CN211402902U

CN211402902U - 投影镜头

Info

Publication number: CN211402902U
Application number: CN201922489771.2U
Authority: CN
Inventors: 钟波; 肖适; 尹蕾; 唐艺
Original assignee: Chengdu Jimi Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Jimi Technology Co Ltd; Chengdu XGIMI Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-09-01
Anticipated expiration: 2029-12-31

Abstract

本申请涉及一种投影镜头，属于投影镜头技术领域。投影镜头，包括从放大端到缩小端依次分布的第一透镜群、光栏、第二透镜群和DMD芯片；第一透镜群包括从放大端到缩小端依次分布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，第一透镜为非球面透镜；第二透镜群包括从放大端到缩小端依次分布的第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜及第十一透镜，第二透镜群包括至少两组双胶合透镜；投影镜头的有效焦距大于等于11mm，投影镜头的镜头总长小于等于90mm，投影镜头的后焦距大于等于0.26mm。该投影镜头，镜头体积小，像质高，视场角度大。

Description

投影镜头

技术领域

本申请涉及投影镜头技术领域，具体而言，涉及一种投影镜头。

背景技术

为匹配DMD(Digital Micro mirror Device:数字微反射镜)芯片的入射角度，提高投影显示画面的均匀性，合理布局投影设备部件，照明系统多采用TIR(Total InternalReflection:全内反射)棱镜，因此，DLP(Digital Light Processing：数字光处理)系统根据不同产品方案分远心照明系统和非远心照明系统。这就需要采用与TIR棱镜匹配的不同类型的投影镜头。

现有的投影仪镜头一般存在体积大、像质不高、视场角度小等缺点。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种投影镜头，镜头体积小，像质高，视场角度大。

根据本申请一方面实施例的投影镜头，包括从放大端到缩小端依次分布的第一透镜群、光栏、第二透镜群和DMD芯片；

第一透镜群包括从放大端到缩小端依次分布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，第一透镜为非球面透镜；

第二透镜群包括从放大端到缩小端依次分布的第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜及第十一透镜，第二透镜群包括至少两组双胶合透镜；

投影镜头的有效焦距大于等于11mm，投影镜头的镜头总长小于等于90mm，投影镜头的后焦距大于等于0.26mm。

根据本申请实施例的投影镜头，采用十一片透镜，体积小，像质高；靠近投影幕布的第一透镜为非球面设计，有效地解决了成像畸变、像差；双胶合透镜，能够有效减少色差；该投影镜头具有高解像力，增大了视场角度，照度均匀，边缘相对照度大于90％。

另外，根据本申请实施例的投影镜头还具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一些实施例，第二透镜群中的至少两组双胶合透镜相邻设置。

在本申请的一些可选实施例中，第六透镜和第七透镜为双胶合透镜，第八透镜和第九透镜为双胶合透镜。

根据本申请的一些实施例，第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜均为玻璃透镜。

根据本申请的一些实施例，第一透镜具有朝向放大端的凸面和朝向放大端的凹面，第二透镜具有朝向放大端的凸面和朝向放大端的凹面，第三透镜具有朝向缩小端的凹面和朝向放大端的凹面，第四透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，第五透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面。

根据本申请的一些实施例，第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜及第十一透镜均为玻璃透镜。

根据本申请的一些实施例，第六透镜具有朝向放大端的凸面和朝向放大端的凹面，第七透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，第八透镜具有朝向缩小端的凹面和朝向放大端的凹面，第九透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，第十透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，第十一透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面。

根据本申请的一些实施例，第一透镜群的曲率半径为正，第二透镜群的曲率半径为正。

根据本申请的一些实施例，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜的曲率半径依次为正、正、正、正、负。

根据本申请的一些实施例，第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜及第十一透镜的曲率半径依次为正、负、正、负、正、负。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的投影镜头的示意图。

图标：10-投影镜头；11-第一透镜群；12-光栏；13-第二透镜群；P1-第一透镜；G2-第二透镜；G3-第三透镜；G4-第四透镜；G5-第五透镜；G6-第六透镜；G7-第七透镜；G8-第八透镜；G9-第九透镜；G10-第十透镜；G11-第十一透镜。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

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。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请中，放大端是指靠近投影幕布的一端，缩小端是指靠近DMD芯片的一端。另外，本申请中的透镜的曲率半径均为非无限大，也即透镜的入光面和出光面均为非平面。

下面参考图描述根据本申请第一方面实施例的投影镜头10。

如图1所示，根据本申请实施例的投影镜头10，从放大端到缩小端，依次包括第一透镜群11、光栏12、第二透镜群13和DMD芯片(图中未标出)。

具体而言，第一透镜群11相对于光栏12，靠近放大端(幕布)。光栏12将各透镜分隔为两个群组(第一透镜群11和第二透镜群13)，沿光轴，第一透镜群11也可以称为前群，第二透镜群13也可以称为后群。从放大端到缩小端，第一透镜群11依次包括第一透镜P1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4及第五透镜G5，靠近投影幕布的透镜(第一透镜P1)为非球面透镜。从放大端到缩小端，第二透镜群13依次包括第六透镜G6、第七透镜G7、第八透镜G8、第九透镜G9、第十透镜G10及第十一透镜G11，第六透镜G6、第七透镜G7、第八透镜G8、第九透镜G9、第十透镜G10及第十一透镜G11中包括至少两组双胶合透镜。投影镜头的有效焦距大于等于11mm，投影镜头的镜头总长小于等于90mm，投影镜头的后焦距大于等于0.26mm

根据本申请实施例的投影镜头10，采用十一片透镜，体积小，后工作距离大；靠近投影幕布的第一透镜P1为非球面设计，有效地解决了成像畸变、像差；双胶合透镜，有效地减少色差；该投影镜头10像质高，具有高解像力，增大了视场角度，照度均匀，边缘相对照度大于90％。

下面参照附图描述根据本申请实施例的投影镜头10的结构特征及位置关系。

参照图1，本申请实施例的投影镜头10包括镜筒(图中未标出)、第一透镜群11、光栏12、第二透镜群13及DMD芯片(图中未标出)，第一透镜群11、光栏12及第二透镜群13等元件设置于镜筒内。光栏12设置于第一透镜群11和第二透镜群13之间，投影镜头10包括两个透镜群(第一透镜群11和第二透镜群13)，在第二透镜群13的靠近缩小端的一端配合DMD芯片。

根据本申请的一些实施例，沿光轴从放大端到缩小端，第一透镜群11包括依序分布的第一透镜P1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4及第五透镜G5，第一透镜P1靠近投影幕布设置，第五透镜G5与光栏12相邻设置。第一透镜群11中，第一透镜P1为非球面透镜，第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4及第五透镜G5均为球面透镜。第一透镜P1采用非球面设计，能够有效地解决成像畸变、像差。

在本申请的一些可选实施例中，第一透镜P1的材质为塑胶，第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4及第五透镜G5的材质均为玻璃。

在本申请的一些可选实施例中，第一透镜P1具有朝向放大端的凸面和朝向放大端的凹面，第二透镜G2具有朝向放大端的凸面和朝向放大端的凹面，第三透镜G3具有朝向缩小端的凹面和朝向放大端的凹面，第四透镜G4具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，第五透镜G5具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面。相当于，根据透镜的几何特征，第一透镜P1为凸凹透镜，第二透镜G2为凸凹透镜，第三透镜G3为双凹透镜，第四透镜G4为双凸透镜，第五透镜G5为双凸透镜。

在本申请的一些可选实施例中，第一透镜P1的曲率半径为正；第二透镜G2的曲率半径为正；第三透镜G3的曲率半径为正；第四透镜G4的曲率半径为正；第五透镜G5的曲率半径为负。

第一透镜群11中，第一透镜P1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4及第五透镜G5的总曲率半径为正。

根据本申请的一些实施例，沿光轴从放大端到缩小端，第二透镜群13包括依序分布的第六透镜G6、第七透镜G7、第八透镜G8、第九透镜G9、第十透镜G10及第十一透镜G11，第六透镜G6与光栏12相邻设置，第十一透镜G11靠近DMD芯片设置。第六透镜G6、第七透镜G7、第八透镜G8、第九透镜G9、第十透镜G10及第十一透镜G11均为球面透镜。

在本申请的一些可选实施例中，第六透镜G6、第七透镜G7、第八透镜G8、第九透镜G9、第十透镜G10及第十一透镜G11的材质均为玻璃。

在本申请的一些可选实施例中，第六透镜G6具有朝向放大端的凸面和朝向放大端的凹面，第七透镜G7具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，第八透镜G8具有朝向缩小端的凹面和朝向放大端的凹面，第九透镜G9具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，第十透镜G10具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，第十一透镜G11具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面。相当于，根据透镜的几何特征，第六透镜G6为凸凹透镜，第七透镜G7为双凸透镜，第八透镜G8为双凹透镜，第九透镜G9为双凸透镜，第十透镜G10为双凸透镜，第十一透镜G11为双凸透镜。

根据本申请的一些实施例，第二透镜群13包括至少两组双胶合透镜，至少两组双胶合透镜相邻设置，其中一组双胶合透镜与光栏12相邻设置。也即，第六透镜G6和第七透镜G7为双胶合透镜，第八透镜G8和第九透镜G9为双胶合透镜。双胶合透镜是指两片透镜通过光学胶体相互固定而成的透镜组，但是其固定方式并不限制于胶粘。透镜组(第六透镜G6和第七透镜G7、第八透镜G8和第九透镜G9)的两片透镜的固定方式，还可以采用其他机械式手段(例如定位槽)来夹持、固定。

在本申请的一些可选实施例中，第六透镜G6的曲率半径为正；第七透镜G7的曲率半径为负；第八透镜G8的曲率半径为正；第九透镜G9的曲率半径为负；第十透镜G10的曲率半径为正；第十一透镜G11的曲率半径为负。

第二透镜群13中，第六透镜G6、第七透镜G7、第八透镜G8、第九透镜G9、第十透镜G10及第十一透镜G11的总曲率半径为正。

在本申请中，投影镜头10的有效焦距(EFL，Effective Focal Length)大于等于11mm，投影镜头10的镜头总长(TTL，Total Track Length)小于等于90mm，投影镜头10的后焦距(BFL，Back Focal Length)大于等于0.26mm。在本申请的可选实施方式中，该投影镜头10的EFL为12.58mm，TTL为85mm，BFL为0.26mm，缩短了镜头整体的体积，并且后工作距离大。

根据本申请实施例的投影镜头10的各透镜及周边元件的参数如下表所示。

表一各透镜及周边元件的参数表

由表一可知，该投影镜头10的各透镜及周边元件的参数。非球面多项式用下列公式表示：

上述的公式中，z为光轴A方向的偏移量(sag)，c为接近光轴A处的曲率半径的倒数，k为圆锥系数，y是非球面高度，即为从透镜中心往透镜边缘的高度。A-D分别代表非球面多项式的各阶非球面系数。表二列出本申请的具体实施例中，镜头各透镜表面的各阶非球面系数及二次曲面系数值。

表二

	S1	S2
			R	1.6E+01	1.0E+01
A	-7.6E-05	-5.9E-05
			B	1.2E-07	-6.6E-08
C	-4.1E-10	2.9E-09
			D	6.4E-12	-1.4E-11

根据本申请实施例的投影镜头10的有益效果为：

1、本投影镜头10只有十一片透镜，体积小，且后工作距离大，第一透镜P1为非球面设计，有效地解决成像畸变、像差；

2、该投影镜头10增加了市场角，但照度均匀，边缘相对照度大于90％；

3、该投影镜头10具有高解像力，边缘解像达到芯片极限分辨率93本，像素达到200万。

根据本申请第二方面实施例提供一种投影设备。

根据本申请第二方面实施例的投影设备，应用上述的投影镜头10，还包括有DMD芯片、照明光源等元件，用于将影像成像于投影幕布上。

根据本申请实施例的投影设备，投影镜头10体积小，像质高，为用于提供较佳的投影成像。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种投影镜头，其特征在于，包括从放大端到缩小端依次分布的第一透镜群、光栏、第二透镜群和DMD芯片；

所述第一透镜群包括从放大端到缩小端依次分布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，所述第一透镜为非球面透镜；

所述第二透镜群包括从放大端到缩小端依次分布的第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜及第十一透镜，所述第二透镜群包括至少两组双胶合透镜；

所述投影镜头的有效焦距大于等于11mm，所述投影镜头的镜头总长小于等于90mm，所述投影镜头的后焦距大于等于0.26mm。

2.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜群中的所述至少两组双胶合透镜相邻设置。

3.根据权利要求2所述的投影镜头，其特征在于，所述第六透镜和所述第七透镜为双胶合透镜，所述第八透镜和所述第九透镜为双胶合透镜。

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、所述第三透镜、所述第四透镜及所述第五透镜均为玻璃透镜。

5.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜具有朝向放大端的凸面和朝向放大端的凹面，所述第二透镜具有朝向放大端的凸面和朝向放大端的凹面，所述第三透镜具有朝向缩小端的凹面和朝向放大端的凹面，所述第四透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，所述第五透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面。

6.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜及所述第十一透镜均为玻璃透镜。

7.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第六透镜具有朝向放大端的凸面和朝向放大端的凹面，所述第七透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，所述第八透镜具有朝向缩小端的凹面和朝向放大端的凹面，所述第九透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，所述第十透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面，所述第十一透镜具有朝向放大端的凸面和朝向缩小端的凸面。

8.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜群的曲率半径为正，所述第二透镜群的曲率半径为正。

9.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、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜及所述第五透镜的曲率半径依次为正、正、正、正、负。

10.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜及所述第十一透镜的曲率半径依次为正、负、正、负、正、负。