CN215375921U - 一种可调节超短焦投影镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可调节超短焦投影镜头，包括折射透镜组件、变形镜面单元、反射镜组成，影像光束经折射透镜组件后入射到变形镜面单元，经变形镜面单元反射后入射到反射镜，经反射最后成像于屏幕。结构简单易于实现，克服了传统超短焦投影镜头低投射比及不同投射尺寸情况下影像质量变差的问题，巧妙地引入了可调节变形镜面的方法，可有效补偿镜头加工、组装、工艺等原因产生的畸变、场曲、慧差、像散等像差，进而提高影像投射质量。
Description
技术领域
本实用新型属于投影显示镜头领域，具体涉及一种可调节超短焦投影镜头。
背景技术
投影机经过不断发展，广泛应用于办公、家庭、教育、娱乐等领域，成为室内大尺寸的必然选择。尤其随着用眼健康的提倡，投影机作为护眼首选得到人们的大量运用。
其中超短焦投影技术，具有低的投射比，在较短的工作距离下即可实现巨幕显示效果，因此受到了消费者青睐。
超短焦投影镜头是投影机的核心部件，在实际应用中，因为镜头加工、组装、工艺等原因会产生诸如畸变、场曲、慧差、像散等像差，影响成像质量，需要进行镜头的设计。采用折射透镜组、反射镜组的混合方式，是目前市面上超短焦投影镜头的主流设计方式。
超短焦投影技术的一个关键参数是投射比，投射比越低，超短焦效果越好，但对镜头要求也越高。现有技术投射比一般低于0.3，但高于0.2，因为投射比越低对镜头质量要求越高，低于0.2的投射比，想达到理想的屏幕影像，目前技术还很难达到；并且传统的超短焦镜头一般为固定尺寸，如兼顾80寸～150寸的显示画面时就很难达到各个尺寸的理想效果。
实用新型内容
鉴于上述技术问题，本实用新型提出了一种可调节超短焦投影镜头，可有效解决低投射比下超短焦镜头的像差问题，适合较大的屏幕尺寸范围，得到清晰画面。
为解决上述问题，本实用新型提供了一种可调节超短焦投影镜头，通过在传统超短焦镜头组中引入变形镜面单元，通过改变反射镜的形貌来改变波前形貌，实现波面像差调节，改善成像质量。
具体的，本实用新型的可调节超短焦投影镜头包括：折射透镜组件、变形镜面单元、反射镜。影像光束经折射透镜组件后入射到变形镜面单元，经变形镜面单元反射后入射到反射镜，经反射最后成像于屏幕。
其中变形镜面单元包括反射镜面、压电材料、基底、引线，压电材料位于反射镜面和基底之间，引线穿过基底连接压电材料。
进一步的，变形镜单元的反射镜面可以是采用金属，也可以是、光学玻璃、硅等材料中的一种。
进一步的，变形镜单元的反射镜面具有较好的谐振频率为500Hz及以上，有一定的弹性形变量。
进一步的，变形镜单元的压电材料可以是采用压电陶瓷，也可以是、压电聚合物和或压电复合材料中的一种。
进一步的，变形镜单元的驱动方式采用可以采用压电式，也可以采用或电磁式等其他可改变反射面形貌的驱动方式。
进一步的，反射镜为平面镜或者自由曲面反射镜。
进一步的，变形镜单元的基底由刚度较高的材料如硅或陶瓷以及金属构成，主要作用是支撑整个变形镜单元并作为固定基板。
进一步的，变形镜单元的压电材料可以采用阵列排布，也可以或四角排布形式。
与现有技术相比，本实用新型能够实现如下有益效果：
本实用新型的可调节超短焦投影镜头，结构简单易于实现，克服了传统超短焦投影镜头低投射比下影像质量变差的问题，本实用新型巧妙地引入了可调节变形镜面的方法，可有效补偿镜头加工、组装、工艺等原因产生的畸变、场曲、慧差、像散等像差，进而提高影像投射质量。
附图说明
图1为本实用新型方法光路图；
图2为变形镜面单元结构示意图；
图3为变形镜面单元基底和压电材料俯视图；
图4为本实用新型方法流程图。
附图标记含义为：1为折射透镜组件、2为变形镜面单元、3为反射镜、201为反射镜面、 202为压电材料、203为基底、204为引线。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
实施例
在本实用新型的示例性实施例中，提供了一种可调节超短焦投影镜头，包括折射透镜组件1、变形镜面单元2、反射镜3组成，影像光束经折射透镜组件1后入射到变形镜面单元2，经变形镜面单元2反射后入射到反射镜3，经反射最后成像于屏幕。
其中变形镜面单元2包括反射镜面201、压电材料202、基底203、引线204构成。压电材料位于反射镜面和基底之间，引线穿过基底连接压电材料。
该可调节超短焦投影镜头工作步骤如下，请参照图1～4：
步骤1：如图1所示，光线通过超短焦镜头组消除大部分像差后成像于屏幕；
步骤2：如图2及图3所示，采用七乘七的四十九个阵列元素，根据屏幕上画面的清晰情况，调整变形镜面单元对应位置处的引线204驱动电压；
步骤3：如图2及图3所示，对应图像不清晰位置的引线驱动电压引起对应位置的压电材料202发生伸缩形变；
步骤4：压电材料带动反射镜面201发生微小形变，改变光程差，对像差进行补偿，进而改善投射影像的质量。
本实施例中，一种可调节超短焦投影镜头，核心思想克服了传统超短焦投影镜头在低投射比及不同投射尺寸情况下影像质量变差的问题，本实用新型巧妙地引入了可调节变形镜面的方法，改变波面光程差，因此，可有效补偿镜头加工、组装、工艺等原因产生的畸变、场曲、慧差、像散等像差，进而提高影像投射质量。
至此，已经结合附图对本实用新型实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型基于图像补偿的相位差波前传感器有了清楚的认识。
以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内。
Claims (9)
1.一种可调节超短焦投影镜头，其特征在于，包括折射透镜组件(1)、变形镜面单元(2)、反射镜(3)，影像光束经折射透镜组件(1)后入射到变形镜面单元(2)，经变形镜面单元(2)反射后入射到反射镜(3)，经反射最后成像于屏幕；
其中变形镜面单元(2)包括反射镜面(201)、压电材料(202)、基底(203)、引线(204)，压电材料位于反射镜面和基底之间，引线穿过基底连接压电材料。
2.根据权利要求1所述的可调节超短焦投影镜头，其特征在于，所述变形镜单元的反射镜面采用金属、光学玻璃、硅中的一种。
3.根据权利要求1所述的可调节超短焦投影镜头，其特征在于，所述变形镜单元的反射镜面的谐振频率为500Hz及以上。
4.根据权利要求1所述的可调节超短焦投影镜头，其特征在于，所述变形镜单元的压电材料采用压电陶瓷、压电聚合物或压电复合材料中的一种。
5.根据权利要求1所述的可调节超短焦投影镜头，其特征在于，所述变形镜单元的驱动方式采用压电式或电磁式。
6.根据权利要求1所述的可调节超短焦投影镜头，其特征在于，所述反射镜为平面镜或者自由曲面反射镜。
7.根据权利要求1所述的可调节超短焦投影镜头，其特征在于，所述变形镜单元的基底由硅或陶瓷或金属构成，用于支撑整个变形镜单元并作为固定基板。
8.根据权利要求1所述的可调节超短焦投影镜头，其特征在于，所述变形镜单元的压电材料采用阵列排布或四角排布形式。
9.根据权利要求7或8所述的可调节超短焦投影镜头，其特征在于，所述变形镜单元的压电材料阵列由二乘二或者以上的行列构成。
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