CN111948801A - 投影镜头及投影成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种投影镜头及投影成像系统，属于激光投影领域。所述投影镜头包括：振镜，以及沿着影像光束入射传输的方向依次排布的折射系统和反射系统，所述振镜与所述折射系统位于所述反射系统的同侧；所述振镜用于对影像光束进行偏移处理；所述折射系统用于将进入所述折射系统的影像光束折射至所述反射系统中；所述反射系统用于将进入所述反射系统的影像光束反射成像至投影屏幕。本发明可以实现投影成像系统的小型化。

Description

投影镜头及投影成像系统

本申请要求于2019年5月14日提交的申请号为201910398141.6、申请名称为“投影镜头及投影成像系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及激光投影领域，特别涉及一种投影镜头及投影成像系统。

背景技术

激光电视因其具有色彩纯度高、色域大和亮度高等优点，被广泛应用于显示领域。

目前的激光电视包括投影成像系统和投影屏幕。该投影成像系统通常包括依次排列的光阀、全内反射(英文：Total Internal Reflection，简称：TIR)棱镜、振镜和投影镜头。光阀用于在受到光照时产生影像光束；TIR棱镜用于将影像光束反射至振镜；振镜用于对TIR棱镜传输的影像光束进行偏移处理，并将偏移处理后的影像光束传递至投影镜头；投影镜头用于对影像光束进行透射、反射和/或折射后，将影像光束投影至投影屏幕。

但是，目前的投影成像系统中各个结构的排列方式导致该投影成像系统的体积较大，难以实现小型化。

发明内容

本申请提供了一种投影镜头及投影成像系统，可以解决投影成像系统难以实现小型化的问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种投影镜头，包括：振镜，以及沿着影像光束入射传输的方向依次排布的折射系统和反射系统，所述振镜与所述折射系统位于所述反射系统的同侧；

所述振镜用于对影像光束进行偏移处理；

所述折射系统用于将进入所述折射系统的影像光束折射至所述反射系统中；

所述反射系统用于将进入所述反射系统的影像光束反射成像至投影屏幕。

第二方面，提供了一种投影成像系统，所述投影成像系统包括：光阀以及第一方面任一所述的投影镜头；

所述光阀用于在受到光照时产生影像光束。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供的投影镜头，由于振镜设置在投影镜头中，因此与相关技术相比，可以缩短投影成像系统中光阀到投影镜头的距离，进而可以减小投影成像系统的体积，简化了投影成像系统的架构，有利于实现投影成像系统的小型化。

另外，由于相关技术中振镜放置于TIR棱镜与投影镜头之间，因振镜所处区域的温度较高，且振镜又是发热元部件，会导致投影镜头后群温度过高，从而影响投影镜头解析。如果振镜放置在投影镜头中，散热较容易，且使得投影镜头后群处减少一个热源，降低了该投影镜头后群处的温度，从而有利于投影镜头解析。与相关技术中振镜放置于TIR棱镜和投影镜头之间相比，本发明实施例提出的将振镜放置在投影镜头中，避免了温度影响振镜和投影镜头等的正常工作，同时降低了投影镜头的设计难度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是振镜中的光学镜片摆动至不同位置时，投影图像中的像素在光阀端的移位示意图；

图2是相关技术中提供的一种投影成像系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种投影镜头的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种振镜对影像光束进行偏移处理的场景示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种振镜对影像光束进行偏移处理的场景示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种振镜对影像光束进行偏移处理的场景示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种投影镜头的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种投影镜头的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种投影成像系统的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的另一种投影成像系统的结构示意图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

近年来，随着激光投影显示技术的迅速发展，应用该技术的激光显示产品的显示画面的分辨率越来越高。例如，激光显示产品的显示画面可以达到4K分辨率。其中，4K分辨率指显示画面中每行像素值大于等于3840个，通常指3840×2160的分辨率。示例的，该激光显示产品可以是激光电视机。

目前的激光电视机包括投影成像系统和投影屏幕。相关技术中通常在投影成像系统中采用低分辨率的光阀配合振镜，达到高分辨率的显示效果。例如采用2K或3K分辨率的光阀配合振镜，达到4K分辨率的显示效果。振镜通常包括光学镜片和电磁驱动器，电磁驱动器用于驱动光学镜片以指定角度摆动，该指定角度为振镜中光学镜片的偏转角度。

示例地，图1是振镜中的光学镜片摆动至不同位置时，投影图像中的像素在光阀端的移位示意图。如图1所示，M1为光学镜片摆动至第一位置时，投影图像中的像素在光阀端的等效位置，M2为光学镜片摆动至第二位置时，投影图像中的像素在光阀端的等效位置。可选地，根据光阀的像素尺寸确定投影图像的像素的移位距离。实际应用中，投影图像的像素的移位距离m具有移位公差g，则移位公差范围为(m-g)至(m+g)。例如，当光阀的像素尺寸为5.4μm(微米)时，投影图像的像素的移位距离m可以为2.7μm，移位公差g可以为0.3μm，则移位公差范围为2.4μm～3.0μm。在投影成像系统的成像过程中，通过电磁驱动器驱动光学镜片以指定角度快速摆动，以实现振镜对影像光束的偏移处理。该偏移处理指的是，光阀将投影成像系统接收的4K显示图像，转换成两帧投影图像后，光学镜片可以将该两帧投影图像的像素发生相对移位，使该两帧投影图像在投影屏幕上的成像画面不完全重叠，借助人眼的视觉反应，该两帧投影图像可以等效为一帧目视画面。由于该两帧投影图像在投影屏幕上的成像画面不完全重叠，因此该目视画面的分辨率大于每帧投影图像的分辨率，进而实现了激光电视机的高分辨率显示效果。其中，目视画面指人眼视觉所感知到的画面。需要说明的是，光阀的频率与振镜的频率相同，目视画面的频率为光阀的频率的一半。示例的，投影成像系统的显示图像的输入频率为60Hz，将输入的分辨率为3840×2160的4K显示图像转换成两帧分辨率为2716×1528的投影图像，光阀与振镜中光学镜片的频率均为120Hz，光学镜片将该两帧投影图像的像素发生相对移位，使该两帧投影图像在投影屏幕上的成像画面不完全重叠，借助人眼的视觉反应，该两帧投影图像等效为一帧目视画面，则该目视画面的频率为60Hz。

示例地，图2是相关技术中提供的一种投影成像系统的结构示意图。如图2所示，该投影成像系统1通常包括依次排列的光阀10、TIR棱镜11、振镜12和投影镜头13。光阀10用于在受到光照时产生影像光束。示例的，光阀可以是数字微镜器件(英文：digital micromirror device，简称：DMD)。TIR棱镜11用于将影像光束反射至振镜。振镜12用于对光阀10传输的影像光束进行偏移处理，并将偏移处理后的影像光束传输至投影镜头13。投影镜头13用于对影像光束进行反射和/或折射后，将影像光束投影至投影屏幕。示例的，该投影镜头可以是4K超短焦投影镜头。

但是，由于振镜设置在光阀与投影镜头之间，导致投影成像系统中光阀与投影镜头之间的距离(也即是后工作距离)较大，进而导致该投影成像系统的体积较大，不利于投影成像系统的小型化。

另外，由于振镜在工作过程中会产生大量的热能，而光阀与投影镜头之间的空间密闭性较高，散热较难，导致该空间的温度较高。实验证明，该空间的温度可达到70℃(摄氏度)至80℃。过高的温度可能影响光阀、振镜和投影镜头等的正常工作。因此，在设计投影成像系统时，需要考虑后工作距离和振镜的散热问题等因素，增加投影成像系统的设计难度。

进一步的，光阀在受到光照会产生开启(on)光和关闭(off)光。其中，on光指的是光阀产生的传输至投影镜头的光束，也即是影像光束；off光指的是光阀产生的未传输至投影镜头的光束。由于off光在传输时需避免进入投影镜头，因此off光通常会避开振镜中的光学镜片传输，此时该off光可能会照射到振镜中的电磁驱动器上，而电磁驱动器中的电磁线圈对光和热的敏感度较高，当off光照射到电磁线圈上时，会影响电磁线圈的正常工作，导致振镜的工作稳定性较差。

图3是本发明实施例提供的一种投影镜头的结构示意图。如图3所示，该投影镜头20包括：振镜201，以及沿着影像光束入射传输的方向X依次排布的折射系统202和反射系统203。该振镜201与折射系统202位于反射系统203的同侧。

图3中以振镜201位于折射系统202与反射系统203之间为例进行说明。可选地，振镜还可以位于折射系统内部，本发明实施例对此不做限定。

振镜201用于对影像光束进行偏移处理。

可选地，振镜包括光学镜片和驱动组件；驱动组件用于驱动光学镜片按照目标频率以指定角度摆动。其中，驱动组件可以为电磁驱动器。

折射系统202用于将进入折射系统202的影像光束折射至反射系统203中。

反射系统203用于将进入反射系统203的影像光束反射成像至投影屏幕。

综上所述，本发明实施例提供的投影镜头，由于振镜设置在投影镜头中，因此与相关技术相比，可以缩短投影成像系统中光阀到投影镜头的距离，进而可以减小投影成像系统的体积，简化了投影成像系统的架构，有利于实现投影成像系统的小型化。

另外，由于相关技术中振镜放置于TIR棱镜与投影镜头之间，因振镜所处区域的温度较高，且振镜又是发热元部件，会导致投影镜头后群温度过高，从而影响投影镜头解析。如果振镜放置在投影镜头中，散热较容易，且使得投影镜头后群处减少一个热源，降低了该投影镜头后群处的温度，从而有利于投影镜头解析。与相关技术中振镜放置于TIR棱镜和投影镜头之间相比，本发明实施例提出的将振镜放置在投影镜头中，避免了温度影响振镜和投影镜头等的正常工作，同时降低了投影镜头的设计难度。

需要说明的是，由于投影镜头中不存在off光，因此可以避免光阀出射的off光照射至电磁驱动器上而影响电磁驱动器中电磁线圈的正常工作，保证了振镜的工作稳定性。同时，电磁线圈也不会因光照而产生额外的热量，与相关技术相比，可以降低振镜在工作过程中产生的热能。

可选地，光学镜片摆动的指定角度与影像光束在该光学镜片的入光面上的入射角负相关。可选地，该入射角小于16°。

需要说明的是，当入射至振镜上的影像光束为平行光束(即影像光束中的每条光线的入射角相同)时，振镜中的光学镜片从一个位置摆动至另一个位置后，影像光束对应的投影图像的每个像素的移位距离均相等，使得投影镜头中各视场到投影屏幕的偏移量一致，这样可以保证目视画面的高分辨率显示。其中，视场的偏移量指的是视场的实际移位距离。在本发明实施例中，由于振镜放置在投影镜头中，使得各视场入射在振镜上的影像光束的角度不同，从而每个视场到投影屏幕上的偏移量不同。可以通过设置振镜在投影镜头中的位置，使影像光束在光学镜片的入光面上的入射角小于指定角度阈值，以使光学镜片摆动时，影像光束对应的投影图像中不同像素之间的移位距离偏差较小，投影镜头中各视场的偏移量在公差范围之内，满足目视画面的高分辨率显示要求。

本发明实施例中，振镜的光学镜片摆动的指定角度还和振镜与光阀之间的部分投影镜头的放大倍率有关，也即是与振镜在投影镜头中的位置有关。

在本发明实施例中，确定振镜中的光学镜片摆动的指定角度以及振镜在投影镜头中的设置位置的过程包括：将振镜设置在投影镜头中影像光束趋近于平行光束的位置处；根据影像光束中的特定光线计算振镜中的光学镜片摆动的指定角度；根据该指定角度计算影像光束对应的投影图像的像素的预测移位距离；当该预测移位距离的绝对值在目标移位距离的移位公差范围内时，确定该位置可用于设置振镜。其中，上述特定光线可以是近中心视场(指光线沿光轴方向传输的视场)的主光线，该目标移位距离由光阀的像素尺寸所决定。

示例地，图4和图5分别是本发明实施例提供的一种振镜对影像光束进行偏移处理的场景示意图。如图4和图5所示，振镜中光学镜片摆动的指定角度为θ，光学镜片的厚度为D。假设光学镜片的折射率为n，振镜与投影屏幕之间的部分投影镜头的放大倍率为β，投影镜头的放大倍率为β0，且以入射至光学镜片的特定光线的传输方向与投影镜头的光轴方向的夹角为γ为例，对确定振镜中的光学镜片摆动的指定角度以及振镜在投影镜头中的设置位置的过程进行说明。

第一步，根据影像光束中的特定光线计算振镜中的光学镜片摆动的指定角度。

当光学镜片摆动至第一位置(图4中的实线示意位置)时，特定光线在光学镜片上的入射角为γ，折射角

该特定光线穿过光学镜片后其移位量为h0＝D×tan I0。当光学镜片摆动至第二位置(图4中的虚线示意位置)时，该特定光线在光学镜片上的入射角为γ+θ，折射角

相应的，该特定光线穿过光学镜片后其移位量

其中，特定光线的移位量指在垂直于投影镜头的光轴的平面上，该特定光线在光学镜片上的入射位置与该特定光线在光学镜片上的出射位置之间的距离。

因此，当光学镜片从第一位置摆动至第二位置，该特定光线在光学镜片上的实际移位距离h0-h1。由于从光学镜片出射的影像光束被放大β倍后入射至投影屏幕，因此，影像光束中的该特定光线对应的像素在屏幕端(也即是在投影屏幕上)的实际移位距离为(h0-h1)×β。假设光阀的像素尺寸为5.4μm，光阀端的投影图像的像素的目标移位距离为2.7μm，则使像素在屏幕端的实际移位距离满足目标移位距离，也即是使(h0-h1)×β＝2.7×10^-3×β0mm。由于振镜中光学镜片的折射率n、光学镜片的厚度D、振镜与投影屏幕之间的部分投影镜头的放大倍率β，投影镜头的放大倍率为β0均为已知值，因此可根据上述公式计算得到光学镜片摆动的指定角度θ。

第二步，根据上述指定角度计算影像光束对应的投影图像的像素的预测移位距离。

示例地，假设影像光束中的光线在光学镜片上的最大入射角为q。当光学镜片摆动至第一位置(图5中的实线示意位置)时，入射至光学镜片上的影像光束中具有最大入射角q的光线在光学镜片上的折射角

该光线穿过光学镜片后其位移量h2＝D×tan Q。当光学镜片摆动至第二位置(图5中的虚线示意位置)时，该光线在光学镜片上的入射角q1＝q+θ，折射角

相应的，该光线穿过光学镜片后其位移量

因此，当光学镜片从第一位置摆动至第二位置，该光线在光学镜片上的预测移位距离h4＝h2-h3，由于从光学镜片出射的影像光束被放大β倍后入射至投影屏幕，因此，影像光束中的该光线对应的像素在屏幕端的预测移位距离为h4×β。

由于光学镜片在摆动时存在偏转角度公差，该偏转角度公差会导致光线的实际移位距离大于预测移位距离。因此，在实际应用中，需要考虑光学镜片的偏转角度公差对光线的移位距离的影响。图6是本发明实施例提供的又一种振镜对影像光束进行偏移处理的场景示意图。如图6所示，振镜中光学镜片摆动的偏转角度公差为α。示例的，|α|≤0.05°，例如α＝0.03°。

在考虑光学镜片的偏转角度公差的情况下，当光学镜片摆动至第二位置(图6中的示意位置A)时，影像光束中，最大入射角对应的光线在光学镜片上的入射角为q2＝q+θ+α，折射角

相应的，该光线穿过光学镜片后其位移量

因此，当光学镜片从第一位置(图6中实线示意位置)摆动至第二位置，该光线在光学镜片上的预测移位距离h6＝h3-h5，由于从光学镜片出射的影像光束被放大β倍后入射至投影屏幕，因此，影像光束中的该光线对应的像素在屏幕端的预测移位距离为h6×β。

第三步，当预测移位距离的绝对值在目标移位距离的移位公差范围内时，确定该位置可用于设置振镜。

在计算得到像素在屏幕端的预测移位距离后，可以确定预测移位距离的绝对值与目标移位距离的移位公差范围的关系。当预测移位距离的绝对值在目标移位距离的移位公差范围内时，确定该位置可用于设置振镜，当预测移位距离的绝对值不在目标移位距离的移位公差范围内时，更换振镜的设置位置，重复执行上述步骤，直至确定可用于设置振镜的位置。

示例地，当目标移位距离的移位公差范围为(2.7×10^-3×β0)-g至(2.7×10^-3×β0)+g，考虑到光学镜片的偏转角度公差，当2.7×10^-3×β0≤|h4×β+h6×β|≤(2.7×10^-3×β0)+g时，确定该位置可用于设置振镜；当2.7×10^-3×β0<|h4×β+h6×β|，或者，|h4×β+h6×β|>(2.7×10^-3×β0)+g时，更换振镜的设置位置，重复上述步骤。

在本发明实施例中，确定可用于设置振镜的位置后，还可以通过上述方法继续确定可以设置振镜的其他位置，比较所有可以设置振镜的位置对应的预测移位距离与目标移位距离的差值，将该差值最小的位置，确定为振镜的设置位置。

可选地，本发明实施例中可以根据振镜在投影镜头中的位置选取一定厚度的光学镜片。通常光学镜片的厚度D≤3mm。光学镜片的透过率≥97％。

由上述移位距离公式可知，在振镜中光学镜片的入射光线一定的情况下，偏转角度θ越大，该光线在光学镜片上的预测移位距离越大，对应的该光线对应的像素在屏幕端的移位距离越大。可选地，投影镜头中影像光束在振镜的光学镜片的入光面上的入射角可以小于16°。这样，受到偏转角度公差的影响，当光学镜片的实际的最大偏转角度略大于理论的最大偏转角度，且从光学镜片输出的影像光束趋近于平行时，像素在屏幕端的移位距离在目标移位距离的公差范围内。

可选地，图7是本发明实施例提供的另一种投影镜头的结构示意图。如图7所示，折射系统202包括沿着影像光束入射传输的方向X依次排布的第一透镜组2021、中继透镜组2022和第二透镜组2023。振镜201位于中继透镜组2022与第二透镜组2023之间。

需要说明的是，通常设计的投影镜头的折射系统中，中继透镜组和第二透镜组之间具有空隙，将振镜设置在该空隙内，无需改变投影镜头中各个镜片的相对位置关系，即无需重新设计投影镜头的结构，可实现性高。

示例的，参见图7，当振镜位于中继透镜组2022和第二透镜组2023之间时，振镜201中光学镜片摆动的指定角度为1°。

需要说明的是，在镜头光学设计时，通常将多个镜片组成的一个单位视为一个群组，直观上可以将其作为一个单位整体进行移动，比如，镜头中共有10个镜片，5个一组，分为两个群组，这两个群组各自作为一个小的整体，可以彼此相对位移，此处的位移可以是装配时的公差调整，也可以是配合镜头变焦实现群组之间的距离变化，而改变镜头的焦距。而每个群组内部的镜片之间相对位置不改变，每个群组有自身的焦距参数。

示例地，第一透镜组、中继透镜组和第二透镜组可划分为三个群组。根据该三个群组在投影镜头中的位置，可将第一透镜组称为后群群组，将中继透镜组称为中群群组，将第二透镜组称为前群群组。或者，中继透镜组和第二透镜组可划分至一个群组中，本发明实施例对透镜组的群组划分方式不做限定。

可选地，第一透镜组可以包括：沿着影像光束入射传输的方向依次排布的多个透镜。例如参见图7，第一透镜组2021可以包括沿着影像光束入射传输的方向依次排布的九个透镜，分别包括：第一透镜a1、第二透镜a2、第三透镜a3、第四透镜a4、第五透镜a5、第六透镜a6、第七透镜a7、第八透镜a8和第九透镜a9。

可选地，中继透镜组可以包括一片或多片中继透镜。该中继透镜具有正透镜特性，即具有会聚光的能力。例如，中继透镜可以是正光焦度透镜。

可选地，第二透镜组可以包括：沿着影像光束入射传输的方向依次排布的多个透镜。例如参见图7，第二透镜组2023可以包括沿着影像光束入射传输的方向依次排布的三个透镜，分别包括：第十透镜b1、第十一透镜b2和第十二透镜b3。该第二透镜组可以用于校正该投影镜头的畸变。

可选地，请继续参见图7，折射系统202还包括光阑2024，光阑2024位于第一透镜组2021中。示例的，光阑2024可以位于第五透镜a5和第六透镜a6之间。

需要说明的是，通过将振镜设置在中继透镜组与第二透镜组之间，将光阑设置在第一透镜组中，可以使得振镜远离光阑设置。由于当入射至光学镜片的入光面上的影像入射角较大时，振镜对该影像光束进行偏移处理后，会导致该影像光束对应的投影图像的不同像素之间的移位距离偏差较大，影响投影镜头的投影成像效果。而光阑附近的影像光束的发散角通常较大，因此，振镜通常远离光阑设置，使得经过振镜偏移处理后的影像光束对应的投影图像的不同像素之间的移位距离偏差较小，保证投影镜头的投影成像效果，进而实现目视画面的高分辨率显示。

可选地，振镜还可以设置在其他远离光阑的位置，例如参见图3，振镜201还可以设置在反射系统203与折射系统202之间，或者，图8是本发明实施例提供的又一种投影镜头的结构示意图，请参见图8，振镜201还可以设置在第二透镜组2023内，本发明实施例对此不做限定。

综上所述，本发明实施例提供的投影镜头，由于振镜设置在投影镜头中，因此与相关技术相比，可以缩短投影成像系统中光阀到投影镜头的距离，进而可以减小投影成像系统的体积，简化了投影成像系统的架构，有利于实现投影成像系统的小型化。

另外，由于相关技术中振镜放置于TIR棱镜与投影镜头之间，因振镜所处区域的温度较高，且振镜又是发热元部件，会导致投影镜头后群温度过高，从而影响投影镜头解析。如果振镜放置在投影镜头中，散热较容易，且使得投影镜头后群处减少一个热源，降低了该投影镜头后群处的温度，从而有利于投影镜头解析。与相关技术中振镜放置于TIR棱镜和投影镜头之间相比，本发明实施例提出的将振镜放置在投影镜头中，避免了温度影响振镜和投影镜头等的正常工作，同时降低了投影镜头的设计难度。

本发明实施例提供了一种投影成像系统，由于投影镜头可以是远心设计结构(也即是该投影镜头的光路为远心光路)也可以是非远设计结构(也即是该投影镜头的光路为非远心光路)，因此，该投影成像系统配合不同结构的镜头也可以分为远心架构和非远心架构。图9本发明实施例提供的一种投影成像系统的结构示意图。当该投影成像系统为非远心架构时，如图9所示，该投影成像系统2包括：光阀21以及上述实施例提供的任一种投影镜头20。其中，该光阀21用于在受到光照时产生影像光束。示例的，该光阀可以是DMD，该投影镜头为4K超短焦投影镜头。

需要说明的是，本发明实施例的投影成像系统中，DMD的分辨率小于待投影图像的分辨率，当待投影图像的分辨率为4K时，DMD的分辨率小于4K，当待投影图像的分辨率为更高，比如8K时，同样DMD的分辨率也小于8K，从而需要借助振镜通过图像叠加来实现高清晰度图像的显示，此时，超短焦投影镜头的解析能力也相应的可以实现更高分辨率的显示。

可选地，图10是本发明实施例提供的另一种投影成像系统的结构示意图。当该投影成像系统为远心架构时，如图10所示，该投影成像系统2还包括：TIR棱镜23，TIR棱镜23位于光阀21与投影镜头20之间。该TIR棱镜23用于将影像光束反射至投影镜头。示例的，该TIR棱镜可以是1个全反射棱镜。由于远心设计结构的投影镜头中，光阀上同一点发出的影像光束不随光阀位置的变化而变化，这样避免了由于投影镜头调焦不准或者景深存在所产生的投影视差，相较于非远心设计结构的投影镜头像质更好，投影图像的均匀性更高，因此，实际应用中，投影镜头多采用远心设计结构，则投影成像系统也多采用远心架构。

综上所述，本发明实施例提供的投影成像系统，由于振镜设置在投影镜头中，因此与相关技术相比，可以缩短投影成像系统中光阀到投影镜头的距离，进而可以减小投影成像系统的体积，简化了投影成像系统的架构，有利于实现投影成像系统的小型化。

另外，由于相关技术中振镜放置于TIR棱镜与投影镜头之间，因振镜所处区域的温度较高，且振镜又是发热元部件，会导致投影镜头后群温度过高，从而影响投影镜头解析。如果振镜放置在投影镜头中，散热较容易，且使得投影镜头后群处减少一个热源，降低了该投影镜头后群处的温度，从而有利于投影镜头解析。与相关技术中振镜放置于TIR棱镜和投影镜头之间相比，本发明实施例提出的将振镜放置在投影镜头中，避免了温度影响振镜和投影镜头等的正常工作，同时降低了投影镜头的设计难度。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种投影镜头，其特征在于，包括：振镜，以及沿着影像光束入射传输的方向依次排布的折射系统和反射系统，所述振镜与所述折射系统位于所述反射系统的同侧；

所述振镜用于对影像光束进行偏移处理；

所述折射系统用于将进入所述折射系统的影像光束折射至所述反射系统中；

所述反射系统用于将进入所述反射系统的影像光束反射成像至投影屏幕。

2.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述折射系统包括沿着所述影像光束入射传输的方向依次排布的第一透镜组、中继透镜组和第二透镜组；

所述振镜位于所述中继透镜组和所述第二透镜组之间。

3.根据权利要求2所述的投镜镜头，其特征在于，所述折射系统还包括光阑，所述光阑位于所述第一透镜组中。

4.根据权利要求1至3任一所述的投影镜头，其特征在于，所述振镜包括光学镜片和驱动组件；

所述驱动组件用于驱动所述光学镜片按照目标频率以指定角度摆动。

5.根据权利要求4所述的投影镜头，其特征在于，所述指定角度与所述影像光束在所述光学镜片的入光面上的入射角负相关。

6.根据权利要求5所述的投影镜头，其特征在于，所述入射角小于16°。

7.根据权利要求4所述的投影镜头，其特征在于，所述驱动组件为电磁驱动器。

8.一种投影成像系统，其特征在于，所述投影成像系统包括：光阀以及如权利要求1至7任一所述的投影镜头；

所述光阀用于在受到光照时产生影像光束。

9.根据权利要求8所述的投影成像系统，其特征在于，所述投影成像系统还包括：全内反射TIR棱镜，所述TIR棱镜位于所述光阀与所述投影镜头之间；

所述TIR棱镜用于将所述影像光束反射至所述投影镜头。

10.根据权利要求9所述的投影成像系统，其特征在于，所述光阀的分辨率为2K或3K，所述投影镜头为4K超短焦投影镜头。

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