WO2023179246A1 - 一种投影镜头、投影装置、显示装置和交通工具 - Google Patents

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    • G02B2027/0196—Supplementary details having transparent supporting structure for display mounting, e.g. to a window or a windshield

Definitions

  • the projection lens provided by this application uses thirteen lenses with different surface shapes to achieve different effects on the length and width amplification ratio of the image.
  • the projection lens provided by the embodiment of the present application can not only produce an image with an image aspect ratio that matches the HUD frame, but also no longer blocks the object source or image in the HUD system, reducing the cost of the HUD system.
  • the complexity of the structure while avoiding stray light caused by occlusion in the HUD system. While enhancing the HUD display brightness, the optical transmission efficiency and resolution of the HUD system are improved.
  • the compression ratio of the modulation unit on the long side and the short side of the input image is B.
  • FIG. 11 shows a chromatic aberration diagram of the projection lens 1000 provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 14 shows the defocus curve of the projection lens 1000 provided by the embodiment of the present application.
  • FIG. 16 shows a schematic structural diagram of a display unit 1510 according to an embodiment of the present application.
  • Figure 17 shows a flow chart for providing projection by the projection device 1500 according to an embodiment of the present application.
  • HUD image generation lenses based on DLP or LCOS usually have a rotationally symmetric structure.
  • the function of this type of lens is to project the image on the DMD or LCOS onto the diffusion screen in a proportionally enlarged form, thereby realizing the relay image. Function. Since the magnification of the rotationally symmetric structure lens is the same on the horizontal and vertical sides (long side and short side of the image source), the aspect ratio of the picture projected to the diffusion screen is the same as that on the DMD or LCOS. Generally it is 16:9 or 2:1.
  • FIG. 2 shows a schematic structural block diagram of a projection lens 200 provided by an embodiment of the present application.
  • the projection lens 200 includes a first lens group 210 , an aperture 220 , and a second lens group 230 .
  • the first lens group 210 is used to refract the first image light and emit the second image light to the aperture 220 .
  • the diaphragm 220 is used to transmit the second image light to the second lens group 230 .
  • the second lens group 230 is used to refract the second image light and emit the third image light.
  • the first lens 11 includes a first convex spherical surface 111 and a second concave spherical surface 112, and the first lens 11 has negative optical power.
  • the second lens 12 includes a third convex cylinder 121 and a fourth concave cylinder 122 .
  • the symmetry axes of the third convex cylinder 121 and the fourth concave cylinder 122 are perpendicular to each other.
  • the third lens 13 includes a fifth flat surface 131 and a sixth concave cylindrical surface 132 .
  • the fourth lens 14 includes a seventh convex spherical surface 141 and an eighth convex spherical surface 142, and the optical power of the fourth lens 14 is positive.
  • FIG. 10 shows a schematic structural diagram of a projection lens 1000 provided by an embodiment of the present application.
  • this direction is the short side direction of the projection lens 1000 , which includes the above-mentioned first lens group 210 , aperture 220 and second lens group 230 .
  • first lens group 210 please refer to the corresponding description in Figure 4.
  • second lens group 230 for parameters of each lens in the second lens group 230 in Figure 10, please refer to the corresponding description in Figure 6. No further details will be given here.
  • the modulation unit may also be a transmissive spatial light modulator, such as LCD.
  • the transmissive spatial light modulator Compared with the transmissive spatial light modulator, the reflective spatial light modulator has higher light utilization efficiency and is conducive to energy saving.
  • the projection lens generates output image light based on the first image light, and the output image light carries an output image that satisfies the target aspect ratio.
  • the length-to-width magnification of the first image by the projection lens 1930 is less than 1.45, that is, the aspect ratio of the image carried in the image light emitted by the projection lens 1930 cannot meet the aspect ratio of the target image.
  • the imaging module 1940 will share part of the magnification, that is, the imaging module 1940 and the free-form mirror in the projection lens jointly achieve a length-to-width magnification of 1.45 for the first image.
  • the ratio of the magnification ratio of the projection lens 1930 to the long side and the short side of the first image is A
  • the compression ratio of the modulation unit 1920 to the long side and short side of the input image is B.
  • a and B satisfy: A* B ⁇ 1.
  • the windshield glass can also be coated with a polarizing film to eliminate stray light.
  • the video interface 3109 can receive external input audio and video signals, which can specifically be High Definition Multimedia Interface (HDMI), Digital Video Interface (Digital Visual Interface, DVI), Video Graphics Array (VGA) , display port (Display port, DP), etc., the video interface 3109 can also output video.
  • HDMI High Definition Multimedia Interface
  • DVI Digital Video Interface
  • VGA Video Graphics Array
  • display port Display port, DP
  • the video interface 3109 can also output video.
  • the display device is used as a head-up display
  • the video interface 3109 can receive speed signals and power signals input from peripheral devices, and can also receive AR video signals input from the outside.
  • the display device is used as a projector, the video interface 3109 can receive video signals input from an external computer or terminal device.
  • Processor 2001 may include one or more general-purpose processors, such as a graphics processing unit (GPU).
  • the processor 2001 may be used to run relevant programs or instructions corresponding to the programs stored in the memory 2002 to implement corresponding functions of the vehicle.
  • Figure 22 of this application shows that it includes four subsystems.
  • the sensor system 12, the control system 14, the computer system 20 and the display system 22 are only examples and do not constitute a limitation.
  • vehicles can combine several components in the vehicle according to different functions to obtain subsystems with corresponding different functions.
  • the vehicle may include more or fewer systems or components, which is not limited by this application.
  • the above-mentioned means of transportation can be cars, trucks, motorcycles, buses, boats, airplanes, helicopters, lawn mowers, recreational vehicles, playground vehicles, construction equipment, trams, golf carts, trains, and trolleys.
  • the application examples are not particularly limited.

Abstract

一种投影镜头（200）、投影装置（1500、1810）、显示装置（1800、1900、2010）和交通工具。投影镜头（200）包括沿投影光路依次设置的第一透镜群（210）、光阑（220）、第二透镜群（230）。其中，第一透镜群（210）用于对第一图像光进行折射，并出射第二图像光至光阑（220）；光阑（220）用于透过第二图像光；第二透镜群（230）用于对第二图像光进行折射，并出射第三图像光。其中，第一图像光、第二图像光以及第三图像光分别承载第一图像、第二图像和第三图像，且第三图像为将第一图像的长边和短边进行不同放大倍率放大后得到的图像。这种投影镜头（200）能够实现对图像长短边不同的放大倍率，当应用于投影装置（1500、1810）时，可以提高图像光的利用效率，减少对图像光的损失。

Description

一种投影镜头、投影装置、显示装置和交通工具
本申请要求于2022年3月21日提交中国国家知识产权局、申请号为202210276680.4、申请名称为“一种投影镜头、投影装置、显示装置和交通工具”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
本申请涉及智能车技术领域，并且，更具体地，涉及一种投影镜头、投影装置、显示装置和交通工具。
背景技术
当前，抬头显示器(head up display，HUD)的画幅的长宽比通常为10:4、12:4或者13:5。为了适配HUD画幅的长宽比要求，往往会在图像生成单元(picture generation unit，PGU)内对部分照明光进行遮挡，或者在扩散屏处进行图像遮挡。但该措施往往会导致亮度的损失。因此，如何提高HUD中图像光的利用效率，减少对图像光的损失，进而生成高亮度的HUD图像，是亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种投影镜头、投影装置、显示装置和交通工具。本申请提供的投影镜头能够应用于HUD，通过该投影镜头能够对图像的长宽实现不同比例的放大，避免通过对图像光的遮挡而产生适配HUD画幅的长宽比要求的图像，从而提高了HUD图像的亮度以及HUD系统中光传输效率以及分辨率。
第一方面，本申请实施例提供了一种投影镜头。该投影镜头包括：沿投影光路依次设置的第一透镜群、光阑、第二透镜群。所述第一透镜群，用于对第一图像光进行折射，并出射第二图像光至所述光阑。所述光阑，用于透过所述第二图像光。所述第二透镜群，用于对所述第二图像光进行折射，并出射第三图像光。其中，所述第一图像光承载第一图像，所述第二图像光承载第二图像，所述第三图像光承载第三图像，所述第三图像为将所述第一图像的长边和短边进行不同放大倍率放大后得到的图像。
基于本申请提供的方案，本申请提供的投影镜头能够对输入的图像的长边和短边实现不同的放大倍率，可以避免对图像光的遮挡来实现对图像的长宽放大倍率不同的效果。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一透镜群和所述第二透镜群的焦距为正。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一透镜群沿投影光路依次设置：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜。其中，所述第一透镜包括第一凸面球面和第二凹面球面，所述第一透镜的光焦度为负。所述第二透镜包括第三凸面柱面和第四凹面柱面，所述第三凸面柱面和第四凹面柱面的对称轴互相垂直。所述第三透镜包括第五平面和第六凹面柱面。所述第四透镜包括第七凸面球面和第八凸面球面，所述第四透镜的光焦度为正。所述第五透镜包括第九凹面球面和第十凹面球面，所述第五透镜的光焦度为负。所述第六透镜包括第十一凹面球面和第十二凸面球面，所述第六透镜的光焦度为负。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一透镜至所述第六透镜的材料为玻璃。
示例性的，在本申请实施例中，玻璃柱面镜不限制同一个柱面镜的两侧面型对称轴一致。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二透镜群沿投影光路依次设置：第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜。所述第七透镜包括第十三凸面球面和第十四凹面球面，所述第七透镜的光焦度为正。所述第八透镜包括第十五凹面球面和第十六凸面球面，所述第八透镜的光焦度为正。所述第九透镜包括第十七凹面柱面和第十八凹面柱面，所述第十七凹面柱面和所述第十八凹面柱面的对称轴互相垂直。所述第十透镜包括第十九凹面球面和第二十凹面球面，所述第十透镜的光焦度为负。所述第十一透镜包括第二十一凸面球面和第二十二凸面球面，所述第十一透镜的光焦度为正。所述第十二透镜包括第二十三凸面柱面和第二十四凹面柱面，所述第二十三凸面柱面和第二十四凹面柱面的对称轴互相垂直。所述第十三透镜包括第二十五凸面非球面和第二十六凸面非球面，所述第十三透镜的光焦度为正。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所所述第七透镜至所述第十三透镜的材料为玻璃。
基于上述方案，本申请提供的投影镜头通过十三个不同面型的透镜，实现了对图像的长宽放大比例不同的效果。当本申请实施例提供的投影镜头用于HUD系统时，不仅能够产生图像长宽比与HUD画幅适配的图像，而且不再使HUD系统中存在对像源或者图像的遮挡，降低了HUD系统的结构的复杂性，同时避免了HUD系统中由于遮挡而产生的杂散光。增强了HUD显示亮度的同时，使得HUD系统的光学传输效率和分辨率得到提升。
第二方面，本申请实施例提供了投影装置。该投影装置包括：显示单元和投影镜头。其中，所述显示单元，用于向所述投影镜头出射第一图像光，所述第一图像光对应第一图像。所述投影镜头包括如上述第一方面以及第一方面中任一种可能实现方式中所述的投影镜头。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述显示单元包括：光源和调制单元。所述光源，用于产生承载输入图像的图像数据的光束。所述调制单元，用于根据所述图像数据对所述光束进行调制，并生成所述第一图像光。其中，所述投影镜头对所述第一图像的长边和短边的放大倍率的比值为A，所述调制单元对所述输入图像的长边和短边的压缩比值为B，所述A与所述B满足：A*B≤1。
其中，所述投影镜头对所述第一图像的长边和短边的放大倍率的比值为A，可以通过分别计算投影镜头对第一图像的长边的放大倍率A1、投影镜头对第一图像的短边的放大倍率A2计算，即A＝A1/A2。
所述调制单元对所述输入图像的长边和短边的压缩比值为B，可以通过分别计算调制单元对输入图像的长边的压缩倍率B1、调制单元对输入图像的短边的压缩倍率B2计算，即B＝B1/B2。
示例性的，在以上提供的技术方案中，所述调制单元可以是反射型的空间光调制器且具有改变入射的线偏振光的偏振方向的功能，例如为硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCoS)调制器。
在另一些示例中，所述调制单元还可以是反射型的空间光调制器且不具有改变入射的线偏振光的偏振方向的功能，例如为微电子机械系统(micro-electro-mechanical system，MEMS)或者数字微镜设备(digital micro mirror device,DMD)。
在又一些示例中，所述调制单元还可以是透射型的空间光调制器，例如液晶显示器 (Liquid Crystal Display，LCD)等。采用反射型的空间光调制器与透射型的空间光调制器相比，光的利用效率较高，有利于节约能源。
第三方面，本申请实施例提供了一种显示装置。该显示装置包括如上述第二方面以及第二方面中任一种可能实现方式中所述的投影装置和成像模块。所述成像模块，基于所述第三图像光生成满足目标长宽比的目标图像。所述成像模块包括曲面镜、反射镜或者其组合。
结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述A与所述B满足：A*B＝1，所述目标长宽比为Y，所述输入图像的长宽比为X，所述Y满足：Y＝X*A*B。
结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述输入图像的长宽比X为13:5，所述目标长宽比Y为13:5，所述第一图像的长宽比为16:9，所述第三图像的长宽比为13:5。
结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述调制单元为硅基液晶LCoS芯片，所述LCoS芯片的大小为8.16mm*4.59mm，所述投影镜头的光圈数Fno为2。
结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述A与所述B满足：A*B＜1，所述目标长宽比为Y，所述输入图像的长宽比为X，所述成像模块对所述第三图像的长边和短边的放大倍率的比值为C，所述Y满足：Y＝X*A*B*C。
结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述输入图像的长宽比为13:5，所述目标长宽比为13:5，所述第一图像的长宽比为16:9，所述第三图像的长宽比为13:6。
第四方面，本申请实施例提供了一种交通工具。所述交通工具包括如上述第三方面以及第三方面中任一种可能实现方式中所述的显示装置。
结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，所述显示装置安装在所述交通工具的仪表板台中。
结合第四方面，在第四方面的某些实现方式中，所述交通工具还包括风挡，所述显示装置发出的图像光入射至所述风挡，所述风挡将所述图像光反射至人眼。
上述第二方面至第四方面带来的有益效果具体可以参考第一方面中有益效果的描述，此处不再赘述。
附图说明
图1示出了本申请实施例提供的投影镜头的一种应用场景的示意图。
图2示出了本申请实施例提供的一种投影镜头200的结构示意框图。
图3示出了本申请实施例中的第一透镜群210的长边方向的结构示意图。
图4示出了本申请实施例中的第一透镜群210的短边方向的结构示意图。
图5示出了本申请实施例中的第二透镜群230的长边方向的结构示意图。
图6示出了本申请实施例中的第二透镜群230的短边方向的结构示意图。
图7示出了本申请实施例提供的一种柱面透镜700的结构示意图。
图8示出了本申请实施例提供的一种柱面透镜800的结构示意图。
图9示出了本申请实施例提供的一种投影镜头900的结构示意图。
图10示出了本申请实施例提供的一种投影镜头1000的结构示意图。
图11示出了本申请实施例提供的投影镜头1000的色球差图。
图12示出了本申请实施例提供的投影镜头1000的场曲评价图。
图13示出了本申请实施例提供的投影镜头1000的畸变评价图。
图14示出了本申请实施例提供的投影镜头1000的离焦曲线。
图15示出了本申请实施例提供的一种投影装置1500的结构示意图。
图16示出了本申请实施例提供显示单元1510的结构示意图。
图17示出了本申请实施例提供投影装置1500投影的流程图。
图18示出了本申请实施例提供的显示装置1800的结构示意图。
图19示出了本申请实施例提供的显示装置1900的结构示意图。
图20示出了本申请实施例提供的一种HUD系统2000的结构示意图。
图21示出了本申请实施例提供的一种显示设备的电路示意图。
图22示出了本申请实施例提供的一种交通工具的功能框架示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
为了便于理解本申请实施例，作出以下说明。
第一、在下文示出的本申请实施例中的文字说明或者附图中的术语，“第一”、“第二”等以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，而不必用于描述特定的顺序或者先后次序，并不用来限制本申请实施例的范围。例如，区分经过不同光学透镜后的图像或者区分不同透镜或者区分不同透镜的透镜面等。
第二、下文示出的本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或者单元。
第三、在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明，被描述为“示例性的”或者“例如”的实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念，便于理解。
第四、在本申请实施例中，图像光是指携带有图像(或图像信息)的光，用于生成图像。
第五、在本申请的附图中，为了便于说明，已经稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示出的球面或者非球面的形状通过实施例的方式示出，即，球面或者非球面的形状不限于附图中示出的球面或者非球面的形状。并且，附图仅为示例而非严格按照比例绘制。
图1示出了本申请实施例提供的HUD设备的一种应用场景的示意图。如图1所示，HUD设备设置在汽车上。HUD设备用于将车辆的状态信息、外界物体的指示信息和导航信息等通过车辆的挡风玻璃投射在驾驶员的视野范围内。状态信息包括但不限于行驶速度、行驶里程、燃油量、水温和车灯状态等信息。外界物体的指示信息包括但不限于安全车距、周围障碍物和倒车影像等。导航信息包括但不限于方向箭头、距离和行驶时间等。
其中，导航信息和外界物体的指示信息对应的虚像可以叠加在车辆外的真实环境上，使得驾驶员可获得增强现实的视觉效果，例如可用于增强现实(augmented reality，AR)导航、自适应巡航、车道偏离预警等。由于导航信息对应的虚像可以与实景结合，因此HUD设备通常与汽车的高级驾驶辅助系统(advanced driving assistant system，ADAS)系统配合。为了不干扰路况，仪表信息对应的虚像距离人眼通常为2米至3米左右。为了使导航信息对应的虚像与真实的路面能够更好的融合，导航信息对应的虚像距离人眼一般为7米至15米左右。其中，导航信息的虚像所在的位置称为远焦面，仪表信息的虚像所在的平面称为近焦面。
当前，为了实现大画幅高亮度的HUD系统，具有高可靠性的DLP和LCOS空间光调制器成 为HUD系统的首要选择。然而，传统的基于DLP或者LCOS的HUD图像生成镜头通常为旋转对称结构，这类镜头的作用是将DMD或者LCOS上面的像以等比例放大的形式投射到扩散屏上，从而实现中继像的功能。由于旋转对称结构镜头在横边和竖边(像源长边和短边)的放大倍率是一致的，因此，投射到扩散屏的画面的长宽比和DMD或者LCOS上的长宽比相同，一般为16:9或者2:1。但是，从需求和体积考虑，HUD最终画幅的长宽比要大于上述数值，一般为10:4、12:4或者13:5。为了适配HUD最终画幅长宽比，往往会在图像生成单元(picture generation unit，PGU)内对部分照明光进行遮挡，或者在扩散屏处对中继图像进行遮挡，导致最终的HUD图像亮度受到损失，且存在能量浪费、分辨率降低等问题。
基于上述问题，本申请提供的投影镜头，能够实现出射匹配HUD所需要的画幅大小的图像光，同时可以避免对PGU的照明光或者中继图像的遮挡，结构简单，光能量利用率高。
图2示出了本申请实施例提供的一种投影镜头200的结构示意框图。如图2所示，该投影镜头200包括第一透镜群210，光阑220，第二透镜群230。其中，第一透镜群210用于对第一图像光进行折射，并出射第二图像光至光阑220。光阑220用于透过第二图像光至第二透镜群230。第二透镜群230用于对第二图像光进行折射，并出射第三图像光。
其中，第一图像光承载第一图像，第二图像光承载第二图像，第三图像光承载第三图像。第三图像为将第一图像的长边和短边进行不同放大倍率放大后得到的图像。
在本申请实施例中，投影镜头200对输入的第一图像光成像，输出承载第三图像的第三图像光，由于该第三图像是将第一图像的长边和短边进行不同放大倍率放大后得到的图像，因此，本申请实施例提供的投影镜头200能够实现对图像的长宽放大倍率不一样的效果。
对照图2，图3示出了本申请实施例中的第一透镜群210的长边方向的结构示意图，该长边方向是指第一图像的长边方向，或者也可以指第二图像的长边方向，或者也指第三图像的长边方向。具体地，如图3所示，其中x轴为第一图像或者第二图像或者第三图像的长边方向，y轴为该透镜群的光轴方向，z轴为第一图像或者第二图像或者第三图像的短边方向。该第一透镜群210沿投影光路依次设置有第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15以及第六透镜16。
具体地，第一透镜11包括第一凸面球面111和第二凹面球面112，该第一透镜11具有负光焦度。第二透镜12包括第三凸面柱面121和第四凹面柱面122，该第三凸面柱面121和第四凹面柱面122的对称轴互相垂直。第三透镜13包括第五平面131和第六凹面柱面132。第四透镜14包括第七凸面球面141和第八凸面球面142，且该第四透镜14的光焦度为正。第五透镜15包括第九凹面球面151和第十凹面球面152，该第五透镜15具有负的光焦度。第六透镜16包括第十一凹面球面161和第十二凸面球面162，该第六透镜16的光焦度为负。
表1示出了本申请实施例提供的第一透镜群210的相关光学数据。
表1

图4示出了本申请实施例中的第一透镜群210的短边方向的结构示意图，该短边方向是指第一图像的短边方向，或者也可以指第二图像的短边方向，或者也指第三图像的短边方向。具体地，如图4所示，其中x轴为第一图像或者第二图像或者第三图像的长边方向，y轴为该透镜群的光轴方向，z轴为第一图像或者第二图像或者第三图像的短边方向。
该图4中的各个透镜的参数可以参考图3中对应的说明，此处不再赘述。
表2示出了本申请实施例提供的光阑220的相关光学数据。
表2
对照图2，图5示出了本申请实施例中的第二透镜群230的长边方向的结构示意图。该第二透镜群230沿投影光路依次设置有第七透镜31、第八透镜32、第九透镜33、第十透镜34、第十一透镜35、第十二透镜36以及第十三透镜37。
具体地，第七透镜31包括第十三凸面球面311和第十四凹面球面312，该第七透镜31具有正光焦度。第八透镜32包括第十五凹面球面321和第十六凸面球面322，该第八透镜32的光焦度为正。第九透镜33包括第十七凹面柱面331和第十八凹面柱面332，且该第十七凹面柱面331和第十八凹面柱面332的对称轴互相垂直。第十透镜34包括第十九凹面球面341和第二十凹面球面342，且该第十透镜34的光焦度为负。第十一透镜35包括第二十一凸面球面351和第二十二凸面球面352，第十一透镜35具有正的光焦度。第十二透镜36包括第二十三凸面柱面361和第二十四凹面柱面362，且第二十三凸面柱面361和第二十四凹面柱面362的对称轴互相垂直。第十三透镜37包括第二十五凸面非球面371和第二十六凸面非球面372，该第十三透镜37具有正的光焦度。
表3示出了本申请实施例提供的第一透镜群210的相关光学数据。
表3
图6示出了本申请实施例中的第二透镜群230的短边方向的结构示意图。该图6中的各 个透镜的参数可以参考图5中对应的说明，此处不再赘述。
图7示出了本申请实施例提供的一种柱面透镜700的结构示意图。在图7中，该柱面透镜700的两面对称轴相互垂直。当该柱面透镜为上述图3中的第二透镜12时，第三柱面为凸面沿着y轴对称，第四柱面为凹面沿着x轴对称。其中，x轴和y轴是垂直于镜头光轴的两个相互垂直的方向。当该柱面透镜为上述图5中的第十二透镜36时，第二十三柱面为凸面沿着y轴对称，第二十四柱面为凹面沿着x轴对称，其中，x轴和y轴是垂直于镜头光轴的两个相互垂直的方向。
图8示出了本申请实施例提供的一种柱面透镜800的结构示意图。在图8中，该柱面透镜800的两面对称轴相互垂直。当该柱面透镜为上述图5中的第九透镜33时，第十七柱面为凹面沿着x轴对称，第十八柱面为凹面沿着y轴对称，其中，x轴和y轴是垂直于镜头光轴的两个相互垂直的方向。
图9示出了本申请实施例提供的一种投影镜头900的结构示意图。在图9中，该方向为投影镜头900的长边方向，该投影镜头900包括上述第一透镜群210、光阑220和第二透镜群230。其中，该图9中的第一透镜群210中各个透镜的参数可以参考图3中对应的说明，该图9中的第二透镜群230中各个透镜的参数可以参考图5中对应的说明，此处不再赘述。
图10示出了本申请实施例提供的一种投影镜头1000的结构示意图。在图10中，该方向为投影镜头1000的短边方向，该投影镜头1000包括上述第一透镜群210、光阑220和第二透镜群230。其中，该图10中的第一透镜群210中各个透镜的参数可以参考图4中对应的说明，该图10中的第二透镜群230中各个透镜的参数可以参考图6中对应的说明，此处不再赘述。
图11示出了本申请实施例提供的投影镜头1000的色球差图，也称为轴上色差曲线或者轴上点像差曲线。其表示为不同波长的光经过光学系统后会聚焦点的偏移，使最后成像的不同波长的光的像焦面不能重合，复合光散开形成色散。图11中，横坐标表示数值大小，单位为mm，纵坐标表示视场百分比。
图12示出了本申请实施例提供的投影镜头1000的场曲评价图。其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图中，横坐标代表场曲值的大小，纵坐标代表该镜头的视场高度。
图13示出了本申请实施例提供的投影镜头1000的畸变评价图。其表示在不同视角情况下的畸变大小值。图中，横坐标代表畸变量，纵坐标代表该镜头的视场角度。本发明实施例的投影镜头的畸变量控制在1％以内，畸变控制十分优异。
图14示出了本申请实施例提供的投影镜头1000的离焦曲线，横坐标表示位置，单位为mm，纵坐标表示调制传递函数(modulation transfer function，MTF)的值，常用来作为镜头的衡量标准，用以说明物的调制度被镜头传递到像的情况，即衡量投影镜头在特定分辨率下将对比度从物体转移到图像的能力。不同的曲线表示不同视场，本申请实施例提供的投影镜头1000的全视场MTF>0.5，离焦曲线最高点集中，性能优异。
图15示出了本申请实施例提供的一种投影装置1500的结构示意图。如图15所示，该投影装置1500包括：显示单元1510和投影镜头1520。其中，显示单元1510用于向投影镜头1520出射第一图像光，第一图像光对应第一图像。
其中，该显示单元1510的结构可以如图16所示，包括光源1511、调制单元1512。其中，光源1511用于产生承载输入图像的图像数据的光束。调制单元1512用于根据图像数据对光束进行调制，并生成第一图像光。
示例性的，调制单元可以是反射型的空间光调制器且具有改变入射的线偏振光的偏振方 向的功能，例如为LCoS调制器。
在另一些示例中，调制单元还可以是反射型的空间光调制器且不具有改变入射的线偏振光的偏振方向的功能，例如为MEMS或者DMD。
在又一些示例中，调制单元还可以是透射型的空间光调制器，例如LCD等。采用反射型的空间光调制器与透射型的空间光调制器相比，光的利用效率较高，有利于节约能源。
投影镜头1520可以参考上述说明书中的描述，此处不再赘述。
在一种可实现的方式中，若要求该投影装置1500出射的图像光携带的图像的目标长宽比为13:5时，该投影镜头的投影过程如图17所示，具体地，可以包括如下多个步骤。
S1710，视频源输入长宽比为13:5的输入图像信息。
具体地，视频源将长宽比为13:5的输入图像的图像数据输入至投影装置的输入端。其中，该视频源作为该投影装置1500的图像数据信息的输入装置或设备。
S1720，将输入的图像按照调制单元能够处理的图像的长宽比进行拉伸。
具体地，处理单元将视频源输入的图像按照调制单元能够处理的图像的长宽比进行拉伸，使输入图像的长宽比与调制单元匹配。例如，调制单元能够处理的图像的长宽比为16:9时，该处理单元将长宽比13:5的输入图像拉伸为长宽比为16:9的输入图像。
该处理单元可以是调制单元中的一部分或者是独立于调制单元的一个模块或者设备，本申请并不限定。
S1730，调制单元对输入图像进行处理，并输出第一图像光，携带第一图像。
例如，对于三片式的LCoS调制单元来说，首先光源发出的白光通过分光系统(起偏器等)分成红绿蓝三原色的光线。然后，每一个原色光线照射到一块反射式的LCoS芯片上，调制单元根据输入的图像信息通过控制LCoS面板上液晶分子的状态来改变该块芯片每个像素点反射光线的强弱，最后经过LCoS反射的光线通过必要的光学折射汇聚成第一图像光，并出射。
S1740，投影镜头基于第一图像光生成输出图像光，该输出图像光携带满足目标长宽比的输出图像。
具体地，该投影镜头接收调制单元输出的第一图像光后，基于第一图像光生成输出图像光，该输出图像光携带满足目标长宽比的输出图像。示例性地，若目标长宽比为13:5，调制单元出射的第一图像的长宽比为16:9，可采用投影镜头对图像的长和宽的放大倍率的比值为1.45的投影镜头，即可使产生的输出图像的长宽比满足13:5。
图18示出了本申请实施例提供的显示装置1800的结构示意图。如图18所示，该显示装置1800包括：投影装置1810和成像模块1820。其中，投影装置1810可以参照图15中的投影装置1500的相关说明，此处不再赘述。成像模块1820基于投影装置1810出射的图像光生成满足目标长宽比的目标图像。
若该投影装置1810中的调制单元为LCoS时，该显示装置1800可以如图19所示。在图19中，光源1910包括第一光源19101、第二光源19102、第三光源19103以及偏振元件19104，该三个光源可分别对应三原色的单色光，包括红光、蓝光和绿光。该偏振元件可以是偏振器等。调制单元1920为LCoS调制器。投影镜头1930的结构可参考图9或图10中的相关说明，此处不再赘述。成像模块1940包括第一自由曲面镜19401和第二自由曲面镜19402。
具体地，光源1910向调制单元输入用于承载图像数据的光束，调制单元1920接收来自光源1910的光束后，基于输入图像的数据信息，对输入的光束进行调制，并输出第一图像光，携带第一图像。该第一图像光经过投影镜头1930生成输出图像，输出图像携带在输出图像光中，传输至成像模块1940，经过该成像模块中的19401和19402最终出射成像光。
其中，第一图像是将输入图像的差长宽比进行压缩后的图像。若输入图像的长宽比为13:5，该调制单元1920可处理的画幅的长宽比为16:9，则该第一图像的长宽比为16:9。
若系统要求最终的成像光生成图像的目标长宽比为13:5时，即对第一图像的长和宽的放大倍率的比值为1.45。在一种可实现的方式中，投影镜头1930对第一图像的长宽放大倍率为1.45，此时，投影镜头1930对第一图像的长边放大率为13.3，短边放大倍率为9.15，长边放大倍率是短边放大倍率的1.45倍。即该投影镜头1930出射的输出图像的长宽比能够满足目标图像的长宽比。一般地，即投影镜头1930对第一图像的长边和短边的放大倍率的比值为A，调制单元1920对输入图像的长边和短边的压缩比值为B，A与B满足：A*B＝1，即投影镜头1930对第一图像的长边和短边的放大倍率与调制单元1920对输入图像的长边和短边的压缩比值成反比。若输入图像的长宽比为X，目标长宽比为Y，则Y满足：Y＝X*A*B。
在这种情况下，成像模块1940中的自由曲面镜19401与自由曲面镜19402对投影镜头输出图像的长宽放大倍率的比值成反比。特殊的，该成像模块1940中的第一自由曲面镜和第二自由曲面镜均可以为平面反射镜。
具体地，此时，投影镜头1930对应的LCoS芯片大小为8.16mm*4.59mm，光圈数为2.0，成像满足全画幅MTF>0.5，畸变<1％。
在另一种可实现的方式中，投影镜头1930对第一图像的长宽放大倍率小于1.45，即该投影镜头1930出射的图像光中携带的图像的长宽比不能满足目标图像的长宽比。此时，成像模块1940将分摊一部分放大倍率，即该成像模块1940与该投影镜头中的自由曲面镜共同实现对第一图像的长宽放大倍率为1.45。一般地，即投影镜头1930对第一图像的长边和短边的放大倍率的比值为A，调制单元1920对输入图像的长边和短边的压缩比值为B，A与B满足：A*B＜1。若成像模块1940对投影镜头输出的图像光的图像的长边和短边的放大倍率的比值为C，则，A*C＝1.45。此时，若输入图像的长宽比为X，目标长宽比为Y，那么Y满足：Y＝X*A*B*C。
可选的，该显示装置1900还包括扩散屏1950，该扩散屏1950用于中继成像。若显示装置的输入图像的长宽比与目标长宽比相同时，在一种可实现的方式中，若投影镜头1930对第一图像的长边和短边的放大倍率与调制单元1920对输入图像的长边和短边的压缩比值成反比，该扩散屏1950上的像满足目标长宽比。在另一种可实现的方式中，若投影镜头1930对第一图像的长边和短边的放大倍率与调制单元1920对输入图像的长边和短边的压缩比值不成反比，则成像模块1940用于对扩散屏1950上的像的长宽比进行不同放大倍率的放大，并输出携带满足目标长宽比的图像的成像光。
图20示出了本申请实施例提供的显示装置1900应用于HUD中的示意图。在图20中，包括显示装置2010和风挡玻璃2020。其中，显示装置2010包括封装外壳2011和防尘罩2012。
具体地，显示装置1900出射的成像光透射防尘罩2012后，入射至风挡玻璃2020上，该成像光经过风挡玻璃反射后，入射人眼，在视网膜成像，使人眼可以观看到该成像光携带的图像。
在一种可实现的方式中，若该成像光为偏振光时，该风挡玻璃还可以镀有偏振膜，起到消除杂散光的目的。
图21示出了本申请实施例提供的显示装置的电路示意图。如图21所示，显示装置中的电路主要包括包含主处理器(host CPU)3101，外部存储器接口3102，内部存储器3103，音频模块3104，视频模块3105，电源模块3106，无线通信模块3107，I/O接口3108、视频接口3109、显示电路3110和调制器3111等。其中，主处理器3101与其周边的元件，例如外部存储器接口3102，内部存储器3103，音频模块3104，视频模块3105，电源模块3106，无 线通信模块3107，I/O接口3108、视频接口3109、显示电路3110可以通过总线连接。主处理器3101可以称为前端处理器。
另外，本申请实施例示意的电路图并不构成对显示装置的具体限定。在本申请另一些实施例中，显示装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
其中，主处理器3101包括一个或多个处理单元，例如：主处理器3101可以包括应用处理器(Application Processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(Neural-Network Processing Unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
主处理器3101中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，主处理器3101中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存主处理器3101刚用过或循环使用的指令或数据。如果主处理器3101需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了主处理器3101的等待时间，因而提高了系统的效率。
在一些实施例中，显示装置还可以包括多个连接到主处理器3101的输入输出(Input/Output，I/O)接口3108。接口3108可以包括集成电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(Inter-Integrated Circuit Sound，I2S)接口，脉冲编码调制(Pulse Code Modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)，通用输入输出(General-Purpose Input/Output，GPIO)接口，用户标识模块(Subscriber Identity Module，SIM)接口，和/或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口，控制器局域网(Controller Area Network，CAN)接口等。上述I/O接口3108可以连接鼠标、触摸板、键盘、摄像头、扬声器/喇叭、麦克风等设备，也可以连接显示装置上的物理按键(例如音量键、亮度调节键、开关机键等)。
外部存储器接口3102可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展显示装置的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口3102与主处理器3101通信，实现数据存储功能。
内部存储器3103可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。内部存储器3103可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如通话功能，时间设置功能等)等。存储数据区可存储显示装置使用过程中所创建的数据(比如电话簿，世界时间等)等。此外，内部存储器3103可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(Universal Flash Storage，UFS)等。主处理器3101通过运行存储在内部存储器3103的指令，和/或存储在设置于主处理器3101中的存储器的指令，执行显示装置的各种功能应用以及数据处理。
显示装置可以通过音频模块3104以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，通话等。
音频模块3104用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块3104还可以用于对音频信号编码和解码，例如进行放音或录音。在一些实施例中，音频模块3104可以设置于主处理器3101中，或将音频模块3104的部分功 能模块设置于主处理器3101中。
视频接口3109可以接收外部输入的音视频信号，其具体可以为高清晰多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)，数字视频接口(Digital Visual Interface，DVI)，视频图形阵列(Video Graphics Array，VGA)，显示端口(Display port，DP)等，视频接口3109还可以向外输出视频。当显示装置作为抬头显示使用时，视频接口3109可以接收周边设备输入的速度信号、电量信号，还可以接收外部输入的AR视频信号。当显示装置作为投影仪使用时，视频接口3109可以接收外部电脑或终端设备输入的视频信号。
视频模块3105可以对视频接口3109输入的视频进行解码，例如进行H.264解码。视频模块还可以对显示装置采集到的视频进行编码，例如对外接的摄像头采集到的视频进行H.264编码。此外，主处理器3101也可以对视频接口3109输入的视频进行解码，然后将解码后的图像信号输出到显示电路3110。
显示电路3110和调制器3111用于显示对应的图像。在本实施例中，视频接口3109接收外部输入的视频源信号，视频模块3105进行解码和/或数字化处理后输出一路或多路图像信号至显示电路3110，显示电路3110根据输入的图像信号驱动调制器3111将入射的偏振光进行成像，进而输出至少两路成像光。此外，主处理器3101也可以向显示电路3110输出一路或多路图像信号。
在本实施例中，显示电路3110以及调制器3111属于图16所示的调制单元1512中的电子元件，显示电路3110可以称为驱动电路。
电源模块3106用于根据输入的电力(例如直流电)为主处理器3101和光源3100提供电源，电源模块3106中可以包括可充电电池，可充电电池可以为主处理器3101和光源3100提供电源。光源3100发出的光可以传输到调制器3111进行成像，从而形成图像光信号。
无线通信模块3107可以使得显示装置与外界进行无线通信，其可以提供无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)(如无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(Bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)，调频(Frequency Modulation，FM)，近距离无线通信技术(Near Field Communication，NFC)，红外技术(Infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块3107可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块3107经由天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到主处理器3101。无线通信模块3107还可以从主处理器3101接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线转为电磁波辐射出去。
另外，视频模块3105进行解码的视频数据除了通过视频接口3109输入之外，还可以通过无线通信模块3107以无线的方式接收或从外部存储器中读取，例如显示装置可以通过车内的无线局域网从终端设备或车载娱乐系统接收视频数据，显示装置还可以读取外部存储器中存储的音视频数据。
上述显示装置可以安装在交通工具上，请参见图22，图22示出了本申请实施例提供的一种交通工具的一种可能的功能框架示意图。
如图22所示，交通工具的功能框架中可包括各种子系统，例如图示中的传感器系统12、控制系统14、一个或多个外围设备16(图示以一个为例示出)、电源18、计算机系统20和显示系统22。可选地，交通工具还可包括其他功能系统，例如为交通工具提供动力的引擎系统等等，本申请这里不做限定。
其中，传感器系统12可包括若干检测装置，这些检测装置能感受到被测量的信息，并将感受到的信息按照一定规律将其转换为电信号或者其他所需形式的信息输出。如图示出，这 些检测装置可包括全球定位系统(global positioning system，GPS)、车速传感器、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)、雷达单元、激光测距仪、摄像装置、轮速传感器、转向传感器、档位传感器、或者其他用于自动检测的元件等等，本申请并不做限定。
控制系统14可包括若干元件，例如图示出的转向单元、制动单元、照明系统、自动驾驶系统、地图导航系统、网络对时系统和障碍规避系统。可选地，控制系统14还可包括诸如用于控制车辆行驶速度的油门控制器及发动机控制器等元件，本申请不做限定。
外围设备16可包括若干元件，例如图示中的通信系统、触摸屏、用户接口、麦克风以及扬声器等等。其中，通信系统用于实现交通工具和除交通工具之外的其他设备之间的网络通信。在实际应用中，通信系统可采用无线通信技术或有线通信技术实现交通工具和其他设备之间的网络通信。该有线通信技术可以是指车辆和其他设备之间通过网线或光纤等方式通信。
电源18代表为车辆提供电力或能源的系统，其可包括但不限于再充电的锂电池或铅酸电池等。在实际应用中，电源中的一个或多个电池组件用于提供车辆启动的电能或能量，电源的种类和材料本申请并不限定。
交通工具的若干功能均由计算机系统20控制实现。计算机系统20可包括一个或多个处理器2001(图示以一个处理器为例示出)和存储器2002(也可称为存储装置)。在实际应用中，该存储器2002也在计算机系统20内部，也可在计算机系统20外部，例如作为交通工具中的缓存等，本申请不做限定。其中，
处理器2001可包括一个或多个通用处理器，例如图形处理器(graphic processing unit，GPU)。处理器2001可用于运行存储器2002中存储的相关程序或程序对应的指令，以实现车辆的相应功能。
存储器2002可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如RAM；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如ROM、快闪存储器(flash memory)、HDD或固态硬盘SSD；存储器2002还可以包括上述种类的存储器的组合。存储器2002可用于存储一组程序代码或程序代码对应的指令，以便于处理器2001调用存储器2002中存储的程序代码或指令以实现车辆的相应功能。本申请中，存储器2002中可存储一组用于车辆控制的程序代码，处理器2001调用该程序代码可控制车辆安全行驶，关于如何实现车辆安全行驶具体在本申请下文详述。
可选地，存储器2002除了存储程序代码或指令之外，还可存储诸如道路地图、驾驶线路、传感器数据等信息。计算机系统20可以结合车辆功能框架示意图中的其他元件，例如传感器系统中的传感器、GPS等，实现车辆的相关功能。例如，计算机系统20可基于传感器系统12的数据输入控制交通工具的行驶方向或行驶速度等，本申请不做限定。
显示系统22可以显示图像信息，例如显示导航信息、播放视频等。显示系统22的具体结构参考上述显示装置的实施例，在此不再赘述。
其中，本申请图22示出包括四个子系统，传感器系统12、控制系统14、计算机系统20和显示系统22仅为示例，并不构成限定。在实际应用中，交通工具可根据不同功能对车辆中的若干元件进行组合，从而得到相应不同功能的子系统。在实际应用中，交通工具可包括更多或更少的系统或元件，本申请不做限定。
上述交通工具可以为轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车、和手推车等，本申请实施例不做特别的限定。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技 能的人士所理解的通常意义。
以上所述仅为本申请一个实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的基础上所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

  1. 一种投影镜头，其特征在于，包括：沿投影光路依次设置的第一透镜群、光阑、第二透镜群，
    所述第一透镜群，用于对第一图像光进行折射，并出射第二图像光至所述光阑；
    所述光阑，用于透过所述第二图像光；
    所述第二透镜群，用于对所述第二图像光进行折射，并出射第三图像光，
    其中，所述第一图像光承载第一图像，所述第二图像光承载第二图像，所述第三图像光承载第三图像，所述第三图像为将所述第一图像的长边和短边进行不同放大倍率放大后得到的图像。
  2. 根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，
    所述第一透镜群和所述第二透镜群的焦距为正。
  3. 根据权利要求1或2所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜群沿投影光路依次设置：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜，
    所述第一透镜包括第一凸面球面和第二凹面球面，所述第一透镜的光焦度为负；
    所述第二透镜包括第三凸面柱面和第四凹面柱面，所述第三凸面柱面和第四凹面柱面的对称轴互相垂直；
    所述第三透镜包括第五平面和第六凹面柱面；
    所述第四透镜包括第七凸面球面和第八凸面球面，所述第四透镜的光焦度为正；
    所述第五透镜包括第九凹面球面和第十凹面球面，所述第五透镜的光焦度为负；
    所述第六透镜包括第十一凹面球面和第十二凸面球面，所述第六透镜的光焦度为负。
  4. 根据权利要求3所述的投影镜头，其特征在于，
    所述第一透镜至所述第六透镜的材料为玻璃。
  5. 根据权利要求1至4中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜群沿投影光路依次设置：第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜，
    所述第七透镜包括第十三凸面球面和第十四凹面球面，所述第七透镜的光焦度为正；
    所述第八透镜包括第十五凹面球面和第十六凸面球面，所述第八透镜的光焦度为正；
    所述第九透镜包括第十七凹面柱面和第十八凹面柱面，所述第十七凹面柱面和所述第十八凹面柱面的对称轴互相垂直；
    所述第十透镜包括第十九凹面球面和第二十凹面球面，所述第十透镜的光焦度为负；
    所述第十一透镜包括第二十一凸面球面和第二十二凸面球面，所述第十一透镜的光焦度为正；
    所述第十二透镜包括第二十三凸面柱面和第二十四凹面柱面，所述第二十三凸面柱面和第二十四凹面柱面的对称轴互相垂直；
    所述第十三透镜包括第二十五凸面非球面和第二十六凸面非球面，所述第十三透镜的光焦度为正。
  6. 根据权利要求5所述的投影镜头，其特征在于，
    所述第七透镜至所述第十三透镜的材料为玻璃。
  7. 一种投影装置，其特征在于，包括：显示单元和权利要求1至6中任一项所述的投影 镜头，
    所述显示单元，用于向所述投影镜头出射第一图像光，所述第一图像光对应第一图像。
  8. 根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述显示单元包括：光源和调制单元，
    所述光源，用于产生承载输入图像的图像数据的光束；
    所述调制单元，用于根据所述图像数据对所述光束进行调制，并生成所述第一图像光；
    其中，所述投影镜头对所述第一图像的长边和短边的放大倍率的比值为A，所述调制单元对所述输入图像的长边和短边的压缩比值为B，所述A与所述B满足：A*B≤1。
  9. 一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的投影装置和成像模块，
    所述成像模块，基于所述第三图像光生成满足目标长宽比的目标图像。
  10. 根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，
    所述A与所述B满足：A*B＝1，所述目标长宽比为Y，所述输入图像的长宽比为X，所述Y满足：Y＝X*A*B。
  11. 根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，
    所述输入图像的长宽比X为13:5，所述目标长宽比Y为13:5，所述第一图像的长宽比为16:9，所述第三图像的长宽比为13:5。
  12. 根据权利要求9至11中任一项所述的显示装置，其特征在于，
    所述调制单元为硅基液晶LCoS芯片，所述LCoS芯片的大小为8.16mm*4.59mm，所述投影镜头的光圈数Fno为2。
  13. 根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，
    所述A与所述B满足：A*B＜1，所述目标长宽比为Y，所述输入图像的长宽比为X，所述成像模块对所述第三图像的长边和短边的放大倍率的比值为C，所述Y满足：Y＝X*A*B*C。
  14. 根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，
    所述输入图像的长宽比为13:5，所述目标长宽比为13:5，所述第一图像的长宽比为16:9，所述第三图像的长宽比为13:6。
  15. 一种交通工具，其特征在于，所述交通工具包括如权利要求9至14中任一项所述的显示装置。
  16. 根据权利要求15所述的交通工具，其特征在于，所述显示装置安装在所述交通工具的仪表板台中。
  17. 根据权利要求15或16所述的交通工具，所述交通工具还包括风挡，所述显示装置发出的图像光入射至所述风挡，所述风挡将所述图像光反射至人眼。
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