影镜头的放大侧至投影画面的距离比投影画面的水平宽度)TR<1.1的情况。
场景一
该场景一中所有元件的结构参数，如：第一弯月透镜1、第一双凹透镜2、第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7和第二双凸透镜8和第三双凸透镜9的结构参数，以及设置于第一双凸透镜4与第二胶合透镜6之间的光阑5、第三双凸透镜9的缩小侧依次放置的棱镜和显示器件上的保护镜片11的结构参数如下表一所示：
表一
表一中，R表示光学透镜的表面曲率半径，D为对应光学表面到后一个光学表面的轴上距离，Nd为对应透镜对d光(波长为587nm)的折射率，Vd为d光对应的透镜的阿贝数。
第一弯月透镜1的表面各阶系数参数如下表二所示：
表二
该投影镜头的焦距f＝11.72mm，总长TTL＝122.2mm，光圈FNo.＝1.7，其中，光圈为相对孔径的倒数，相对孔径为入瞳直径和焦距的比值，入瞳直径为光圈对它前面的光学系统所成像的直径。
图3为本发明第一实施例场景一提供的投影镜头成像光线追迹图。
图4为本发明第一实施例场景一提供的投影镜头光学传递函数曲线图，如图4所示，本实施例场景一提供的投影镜头的全视场在93lp/mm的空间频率下，光学传递函数MTF>58％。
图5为本发明第一实施例场景一提供的投影镜头畸变像差图，如图5所示，本实施例场景一提供的投影镜头的最大畸变为0.75％。
图6为本发明第一实施例场景一提供的投影镜头垂轴色差图，如图6所示，本实施例场景一提供的投影镜头的成像系统垂轴色差最大为2.52μm。
由上述场景一中图3至图6中得到的该投影镜头成像结果和参数可知，场景一提供的投影镜头MTF表现优异、最大畸变小、垂轴色差小，光圈达到F1.7，从而相对孔径大，不仅可以有很好的解像能力，还可以更好的利用光效，从而提升在投影机上使用时投影机投影画面的亮度，节省电能，具有优秀的成像品质。
场景二
该场景二中所有元件的结构参数，如：第一弯月透镜1、第一双凹透镜2、第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7和第二双凸透镜8和第三双凸透镜9的结构参数，以及设置于第一双凸透镜4与第二胶合透镜6之间的光阑5、第三双凸透镜9的缩小侧依次放置的棱镜和显示器件上的保护镜片11的结构参数如下表三所示：
表三
表三中，R表示光学透镜的表面曲率半径，D为对应光学表面到后一个光学表面的轴上距离，Nd为对应透镜对d光(波长为587nm)的折射率，Vd为d光对应的透镜的阿贝数。
第一弯月透镜1的表面各阶系数参数如下表四所示：
表四
该投影镜头的焦距f＝10.82mm，总长TTL＝123.5mm，光圈FNo.＝1.7，其中，光圈为相对孔径的倒数，相对孔径为入瞳直径和焦距的比值，入瞳直径为光圈对它前面的光学系统所成像的直径。
图7为本发明第一实施例场景二提供的投影镜头成像光线追迹图。
图8为本发明第一实施例场景二提供的投影镜头光学传递函数曲线图，如图8所示，本实施例场景二提供的投影镜头的全视场在93lp/mm的空间频率下，光学传递函数MTF>52％。
图9为本发明第一实施例场景二提供的投影镜头畸变像差图，如图9所示，本实施例场景二提供的投影镜头的最大畸变为0.6％。
图10为本发明第一实施例场景二提供的投影镜头垂轴色差图，如图10所示，本实施例场景二提供的投影镜头的成像系统垂轴色差最大为2.52μm。
由上述场景二中图7至图10中得到的该投影镜头成像结果和参数可知，场景一提供的投影镜头MTF表现优异、最大畸变小、垂轴色差小，光圈达到F1.7，从而相对孔径大，不仅可以有很好的解像能力，还可以更好的利用光效，从而提升在投影机上使用时投影机投影画面的亮度，节省电能，具有优秀的成像品质。
场景三
该场景三中所有元件的结构参数，如：第一弯月透镜1、第一双凹透镜2、第一胶合透镜3、第一双凸透镜4、第二胶合透镜6、第三胶合透镜7和第二双凸透镜8和第三双凸透镜9的结构参数，以及设置于第一双凸透镜4与第二胶合透镜6之间的光阑5、第三双凸透镜9的缩小侧依次放置的棱镜和显示器件上的保护镜片11的结构参数如下表五所示：
表五
表五中，R表示光学透镜的表面曲率半径，D为对应光学表面到后一个光学表面的轴上距离，Nd为对应透镜对d光(波长为587nm)的折射率，Vd为d光对应的透镜的阿贝数。
第一弯月透镜1的表面各阶系数参数如下表六所示：
表六
该投影镜头的焦距f＝11.74mm，总长TTL＝123.4mm，光圈FNo.＝1.7，其中，光圈为相对孔径的倒数，相对孔径为入瞳直径和焦距的比值，入瞳直径为光圈对它前面的光学系统所成像的直径。
图11为本发明第一实施例场景三提供的投影镜头成像光线追迹图。
图12为本发明第一实施例场景三提供的投影镜头光学传递函数曲线图，如图12所示，本实施例场景三提供的投影镜头的全视场在93lp/mm的空间频率下，光学传递函数MTF>50％。
图13为本发明第一实施例场景三提供的投影镜头畸变像差图，如图13所示，本实施例场景三提供的投影镜头的最大畸变为1％。
图14为本发明第一实施例场景三提供的投影镜头垂轴色差图，如图14所示，本实施例场景三提供的投影镜头的成像系统垂轴色差最大为3.3μm。
由上述场景三中图11至图14中得到的该投影镜头成像结果和参数可知，场景一提供的投影镜头MTF表现优异、最大畸变小、垂轴色差小，光圈达到F1.7，从而相对孔径大，不仅可以有很好的解像能力，还可以更好的利用光效，从而提升在投影机上使用时投影机投影画面的亮度，节省电能，具有优秀的成像品质。
综上所述，在满足一定的成像要求时，本发明第一实施例中所提供的投影镜头在运用于0.47英寸、分辨率为1920×1080的DMD芯片，且该投影镜头的投射比TR<1.1的情况时，该投影镜头的设计及成像效果具有如下特点：1)该投影镜头具有后焦长，后焦长的设计有益于投影镜头的结构设计时能够更容易的处理杂光；2)第一弯月透镜1采用非球面镜片，其余透镜均采用玻璃球面透镜，可以更好的解决投影镜头的热失焦问题；3)该投影镜头的光圈F数低，相对孔径大，具有很好的解像能力，可以很好的利用光效，提升在该投影镜头运用于投影机时该投影机的亮度，从而节省电能；4)在满足可以根据具体的需要设定相应的投影镜头后焦距、有效焦距和总长时，该投影镜头的镜片数量少，结构简单，容易制造，使得投影镜头的成本降低。
进一步地，对于上述实施例提供的投影镜头，可以被应用于不同类型的投影机或图像输出设备，例如，台式投影仪、编写投影仪或其他具备投影功能的终端产品，下面给出一种可能的实现方式，例如，应用于投影机的情况对投影机进行说明。
第二实施例
另外，本发明第二实施例还提供了一种投影机，该投影机包括显示器件和第一实施例所提供的投影镜头，通过将光源照射在显示器件上，并通过投影镜头将显示器件上的图像投射出去，在实际设计时，显示器件的放置位置与分光器件10相对偏置放置，例如：显示器件的放置位置向下偏置放置时，投影镜头工作时投射出的画面向上偏置100％。
可选地，该投影机还可以具备：处理器、存储器、射频电路和其他相关的输入/输出组件，用于实现该投影机的相应功能，此处不予限定。
该投影机使用了上述的投影镜头，因此有益效果与之相似，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种投影镜头，其特征在于，包括：从放大侧至缩小侧依次光轴重合放置的第一弯月透镜、第一双凹透镜、第一胶合透镜、第一双凸透镜、第二胶合透镜、第三胶合透镜、第二双凸透镜和第三双凸透镜；
所述第一弯月透镜为偶次非球面透镜，所述第一双凹透镜、所述第一胶合透镜、所述第一双凸透镜、所述第二胶合透镜、所述第三胶合透镜、所述第二双凸透镜和所述第三双凸透镜为球面透镜；
所述投影镜头的后焦距BFL与有效焦距f之比大于第一预设值，所述投影镜头的总长TTL与有效焦距f之比大于第二预设值，所述投影镜头的总长TTL与有效焦距f之比小于第三预设值。
2.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，BFL/f>1.88，10<TTL/f<11.5。
3.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一胶合透镜包括胶合成的第二弯月透镜和第四双凸透镜。
4.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第二胶合透镜包括胶合成的第三弯月透镜和第四弯月透镜。
5.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第三胶合透镜包括胶合成的第二双凹透镜和第五双凸透镜。
6.如权利要求1-5任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述第一弯月透镜、所述第一双凹透镜、所述第二胶合透镜、所述第三胶合透镜、第二弯月透镜、第四弯月透镜、所述第二双凹透镜具有负光焦度，所述第一胶合透镜、所述第一双凸透镜、所述第二双凸透镜、所述第三双凸透镜、第四双凸透镜、第三弯月透镜和第五双凸透镜具有正光焦度。
7.如权利要求6所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头还包括光阑，所述光阑设置于所述第一双凸透镜和所述第二胶合透镜之间。
8.如权利要求7所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头还满足条件式：-45.2<f1<-35.1，-19.5<f2<-17.2，29.2<f3<46.2，36<f4<45，-106.2<f6<-84.9，290<f7<-250，45.3<f8<51.7，33.5<f9<42.6，其中，f1、f2、f3、f4、f6、f7、f8和f9分别为所述第一弯月透镜、所述第一双凹透镜、所述第一胶合透镜、所述第一双凸透镜、所述第二胶合透镜、所述第三胶合透镜、所述第二双凸透镜和所述第三双凸透镜的焦距。
9.如权利要求8所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头还满足条件式：0.18<d23/f<1.22，1.2<d45/f<1.95，0.7<d4/f<1.2，1.35<d61/d62<4.74，其中，d23为所述第一双凹透镜和所述第一胶合透镜的轴上间距，d45为所述第一双凸透镜和光阑的轴上间距，d4为所述第一双凸透镜的厚度，d61和d62为所述第二弯月透镜和所述第三弯月透镜的厚度，f为所述投影镜头的有效焦距。
10.一种投影机，其特征在于，包括：显示器件和1-9任意一项所述的投影镜头。
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