CN114924381B - 一种投影镜头以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种投影镜头以及电子设备。所述投影镜头沿着影像光束入射传输的方向依次包括：第一透镜组、第二透镜组和非球面反射镜，所述第一透镜组、所述第二透镜组和所述非球面反射镜处于同一光轴，所述第一透镜组的光焦度为正，所述第二透镜组的光焦度为负；沿着影像光束入射传输的方向，所述第二透镜组包括正透镜组和负透镜组，所述正透镜组包括至少一个光焦度为正的透镜，所述负透镜组包括至少一个光焦度为负的透镜。

Description

一种投影镜头以及电子设备

技术领域

本申请涉及投影技术领域，更具体地，本申请涉及一种投影镜头以及电子设备。

背景技术

随着投影技术的快速发展，超短焦投影技术凭借其在短距离内能够投影大画面的优势，而得到广泛的关注。

为了使投影镜头的成像高分辨率，通常会增加透镜群数或非球面镜片的数量来降低像差，但这会导致成本增加以及镜头组装困难。因此，如何兼顾光学成像品质、成本与组装难易度，便成为投影镜头产品研究的重点之一。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种投影镜头以及电子设备新技术方案。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种投影镜头。所述投影镜头沿着影像光束入射传输的方向依次包括：所述投影镜头沿着影像光束入射传输的方向依次包括：第一透镜组、第二透镜组和非球面反射镜，所述第一透镜组、所述第二透镜组和所述非球面反射镜处于同一光轴，所述第一透镜组的光焦度为正，所述第二透镜组的光焦度为负；

沿着影像光束入射传输的方向，所述第二透镜组包括正透镜组和负透镜组，所述正透镜组包括至少一个光焦度为正的透镜，所述负透镜组包括至少一个光焦度为负的透镜。

可选地，所述第二透镜组与所述非球面反射镜之间具有第一空气间隔，所述第一空气间隔范围为60mm～70mm之间，所述第一空气间隔占所述投影镜头的光学总长的46％～54％。

可选地，所述负透镜组的光焦度范围为：-0.095～-0.085；所述正透镜组的光焦度范围为：0.06～0.08。

可选地，所述第二透镜组包括第一非球面透镜，所述第一非球面透镜最靠近所述非球面反射镜设置；所述第一透镜组包括第二非球面透镜，所述第二非球面透镜最远离所述非球面反射镜设置。

可选地，所述第一透镜组和所述第二透镜组之间设置有光阑；所述正透镜组包括第一子透镜组和第二子透镜组；

所述第一子透镜组靠近光阑设置，所述第一子透镜组包括至少一个光焦度为正的透镜；所述第二子透镜组包括至少一个光焦度为正的透镜。

可选地，所述第一子透镜组与所述第二子透镜组之间具有第二空气间隔，在所述第二子透镜组中，相邻透镜之间具有第三空气间隔，所述第三空气间隔为0mm，所述第二空气间隔大于第三空气间隔。

可选地，沿着影像光束入射传输的方向，所述负透镜组包括第二球面透镜、第一球面透镜和第一非球面透镜，所述第二球面透镜、第一球面透镜和第一非球面透镜的光焦度均为负。

可选地，沿着影像光束入射传输的方向，所述正透镜组包括第六球面透镜、第五球面透镜、第四球面透镜、第三球面透镜，所述第六球面透镜、第五球面透镜、第四球面透镜、第三球面透镜的光焦度均为正。

可选地，沿着影像光束入射传输的方向，所述第一透镜组包括：第二非球面透镜、第九球面透镜、第八球面透镜和第七球面透镜，所述第二透镜组中透镜的光焦度顺序为：正、正、负、正。

可选地，所述第九球面透镜、第八球面透镜和第七球面透镜胶合连接形成三胶合透镜，其中光焦度为正的球面透镜的折射率，小于光焦度为负的球面透镜的折射率。

可选地，影像光束经过所述第一透镜组和所述第二透镜组后，在所述第二透镜组和非球面反射镜之间进行第一次成像，所述非球面反射镜将第一次成像反射至投影屏幕形成投影画面，所述投影画面的宽度尺寸为c1；

在所述投影画面的宽度方向上，所述投影画面与所述光轴之间的距离为c2，其中c1/c2的范围为18％-22％。

根据本申请实施例第二方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括如第一方面所述的投影镜头。

在本申请实施例中，提供了一种投影镜头，投影镜头第一透镜组、第二透镜组和非球面反射镜。其中第一透镜组包括正透镜组和负透镜组，其正透镜组和负透镜组分开设置，不会出现光焦度为正的透镜和光焦度为负的透镜交错放置的情况，这样有利于降低投影镜头的公差敏感度。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请的原理。

图1所示为本申请投影镜头的结构图。

图2所示为本申请投影镜头的光路图。

图3所示为本申请投影镜头的部分结构光路图一。

图4所示为本申请投影镜头的部分结构光路图二。

图5所示为本申请投影镜头的部分结构光路图三。

图6所示为本申请投影镜头的调制传递函数图。

图7所示为本申请投影镜头的相对照度图。

图8所示为本申请投影镜头的畸变图。

图9所示为本申请投影镜头的使用示意图。

附图标记说明：

1、非球面反射镜；2、第一非球面透镜；3、第一球面透镜；4、第二球面透镜；5、第三球面透镜；6、第四球面透镜；7、第五球面透镜；8、第六球面透镜；9、第七球面透镜；10、第八球面透镜；11、第九球面透镜；12、第二非球面透镜；13、棱镜；14、平板玻璃；15、图像源；16、光阑；

30、第一透镜组；411、第一子透镜组；412、第二子透镜组；41、正透镜组；42、负透镜组；40、第二透镜组；

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

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讨论。

本申请提供了一种投影镜头。参照图1-图2所示，所述投影镜头沿着影像光束入射传输的方向依次包括：所述投影镜头沿着影像光束入射传输的方向依次包括：第一透镜组30、第二透镜组40和非球面反射镜1，所述第一透镜组30、所述第二透镜组40和所述非球面反射镜1处于同一光轴。所述第一透镜组30的光焦度为正，所述第二透镜组40的光焦度为负。

沿着影像光束入射传输的方向，所述第二透镜组40包括正透镜组41和负透镜组42，所述正透镜组41包括至少一个光焦度为正的透镜，所述负透镜组42包括至少一个光焦度为负的透镜。

参照图1和图2所示，沿影像光束入射传输的方向，投影镜头包括图像源15、平板玻璃14、棱镜13、第一透镜组30、第二透镜组40和非球面反射镜1。

本申请实施例中，图像源15可选用数字微镜元件(Digital Micromirror Device，DMD)芯片。DMD是由很多矩阵排列的数字微反射镜组成，工作时每个微反射镜都能够朝正反两个方向进行偏转并锁定，从而使光线按既定的方向进行投射，并且以数万赫兹的频率进行摆动，将来自照明光源的光束通过微反射镜的翻转反射进入光学系统成像在屏幕上。DMD具有分辨率高，信号无需数模转换等优点。本实施例采用0.23”DMD芯片。当然，图像源15也可以选用硅上液晶(LiquidCrystal On Silicon，LCOS)芯片或其他可用于出射光线的显示元件，本申请对此不作限制。

在该实施例中，当影像光束射向第一透镜组30时，第一透镜组30矫正影像光束，并将矫正后的影像光束射向第二透镜组40；当影像光束射向第二透镜组40时，第二透镜组40用于矫正影像光束，并将影像光束输出至非球面反射镜1，在非球面反射镜1和第二透镜组40之间进行第一次成像，非球面反射镜1将第一次成像反射至投影屏幕形成第二次成像。例如投影屏幕可以是墙壁或者桌面等。如图3所示，A所示为第一次成像面。

在该实施例中，第一透镜组30的光焦度为正，第二透镜组40的光焦度为负，对第一透镜组30和第二透镜组40的光焦度进行限定，以平衡投影镜头的整体光焦度，使得投影镜头能够更好的修正像差，提升成像质量。

在该实施例中，沿着影像光束入射传输的方向，第二透镜组40包括正透镜组41和负透镜组42。正透镜组41包括至少一个光焦度为正的透镜，负透镜组42包括至少一个光焦度为负的透镜，本实施例中，第二透镜组40的正透镜组41和负透镜组42分开设置，不会出现光焦度为正的透镜和光焦度为负的透镜交错放置的情况，这样有利于降低投影镜头的公差敏感度。

具体地，从第一透镜组30中射出的光线先经过正透镜组41进行传输，由于正透镜组41中透镜的光焦度均为正，每一个光焦度为正的透镜对光线的偏折方向是一致性的，经过正透镜组41的光线，光线沿一个方向进行偏折；

从正透镜组41射出的光线进入负透镜组42组进行传输，由于负透镜组42中透镜的光焦度均为负，每一个光焦度为负的透镜对光线的偏折方向是一致的，经过负透镜组42的光线，光线沿另一个方向进行偏折。

因此从第一透镜组30中射出的光线，射入到第二透镜组40中，各个视场的光线先整体沿一个方向进行传输，进而传输与正透镜组41相邻的光焦度为负的透镜，此时各个视场的光线进入负透镜组42，由于负透镜组42对光线的作用与正透镜组41对光线的偏折方向完全不同，此时各个视场的光线会整体沿另一个方向进行传输。在本申请中，对第二透镜组40中透镜的光焦度进行合理分配，大幅度降低了公差敏感度；在确保成像质量的情况下，降低公差敏感度，降低了投影镜头的装配难度。具体地，由于正透镜组41中透镜对光线的偏折方向一致，在安装过程中，即使对正透镜组41中透镜的安装位置有略微偏差，光线在正透镜组41中的传输也不会因透镜的安装位置的变化而变化，也即不会因透镜的安装位置的变化对最后的成像效果有影响。由于由于负透镜组42中透镜对光线的偏折方向一致，在安装过程中，即使对负透镜组42中透镜的安装位置有略微偏差，光线在负透镜组42中的传输也不会因透镜的安装位置的变化而变化，也即不会因透镜的安装位置的变化对最后的成像效果有影响。

现有技术中，透镜组中光焦度为正的透镜和光焦度为负的透镜交错设置，光线在透镜组中传输，光线的传输方向是不断改变的，此时对透镜组中透镜的安装位置有略微偏差，对最终的成像效果有很大影响，使得成像效果较差。因此相对于现有技术，本申请第一透镜组30包括正透镜组41和负透镜组42，其正透镜组41和负透镜组42分开设置，不会出现光焦度为正的透镜和光焦度为负的透镜交错放置的情况，这样有利于降低投影镜头的公差敏感度。

在一个实施例中，参照图1-图3所示，所述第二透镜组40与所述非球面反射镜1之间具有第一空气间隔，所述第一空气间隔范围为60～70mm之间，所述第一空气间隔占所述投影镜头的光学总长的46％～54％。

在该实施例中，第二透镜组40与非球面反射镜1之间具有第一空气间隔，即第二透镜组40中，最靠近非球面反射镜1的透镜与非球面反射镜1之间具有第一空气间隔。

本实施例将将最靠近非球面反射镜1的透镜和非球面反射镜1之间的空气间隔限定在此范围内，以使第二透镜组40和非球面反射镜1之间留有足够的空气间隔，保证光线在第二透镜组40和反射镜之间可以出现汇聚点形成第一次成像。若第二透镜组40和非球面反射镜1之间的空气间隔较小，无法在第二透镜组40和非球面反射镜1之间形成第一次成像；若第二透镜组40和非球面反射镜1之间的空气间隔较大，则不利于投影镜头的小型化设计。

另外第二透镜组40中，最靠近非球面反射镜1的透镜为第一非球面透镜2，第一非球面透镜2的作用是校正不同视场的像差，需要与其相邻透镜之间有足够的空气间隔来产生校正的效果，第一空气间隔满足第一非球面校正视场像差的间隔。

在一个实施例中，所述负透镜组42的光焦度范围为：-0.095～-0.085；所述正透镜组41的光焦度范围为：0.06～0.08。

在该实施例中，对第二透镜组40中负透镜组42的光焦度和正透镜组41的光焦度进行限定，负透镜组42整体的光焦度为负，正透镜组41整体的光焦度为正，并且负透镜组42的光焦度的绝对值大于正透镜组41的光焦度的绝对值，使得第二透镜组40整体的光焦度为负。

另外在本实施例中，将负透镜组42的光焦度限定在此范围内，正透镜组41的光焦度限定在此范围内，负透镜组42的光焦度绝对值和正透镜组41的光焦度的差值范围在0.015-0.025，第二透镜组40能够很好的修正像差。

在一个实施例中，参照图1和图2所示，所述第二透镜组40包括第一非球面透镜2，所述第一非球面透镜2最靠近所述非球面反射镜1设置；所述第一透镜组30包括第二非球面透镜12，所述第二非球面透镜12最远离所述非球面反射镜1设置。

在该实施例中，在第二透镜组40中，最靠近非球面反射镜1的透镜为第一非球面透镜2，第一非球面透镜2的入射面和出射面均为凹面，第一非球面透镜2为双凹透镜，第一非球面透镜2的光焦度为负。参照图2、图3、图4和图5所示，第一非球面负透镜，对于中心视场的光线L1产生发散作用，对于边缘视场的光线L2产生汇聚作用。因此第一非球面透镜2能够矫正不同视场像差，例如第一非球面透镜2主要矫正大视场像差，画面畸变。

在该实施例中，在第一透镜组30中，最远离非球面反射镜1的透镜为第二非球面透镜12，即在第一透镜组30中，最靠近图像源15的透镜为第二非球面透镜12，第二非球面透镜12的入射面为凸面，出射面为凸面，第二非球面透镜12为双凸透镜，第二非球面透镜12的光焦度为正，第二非球面透镜12用于校正孔径像差。

因此在本实施例的投影镜头中，最靠近非球面反射镜1的透镜和最远离非球面反射镜1的透镜均为非球面透镜，用于修正像差，改善成像质量。

在一个实施例中，参照图1和图2所示，所述第一透镜组30和所述第二透镜组40之间设置有光阑16；所述正透镜组41包括第一子透镜组411和第二子透镜组412；

所述第一子透镜组411靠近光阑16设置，所述第一子透镜组411包括至少一个光焦度为正的透镜；所述第二子透镜组412包括至少一个光焦度为正的透镜。

在该实施例中，第二透镜组40中正透镜组41至少包括两个光焦度为正的透镜，其中一个透镜靠近光阑16设置，另外一个透镜远离光阑16设置。

具体地，靠近光阑16设置有第一子透镜组411，第一子透镜组411用于接收第一透镜组30出射的光线，第一子透镜组411中透镜的光焦度为正，透镜对光线起到会聚作用，将会聚后的光线传输至第二子透镜组412中。第二子透镜组412中透镜的光焦度为正，第二子透镜组412中透镜对光线的偏折方向一致，在安装过程中，即使对第二子透镜组412中透镜的安装位置有略微偏差，光线在第二子透镜组412中的传输也不会因透镜的安装位置的变化而变化，也即不会因透镜的安装位置的变化对最后的成像效果有影响。

在一个实施例中，参照图1和图2所示，所述第一子透镜组411与所述第二子透镜组412之间具有第二空气间隔，在所述第二子透镜组412中，相邻透镜之间具有第三空气间隔，所述第三空气间隔为0mm，所述第二空气间隔大于第三空气间隔。

在该实施例中，第一子透镜组411和第二子透镜组412之间具有第二空气间隔，第二空气间隔大于第三空气间隔，也即在正透镜组41中，第六球面透镜8和第五球面透镜7组件具有第二空气间隔。

在该实施例中，第一子透镜组411和第二子透镜组412之间具有第二空气间隔，第二空气间隔大于第三空气间隔，确保从第六球面透镜8组中出射的光线入射到第二子透镜组412中的高度更高(即入射到第五球面透镜7中的高度更高)，第二子透镜组412能够为正透镜组41提供更大的正光焦度，以与负透镜组42结合在一起，平衡第二透镜组40中的光焦度。

在该实施例中，在第二子透镜组412中，相邻透镜之间具有第三空气间隔，第三空气间隔为0mm，缩小了第二子透镜组412中透镜的空气间隔，进而缩小了投影镜头的体积。另外在第二子透镜组412中和负透镜组42中，相邻透镜之间具有第三空气间隔，第三空气间隔为0mm，在确保成像质量的情况下，缩小了第二子透镜组412和负透镜组42中透镜的空气间隔，进而缩小了投影镜头的体积。

在一个实施例中，参照图1和图2所示，沿着影像光束入射传输的方向，所述负透镜组42包括第二球面透镜4、第一球面透镜3和第一非球面透镜2，所述第二球面透镜4、第一球面透镜3和第一非球面透镜2的光焦度均为负。

在该实施例中，负透镜组42包括三片光焦度为负的透镜，其中第一非球面透镜2的光焦度为负，第一非球面透镜2为双凹透镜；第一球面透镜3的光焦度为负，第一球面透镜3的第一面为凹面，第二面为凸面；第二球面透镜4的光焦度为负，第二球面透镜4的第一面为凹面，第二面为平面，其中第一面均为远离非球面反射镜1的表面，第二面为相对于第一面，其更靠近非球面反射镜1设置。

本实施例对负透镜组42中透镜的片数、透镜的光焦度进行限定，合理分配透镜的光焦度，在确保成像质量的情况下，降低了负透镜组42的公差敏感度。

在一个实施例中，参照图1和图2所示，沿着影像光束入射传输的方向，所述正透镜组41包括第六球面透镜8、第五球面透镜7、第四球面透镜6、第三球面透镜5，所述第六球面透镜8、第五球面透镜7、第四球面透镜6、第三球面透镜5的光焦度均为正。

在该实施例中，正透镜组41包括四片光焦度为正的透镜，虽然在第二透镜组40中，光焦度为正的透镜的数量多于光焦度为负的透镜，但是负透镜组42整体光焦度的绝对值大于正透镜组41整体光焦度，确保第二透镜组40的光焦度为负。

在该实施例中，第六球面透镜8的第一面为凸面，第二面为凹面；第五球面透镜7的第一面为凸面，第二面为凸面；第四球面透镜6的第一面为凸面，第二面为凸面；第三球面透镜5的第一面为凸面，第三球面透镜5的第二面为凹面。其中第一面均为远离非球面反射镜1的表面，第二面为相对于第一面，其更靠近非球面反射镜1设置。

本实施例对正透镜组41中透镜的片数、透镜的光焦度进行限定，合理分配透镜的光焦度，在确保成像质量的情况下，降低了正透镜组41的公差敏感度。

在一个实施例中，沿着影像光束入射传输的方向，所述第一透镜组30包括：第二非球面透镜12、第九球面透镜11、第八球面透镜10和第七球面透镜9，所述第二透镜组40中透镜的光焦度顺序为：正、正、负、正。

在该实施例中，第一透镜组30包括四片透镜，其中第二透镜组40包括七片透镜，以及与非球面反射的配合，使得投影镜头通过12片透镜，在降低了公差敏感度的情况下，改善了成像质量。

在该实施例中，第二非球面透镜12的光焦度为正，第二非球面透镜12为双凸透镜；第九球面透镜11的光焦度为正，第九球面透镜11的第一面为凸面，第二面为平面；第八球面透镜10的光焦度为负，第八球面透镜10的第一面为平面，第二面为凹面；第七球面透镜9的光焦度为正，第七球面透镜9的第一面为凸面，第二面为凹面。本实施例对第一透镜组30中透镜的数量、以及各个透镜的光焦度进行限定，确保成像质量。

在该实施例中，第一透镜组30的光焦度为正，第二透镜组40的光焦度为负，从而能够进行光学成像。本申请通过12片透镜，实现了投影镜头的超短焦、大视场角设置，以及在投影镜头的公差敏感度的情况下，改善了投影镜头的成像效果。

在一个实施例中，所述第九球面透镜11、第八球面透镜10和第七球面透镜9胶合连接形成三胶合透镜，其中光焦度为正的球面透镜的折射率，小于光焦度为负的球面透镜的折射率。

在该实施例中，第九球面透镜11、第八球面透镜10和第七球面透镜9胶合为一个整体，得到三胶合透镜，其中光焦度为正的球面透镜的折射率，小于光焦度为负的球面透镜的折射率。其中，折射率用于表示透镜对光线的折射程度，当折射率越大时，折射程度越大；其中，阿贝数用于表示透镜介质对光的色散程度，阿贝数越低，色散越厉害，从而折射率越大。

在一个可选的实施例中，光焦度为正的透镜的折射率在1.5～1.65之间，光焦度为负的透镜的折射率在1.7～1.8之间。

在一个实施例中，所述三胶合透镜与所述第二非球面透镜12之间存在第四空气间隔，所述第四空气间隔小于1mm且大于0.1mm。

在该实施例中，在第一透镜组30中，最靠近图像源15的透镜为非球面透镜，将最靠近图像源15的透镜设置为非球面透镜，降低了边缘像差，提升了投影镜头的成像效果。

本实施例对三胶合透镜与第二非球面透镜12之间的空气间隔进行了限定，进一步提升非球面透镜对不同视场的像差的校正效果。具体地，因为非球面透镜的作用是校正不同视场的像差，需要与其相邻透镜之间有足够的空气距离来产生校正的效果。另外三胶合透镜与第二非球面透镜12之间的空气间隔小于1mm，确保了投影镜头的光学总长不会过长，缩小投影镜头的体积。

在一个实施例中，参照图9所示，影像光束经过所述第一透镜组30和所述第二透镜组40后，在所述第二透镜组40和非球面反射镜1之间进行第一次成像，所述非球面反射镜1将第一次成像反射至投影屏幕形成投影画面，所述投影画面的宽度尺寸为c1。

在所述投影画面的宽度方向上，所述投影画面与所述光轴之间的距离为c2，其中c1/c2的范围为18％-22％。

在该实施中，投影画面与光轴之间的距离，除以投影画面的宽度尺寸为偏移量(offset)，将偏移量设置在此范围内，能够保证投影画面不会被其他结构件遮挡，方便投影光机的外形设计。在该实施例中，c1/c2的范围为18％-22％，影像光束是倾斜投射至投影屏幕成像，投影画面与光轴是偏心的。在一个例子中，c1/c2的范围为20％。

在该实施例中，投影屏幕a可以是墙壁或者桌面。

根据本申请实施例第二方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括如第一方面所述的投影镜头。例如电子设备可以是投影光机或者照明光机等。例如可以是应用于桌面投影产品的投影镜头或者墙壁投影产品的投影镜头。在一个具体的实施例中，参照图9所示，投影镜头垂直放在光机中，投影画面打在桌面上，人眼观看桌面上的画面，效果类似于在桌面上观看平板。

实施例1

在一个具体的实施例中，参照图1所示，沿影像光束入射传输的方向，投影镜头包括图像源15、平板玻璃14、棱镜13、第二非球面透镜12、第九球面透镜11、第八球面透镜10、第七球面透镜9、光阑16、第六球面透镜8、第五球面透镜7、第四球面透镜6、第三球面透镜5、第二球面透镜4、第一球面透镜3、第一非球面透镜2、非球面反射镜1。在该实施例中，非球面反射镜1为曲面非球面反射镜11。

在该实施例中，参照图1所示，沿影像光束入射传输的方向，上述透镜的光焦度顺序为：正正负正/正正正正负负负。其中第九球面透镜11、第八球面透镜10和第七球面透镜9胶合连接形成三胶合透镜。

在该实施例中，参照图1所示，在第一透镜组30中，第二非球面透镜12第一面为凸面，第二面为凸面；第九球面透镜11的第一面为凸面，第二面为平面；第八球面透镜10的第一面为平面，第二面为凹面；第七球面透镜9的第一面为凸面，第二面为凹面；

在第二透镜组40中，第六球面透镜8的第一面为凸面，第二面为凹面；第五球面透镜7的第一面为凸面，第二面为凸面；第四球面透镜6的第一面为凸面，第二面为凸面；第三球面透镜5的第一面为凸面，第二面为凹面；

第二球面透镜4的第一面为凹面；第二面为凸面；第一球面透镜3的第一面为凹面，第二面为凸面；第一非球面透镜2的第一面为凹面，第二面为凹面。其中第二面为靠近非球面反射镜1的表面。

在该实施例中，第一非球面透镜2材质为塑料材质，其他透镜的材质均为玻璃材质。

在该实施例中，投影镜头的系统有效焦距为-1.4mm～-1.1mm，投影镜头为超短焦投影镜头。非球面反射镜1的有效焦距范围为：12mm～15mm；第一非球面透镜2的有效焦距范围为：-20mm～-17mm；第一球面透镜3的有效焦距范围为：-55mm～-51mm；第二球面透镜4的有效焦距范围为：-69mm～-65mm；第三球面透镜5的有效焦距范围为：47mm～51mm；第四球面透镜6的有效焦距范围为：38mm～42m；第五球面透镜7的有效焦距范围为：99mm～103mm；第六球面透镜8的有效焦距范围为：63mm～67mm；第七球面透镜9的有效焦距范围为：-15mm～-11mm；第八球面透镜10的有效焦距范围为：-42mm～-38mm；第九球面透镜11的有效焦距范围为：18mm～22mm；第二非球面透镜12的有效焦距范围为：9mm～13mm；

在该实施例中，投影镜头具有第一非球面透镜2和第二非球面透镜12，第一非球面透镜2能够矫正视场像差，第二非球面透镜12能够矫正孔径像差，使得投影镜头具有较佳的像差矫正能力，以及，非球面反射镜1能够缩短光程，实现短焦投影。通过对各有效焦距的限制，使得第一透镜组30、第二透镜组40和非球面反射镜1之间相互配合，达到提高投影镜头对影像光束校正能力的效果。

在该实施例中，对投影镜头中透镜的面型进行限定，以及对透镜的光焦度进行合理分配，有利于降低公差敏感度，降低投影镜头的装配难度。

上述每片透镜的具体参数如下表1所示：

在本实施例中，非球面反射镜1、第一非球面透镜2以及第二非球面透镜12均为非球面透镜，其余透镜为球面透镜。其中非球面透镜对应的球面参数如表2所示：

在该实施例中，投影镜头适用于0.23”DMD设计，投影镜头能够达到的效果为：投射比：0.25，投影镜头的系统有效焦距：-1.4mm～-1.1mm。半视场角：65°～75°，视场角为：130°～150°；像圆直径：8.5mm～9.5mm；投影镜头的系统F数：1.65～1.75。

经过测量，得到的上述光学成像模组的各视场参数如图6至图8所示。

如图6所示为本实施例的调制传递函数图(modulation transfer function，MTF))。其中横轴为空间频率(Spatial Frequency in cycles per mm)，纵轴为OTF模量(Modulus of the OTF)。由图可知在空间频率在0mm-93mm的区间内图像的OTF模值一直能够保持在0.6以上，通常来说OTF模值越接近1图像的质量越高，但是由于各种因素的影响，并不存在OTF模值为1的情况，一般当OTF模值能够保持在0.6以上时，即表示图像具有很高的成像质量，画面的清晰度极佳，所以由此可知本实施例的超短焦投影镜头具有更高的成像质量。

如图7所示为本实施例相对照度图，从图中可以看出相对照度满足于投影镜头的应用。

如图8所示为本实施例畸变图，从图中可以看出畸变范围小于-1.0％，畸变小。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：每片透镜的曲率半径、厚度以及非球面透镜的参数不同。在该实施例中，每片透镜的的具体参数如下表3所示：

在本实施例中，非球面反射镜1、第一非球面透镜2以及第二非球面透镜12均为非球面透镜，其余透镜为球面透镜。其中非球面透镜对应的球面参数如表2所示：

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在该实施例中，投影镜头适用于0.23”DMD设计，投影镜头能够达到的效果为：投射比：0.25，投影镜头的系统有效焦距：-1.4mm～-1.1mm。半视场角：65°～75°，视场角为：130°～150°；像圆直径：8.5mm～9.5mm；投影镜头的系统F数：1.65～1.75。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于：每片透镜的曲率半径、厚度以及非球面透镜的参数不同。在该实施例中，每片透镜的的具体参数如下表5所示：

在本实施例中，非球面反射镜1、第一非球面透镜2以及第二非球面透镜12均为非球面透镜，其余透镜为球面透镜。其中非球面透镜对应的球面参数如表6所示：

在该实施例中，投影镜头适用于0.23”DMD设计，投影镜头能够达到的效果为：投射比：0.25，投影镜头的系统有效焦距：-1.4mm～-1.1mm。半视场角：65°～75°，视场角为：130°～150°；像圆直径：8.5mm～9.5mm；投影镜头的系统F数：1.65～1.75。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于：每片透镜的曲率半径、厚度以及非球面透镜的参数不同。在该实施例中，每片透镜的的具体参数如下表7所示：

在本实施例中，非球面反射镜1、第一非球面透镜2以及第二非球面透镜12均为非球面透镜，其余透镜为球面透镜。其中非球面透镜对应的球面参数如表8所示：

在该实施例中，投影镜头适用于0.23”DMD设计，投影镜头能够达到的效果为：投射比：0.25，投影镜头的系统有效焦距：-1.4mm～-1.1mm。半视场角：65°～75°，视场角为：130°～150°；像圆直径：8.5mm～9.5mm；投影镜头的系统F数：1.65～1.75。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于：每片透镜的曲率半径、厚度以及非球面透镜的参数不同。在该实施例中，每片透镜的的具体参数如下表9所示：

在本实施例中，非球面反射镜1、第一非球面透镜2以及第二非球面透镜12均为非球面透镜，其余透镜为球面透镜。其中非球面透镜对应的球面参数如表10所示：

在该实施例中，投影镜头适用于0.23”DMD设计，投影镜头能够达到的效果为：投射比：0.25，投影镜头的系统有效焦距：-1.4mm～-1.1mm。半视场角：65°～75°，视场角为：130°～150°；像圆直径：8.5mm～9.5mm；投影镜头的系统F数：1.65～1.75。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于：每片透镜的曲率半径、厚度以及非球面透镜的参数不同。在该实施例中，每片透镜的的具体参数如下表11所示：

在本实施例中，非球面反射镜1、第一非球面透镜2以及第二非球面透镜12均为非球面透镜，其余透镜为球面透镜。其中非球面透镜对应的球面参数如表12所示：

在该实施例中，投影镜头适用于0.23”DMD设计，投影镜头能够达到的效果为：投射比：0.25，投影镜头的系统有效焦距：-1.4mm～-1.1mm。半视场角：65°～75°，视场角为：130°～150°；像圆直径：8.5mm～9.5mm；投影镜头的系统F数：1.65～1.75。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于：每片透镜的曲率半径、厚度以及非球面透镜的参数不同。在该实施例中，每片透镜的的具体参数如下表13所示：

在本实施例中，非球面反射镜1、第一非球面透镜2以及第二非球面透镜12均为非球面透镜，其余透镜为球面透镜。其中非球面透镜对应的球面参数如表14所示：

在该实施例中，投影镜头适用于0.23”DMD设计，投影镜头能够达到的效果为：投射比：0.25，投影镜头的系统有效焦距：-1.4mm～-1.1mm。半视场角：65°～75°，视场角为：130°～150°；像圆直径：8.5mm～9.5mm；投影镜头的系统F数：1.65～1.75。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种投影镜头，其特征在于，所述投影镜头沿着影像光束入射传输的方向依次包括：第一透镜组(30)、第二透镜组(40)和非球面反射镜(1)，所述第一透镜组(30)、所述第二透镜组(40)和所述非球面反射镜(1)处于同一光轴，所述第一透镜组(30)的光焦度为正，所述第二透镜组(40)的光焦度为负；

沿着影像光束入射传输的方向，所述第二透镜组(40)包括正透镜组(41)和负透镜组(42)，所述正透镜组(41)包括至少一个光焦度为正的透镜，所述负透镜组(42)包括至少一个光焦度为负的透镜；

沿着影像光束入射传输的方向，所述负透镜组(42)包括第二球面透镜(4)、第一球面透镜(3)和第一非球面透镜(2)，所述第二球面透镜(4)、第一球面透镜(3)和第一非球面透镜(2)的光焦度均为负；

沿着影像光束入射传输的方向，所述正透镜组(41)包括第六球面透镜(8)、第五球面透镜(7)、第四球面透镜(6)、第三球面透镜(5)，所述第六球面透镜(8)、第五球面透镜(7)、第四球面透镜(6)、第三球面透镜(5)的光焦度均为正；

沿着影像光束入射传输的方向，所述第一透镜组(30)包括：第二非球面透镜(12)、第九球面透镜(11)、第八球面透镜(10)和第七球面透镜(9)，所述第一透镜组(30)中透镜的光焦度顺序为：正、正、负、正；

所述投影镜头中具有光学屈折力的部件仅为所述第二球面透镜(4)、第一球面透镜(3)、第一非球面透镜(2)、第六球面透镜(8)、第五球面透镜(7)、第四球面透镜(6)、第三球面透镜(5)、第二非球面透镜(12)、第九球面透镜(11)、第八球面透镜(10)和第七球面透镜(9)。

2.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜组(40)与所述非球面反射镜(1)之间具有第一空气间隔，所述第一空气间隔范围为60mm～70mm之间，所述第一空气间隔占所述投影镜头的光学总长的46％～54％。

3.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述负透镜组(42)的光焦度范围为：-0.095～-0.085；所述正透镜组(41)的光焦度范围为：0.06～0.08。

4.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜组(40)包括第一非球面透镜(2)，所述第一非球面透镜(2)最靠近所述非球面反射镜(1)设置；所述第一透镜组(30)包括第二非球面透镜(12)，所述第二非球面透镜(12)最远离所述非球面反射镜(1)设置。

5.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组(30)和所述第二透镜组(40)之间设置有光阑(16)；所述正透镜组(41)包括第一子透镜组(411)和第二子透镜组(412)；

所述第一子透镜组(411)靠近光阑(16)设置，所述第一子透镜组(411)包括至少一个光焦度为正的透镜；所述第二子透镜组(412)包括至少一个光焦度为正的透镜。

6.根据权利要求5所述的投影镜头，其特征在于，所述第一子透镜组(411)与所述第二子透镜组(412)之间具有第二空气间隔，在所述第二子透镜组(412)中，相邻透镜之间具有第三空气间隔，所述第三空气间隔为0mm，所述第二空气间隔大于第三空气间隔。

7.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第九球面透镜(11)、第八球面透镜(10)和第七球面透镜(9)胶合连接形成三胶合透镜，其中光焦度为正的球面透镜的折射率，小于光焦度为负的球面透镜的折射率。

8.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，影像光束经过所述第一透镜组(30)和所述第二透镜组(40)后，在所述第二透镜组(40)和非球面反射镜(1)之间进行第一次成像，所述非球面反射镜(1)将第一次成像反射至投影屏幕形成投影画面，所述投影画面的宽度尺寸为c1；

在所述投影画面的宽度方向上，所述投影画面与所述光轴之间的距离为c2，其中c1/c2的范围为18％-22％。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-8任一项所述的投影镜头。