CN215416082U - 一种成像镜头、投影光路系统及投影设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及投影设备技术领域，提供了一种成像镜头、投影光路系统及投影设备,包括相对设置的第一镜片和第二镜片，第一镜片包括第一凸面S1和第一凹面S2，第二镜片包括第二凸面S3和第二凹面S4，第一镜片的第一凸面S1和第二镜片的第二凹面S4均为入射面，第一镜片的第一凹面S2和第二镜片的第二凸面S3均为出射面。本实用新型在满足短焦投影设备正常投影的基础上，仅采用两片镜片作为成像镜头的投射镜片，能够实现简化成像镜头的结构，降低成像镜头的制作成本；同时，采用此成像镜头能够实现缩短投影光路系统中成像镜头的后工作距离，从而获得更小的投射比，实现在更短的投射距离内投射出更大尺寸的画面，提升投影效果。

Description

一种成像镜头、投影光路系统及投影设备

技术领域

本实用新型涉及投影设备技术领域，具体而言，涉及一种成像镜头、投影光路系统及投影设备。

背景技术

短焦投影机是一种具有很短的投射比的投影设备，借助短焦投影机可以实现在任何房间、教室和会议室内观看明亮且色彩丰富的大屏幕影像。

目前的前市面上出现的短焦投影机有两种形式，一种为反射式投影机，该工作原理是在短焦投影镜头前面加一块非球面反射镜，经过反射后投影到屏幕。而另一种为普通短焦投影机。然而，在实际应用过程中上述两种短焦投影机都存在一些问题：其一是成像镜头中会设置大量的透镜以保证投影质量，从而使得成像镜头结构复杂，且制造成本高；其二是采用非球面反射镜会增大投影机的尺寸，同时非球面反射镜自身的成本相对较高，且采用非球面反射镜会带来较大的成像误差，不但增大了投影机的成本而且降低投影效果。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种成像镜头，其通过采用两片镜片即可满足短焦投影设备使用，从而大大简化了成像镜头的结构，降低了制作成本。

本实用新型的第二个目的在于提供一种投影光路系统，其能够实现省略现有反射式投影机所使用的反射镜，以压缩投影设备的尺寸，同时提升投影效果，降低成本。

本实用新型的第三个目的在于提供一种投影设备，其相对于现有的短焦投影设备来说尺寸更小且投影效果更好。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

其一，本实用新型提供一种成像镜头,包括相对设置的第一镜片和第二镜片，所述第一镜片包括第一凸面S1和第一凹面S2，所述第二镜片包括第二凸面S3和第二凹面S4，所述第一镜片的第一凸面S1和所述第二镜片的第二凹面S4均为入射面，所述第一镜片的第一凹面S2和所述第二镜片的第二凸面S3均为出射面，所述第二镜片的第二凹面S4用于接收所述第一镜片的第二凹面S2发出的光线。

可选的，所述第一镜片和所述第二镜片均为PMMA材质的非球面镜片。

可选的，所述第一镜片的直径为29.5mm，其边缘厚度为3.12±0.1mm；所述第二镜片的直径为30mm，其边缘厚度为3.96±0.1mm。

可选的，还包括镜筒、压圈和隔圈，所述第一镜片和所述第二镜片相对的设置于所述镜筒内部，所述隔圈设于所述第一镜片和所述第二镜片之间，所述压圈套设于所述镜筒外部且与所述镜筒螺纹连接，所述压圈用于将所述第二镜片抵在所述镜筒内。

其二，本实用新型提供一种投影光路系统，包括光源以及沿光路依次设置的第一透镜、LCD屏、第二透镜以及上述所述的成像镜头，所述第一镜片的第一凸面S1用于接收所述第二透镜发出的光线。

可选的，所述成像镜头的后工作距离为42-46.5mm，所述第二透镜至所述LCD屏的距离为9-14mm。

可选的，所述LCD屏的尺寸为2.4英寸或2.6英寸。

可选的，所述第一透镜和所述LCD屏之间设有隔热玻璃。

其三，本实用新型提供一种投影设备，包括上述所述的投影光路系统。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型设计合理，其通过将第一镜片的第一凹面S2朝向第二镜片的第二凹面S4设置，在满足短焦投影设备正常投影的基础上，仅采用两片镜片作为成像镜头的投射镜片，能够实现简化成像镜头的结构，降低成像镜头的制作成本；同时，采用此成像镜头能够实现缩短投影光路系统中成像镜头的后工作距离，从而获得更小的投射比，实现在更短的投射距离内投射出更大尺寸的画面，提升投影效果。

2、本实用新型能够实现省略现有反射式投影设备中所使用的反射镜，并缩短成像镜头的后工作距离，从而压缩投影设备的尺寸，降低投影设备的制作成本，同时还能避免出现由反射镜带来的影响投影效果的问题，提升投影设备的投影效果。

3、本实用新型的成像镜头通过采用由PMMA塑胶注塑成型的非球面镜片，在满足投影需求的基础上能够减小成像镜头的重量以及成本，从而使得投影设备更加轻便，降低投影设备的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例1提供的成像镜头的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2提供的投影光路系统的结构示意图。

图标：1-成像镜头，101-第一镜片，102-第二镜片，103-镜筒，104-压圈，105-隔圈，2-第二透镜，3-LCD屏，4-第一透镜，5-光源，6-隔热玻璃。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参照图1，本实施例提供一种成像镜头1,包括相对设置的第一镜片101和第二镜片102；其中，第一镜片101包括第一凸面S1和第一凹面S2，第二镜片102包括第二凸面S3和第二凹面S4，第一镜片101的第一凸面S1和第二镜片102的第二凹面S4均为入射面，第一镜片101的第一凹面S2和第二镜片102的第二凸面S3均为出射面，第二镜片102的第二凹面S4用于接收第一镜片101的第二凹面S2发出的光线，最后光线经第二镜片102的第二凸面S3投影至屏幕上。

本实施例通过将第一镜片101的第一凹面S2朝向第二镜片102的第二凹面S4设置，在满足短焦投影设备正常投影的基础上，仅采用两片镜片作为成像镜头1的投射镜片，能够实现简化成像镜头1的结构，降低成像镜头1的制作成本；同时，采用此成像镜头1能够实现缩短投影光路系统中成像镜头1的后工作距离，从而获得更小的投射比，实现在更短的投射距离内投射出更大尺寸的画面，提升投影效果。

同时，考虑到现有的成像镜头1大都采用玻璃材质的镜片，不但重量大而且成本高。为此，本实施例的第一镜片101和第二镜片102均为PMMA材质的非球面镜片。通过采用重量轻且成本低的PMMA塑胶注塑成型的非球面镜片作为成像镜头1的镜片，结合上述的结构布置，能够在满足正常投影需求的基础上进一步降低成像镜头1的制作成本，减轻成像镜头1的重量，从而使得投影设备更加轻便。

在本实施例中，第一镜片101的直径为29.5mm，其边缘厚度为3.12±0.1mm；第二镜片102的直径为30mm，其边缘厚度为3.96±0.1mm，将应用上述参数的镜片作为成像镜头1的镜片能够进一步提升投影设备的投影效果。

此外，上述成像镜头1还包括镜筒103、压圈104和隔圈105，第一镜片101和第二镜片102相对的设置于镜筒103内部，隔圈105设于第一镜片101和第二镜片102之间，压圈104套设于镜筒103外部且与镜筒103螺纹连接，压圈104用于将第二镜片102抵在镜筒103内。通过上述设置，在保证第一镜片101和第二镜片102的结构稳定性的基础上，实现便于拆装第一镜片101和第二镜片102。

实施例2

请参照图2，本实施例提供一种投影光路系统，包括光源5以及沿光路依次设置的第一透镜4、LCD屏3、第二透镜2以及上述实施例1所述的成像镜头1，其中，第一镜片101的第一凸面S1用于接收第二透镜2发出的光线。

需要说明的是，本实施例中的第一透镜4采用均光菲涅尔透镜，而第二透镜2采用梯形菲涅尔透镜，上述的菲涅尔透镜属于LCD投影系统中的通用配置，其中均光菲涅尔透镜能够将点光源转换成平行光，而梯形菲涅尔透镜则将平行光汇聚到成像镜头1上，再由成像镜头1将图像放大后投射到投影屏幕上成像。

通过将上述成像镜头1应用在投影设备的投影光路系统中，能够实现省略现有反射式投影设备中所使用的反射镜，并缩短成像镜头1的后工作距离，从而压缩投影设备的尺寸，降低投影设备的制作成本，同时还能避免出现由反射镜带来的影响投影效果的问题，提升投影设备的投影效果。

具体地，成像镜头1的后工作距离为42-46.5mm，第二透镜2至LCD屏3的距离为9-14mm。其中，需要说明的是，本实施例中成像镜头1的后工作距离指的是第一镜片101的第一凸面S1至第二透镜2的出射面的距离C；而第二透镜2至LCD屏3的距离指的是第二透镜2的入射面至LCD屏3的出射面的距离D。

本实施例通过进一步限定成像镜头1的后工作距离以及第二透镜2至LCD屏3的距离，从而优化成像镜头1、第二透镜2以及LCD屏3的设置位置，实现提升投影效果，且相对于现有的短焦投影设备来说，由于成像镜头1的后工作距离大幅度缩短，从而能够压缩投影设备的尺寸，使得投影设备更加轻便。

在本实施例中，上述LCD屏3的尺寸为2.4英寸或2.6英寸，且LCD屏3的分辨率为800*480或640*360，在该尺寸参数下，上述成像镜头1的长度为42.5mm，此时该投影光路系统满足1米投40寸，从而实现在较短的投射距离下投射出较大的画面。

需要说明的是，上述成像镜头1的长度指的是第一镜片101的第一凸面S1至第二镜片102的第二凸面S3之间的距离。

在本实施例中，为了使得本投影光路系统在实际应用时更加可靠，上述的第一透镜4和LCD屏3之间设有隔热玻璃6。

此外，本实施例还提供一种投影设备，包括上述所述的投影光路系统，通过采用上述的投影光路系统，使得投影设备的尺寸更小，携带更加方便，同时能够在提升投影设备的投影效果的基础上降低投影设备的制作成本。

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

Claims (9)

1.一种成像镜头,包括相对设置的第一镜片和第二镜片，所述第一镜片包括第一凸面S1和第一凹面S2，所述第二镜片包括第二凸面S3和第二凹面S4，其特征在于,所述第一镜片的第一凸面S1和所述第二镜片的第二凹面S4均为入射面，所述第一镜片的第一凹面S2和所述第二镜片的第二凸面S3均为出射面，所述第二镜片的第二凹面S4用于接收所述第一镜片的第二凹面S2发出的光线。

2.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述第一镜片和所述第二镜片均为PMMA材质的非球面镜片。

3.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其特征在于，所述第一镜片的直径为29.5mm，其边缘厚度为3.12±0.1mm；所述第二镜片的直径为30mm，其边缘厚度为3.96±0.1mm。

4.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，还包括镜筒、压圈和隔圈，所述第一镜片和所述第二镜片相对的设置于所述镜筒内部，所述隔圈设于所述第一镜片和所述第二镜片之间，所述压圈套设于所述镜筒外部且与所述镜筒螺纹连接，所述压圈用于将所述第二镜片抵在所述镜筒内。

5.一种投影光路系统，其特征在于，包括光源以及沿光路依次设置的第一透镜、LCD屏、第二透镜以及如权利要求1-3任一项所述的成像镜头，所述第一镜片的第一凸面S1用于接收所述第二透镜发出的光线。

6.根据权利要求5所述投影光路系统，其特征在于，所述成像镜头的后工作距离为42-46.5mm，所述第二透镜至所述LCD屏的距离为9-14mm。

7.根据权利要求5所述投影光路系统，其特征在于，所述LCD屏的尺寸为2.4英寸或2.6英寸。

8.根据权利要求5所述投影光路系统，其特征在于，所述第一透镜和所述LCD屏之间设有隔热玻璃。

9.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的投影光路系统。

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