投影镜头及投影显示设备制造技术

本发明专利技术公开了一种投影镜头及投影显示设备，所述投影镜头用于接收显示单元发射的投影光线，投影光线经过投影镜头射向光阑，所述投影镜头包括：沿所述光阑至所述显示单元方向，依次设置有用于投影成像的第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜和第三正透镜；定义所述投影镜头的视场角为FOV，所述投影镜头的视场角一半为HFOV，所述投影镜头的第一正透镜的出光面至所述显示单元的显示成像面为所述投影镜头的总长，所述投影镜头的总长为TTL，则tan(HFOV)/TTL＞0.017，所述投影镜头的远心度为Tele，则Tele＜1°。本发明专利技术提供一种投影镜头，便于使投影设备小型化。

Projection lens and projection display equipment

【技术实现步骤摘要】
投影镜头及投影显示设备
本专利技术涉及投影产品
，尤其涉及一种投影镜头及投影显示设备。
技术介绍
随着影像科技的进步，投影设备的需求越来越多，目前的投影设备体积较大，不便于携带与使用，尤其是光路设计相对复杂的投影镜头，一般设计使用有多组镜片，但是如此产生了投影设备难以小型化的问题。
技术实现思路
基于此，针对传统上投影设备难以小型化的问题，有必要提供一种投影镜头及投影显示设备，能够有效解决投影设备难以小型化的问题。为实现上述目的，本专利技术提出投影镜头，所述投影镜头用于接收显示单元发射的投影光线，所述投影光线经过所述投影镜头射向光阑，所述投影镜头包括：沿所述光阑至所述显示单元方向，依次设置有用于投影成像的第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜和第三正透镜；定义所述投影镜头的视场角为FOV，所述投影镜头的视场角一半为HFOV，所述投影镜头的第一正透镜的出光面至所述显示单元的显示成像面为所述投影镜头的总长，所述投影镜头的总长为TTL，则tan(HFOV)/TTL>0.017所述投影镜头的远心度为Tele，则Tele<1°。可选地，所述第一正透镜、所述第一负透镜、所述第二正透镜和所述第三正透镜的折射率范围均在1.45-1.75之间，色散系数均在50-70之间。可选地，定义所述投影镜头的有效焦距为f，所述第一正透镜的有效焦距为f1，所述第一负透镜的有效焦距为f2，所述第二正透镜的有效焦距f3，所述第三正透镜的有效焦距为f4，则1<f/f1<1.5，-3.7<f/f2<-2，0.5<f/f3<1.5，0.5<f/f4<1.3。可选地，所述第一正透镜的出光面至少具有一个第一反曲点，所述第一反曲点设置于所述第一正透镜边缘，所述第一正透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第一负透镜为凹凸透镜，所述第一负透镜的出光面朝向所述投影光线的出射方向凹陷，所述第一负透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第二正透镜为凹凸透镜，所述第二正透镜的出光面朝向所述投影光线的出射方向凹陷，所述第二正透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第二正透镜的厚度在1.5mm-1.7mm之间，所述第三正透镜的入光面至少具有一个第二反曲点，所述第二反曲点设置于所述第三正透镜边缘，且所述第三正透镜的出光面的中心区域朝向所述投影光线出射方向凸起，所述第三正透镜的入光面的中心区域朝向所述投影光线入射方向凹陷。可选地，所述第一正透镜为双凸透镜，所述第一负透镜的出光面朝向所述投影光线的出射方向凹陷，所述第一负透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第二正透镜为凹凸透镜，所述第二正透镜的出光面朝向所述投影光线的出射方向凹陷，所述第二正透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第二正透镜的厚度在0.8mm-0.9mm之间，所述第三正透镜的入光面至少具有一个第三反曲点，所述第三反曲点设置于所述第三正透镜边缘，且所述第三正透镜的出光面的中心区域朝向所述投影光线出射方向凸起，所述第三正透镜的入光面的中心区域朝向所述投影光线入射方向凹陷。可选地，所述第一正透镜为双凸透镜，所述第一负透镜的出光面朝向所述投影光线的出射方向凹陷，所述第一负透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第二正透镜为凹凸透镜，所述第二正透镜的出光面朝向所述投影光线的出射方向凹陷，所述第二正透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第二正透镜的厚度在1.3mm-1.4mm之间，所述第三正透镜的入光面至少具有一个第四反曲点，所述第四反曲点设置于所述第三正透镜边缘，且所述第三正透镜的出光面的中心区域朝向所述投影光线出射方向凸起，所述第三正透镜的入光面的中心区域朝向所述投影光线入射方向凹陷。可选地，所述第三正透镜至所述显示单元之间的光路中设置有用于折转光路的折转棱镜，所述显示单元面向所述投影光线的入射方向设置有防护玻璃。可选地，所述投影镜头的总长为TTL小于21.4mm，所述投影镜头垂直方向的高度为DIA，DIA小于10mm。可选地，所述投影镜头的第一正透镜的出光面距离所述光阑为5mm，所述第一正透镜、所述第一负透镜、所述第二正透镜以及所述第三正透镜均为塑胶材料。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种投影显示设备，包括：外壳和如上文所述投影镜头，所述投影镜头设置于所述外壳内。本专利技术提出的技术方案中，通过在沿光阑至显示单元方向的光路中，依次设置有用于投影成像的第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜和第三正透镜，通过设定投影镜头的视场角一半HFOV的正切值与投影镜头总长TTL之比大于0.017实现投影镜头的小型化，同时设定投影镜头的远心度Tele小于1°，能够提高投影镜头的成像质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术投影镜头第一实施例的光线传播示意图；图2为图1中本专利技术投影镜头的结构示意图；图3为本专利技术投影镜头第二实施例的结构示意图；图4为本专利技术投影镜头第三实施例的结构示意图；图5为图2中本专利技术投影镜头的MTF图；图6为图2中本专利技术投影镜头的点列图；图7为图2中本专利技术投影镜头的左场曲图和右畸变图；图8为图2中本专利技术投影镜头的相对照度图；图9为图2中本专利技术投影镜头的离焦曲线图；图10为图3中本专利技术投影镜头的MTF图；图11为图3中本专利技术投影镜头的点列图；图12为图3中本专利技术投影镜头的左场曲图和右畸变图；图13为图3中本专利技术投影镜头的相对照度图；图14为图3中本专利技术投影镜头的离焦曲线图；图15为图4中本专利技术投影镜头的MTF图；图16为图4中本专利技术投影镜头的点列图；图17为图4中本专利技术投影镜头的左场曲图和右畸变图；图18为图4中本专利技术投影镜头的相对照度图；图19为图4中本专利技术投影镜头的离焦曲线图。附图标号说明：标号名称标号名称100光阑520第三反曲点200第一正透镜530第四反曲点210第一反曲点600折转棱镜300第一负透镜700防护玻璃400第二正透镜800显示单元500第三正透镜900投影光线510第二反曲点本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影镜头，其特征在于，所述投影镜头用于接收显示单元发射的投影光线，所述投影光线经过所述投影镜头射向光阑，所述投影镜头包括：沿所述光阑至所述显示单元方向，依次设置有用于投影成像的第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜和第三正透镜；定义所述投影镜头的视场角为FOV，所述投影镜头的视场角一半为HFOV，所述投影镜头的第一正透镜的出光面至所述显示单元的显示成像面为所述投影镜头的总长，所述投影镜头的总长为TTL，则tan(HFOV)/TTL>0.017所述投影镜头的远心度为Tele，则Tele<1°。

【技术特征摘要】
1.一种投影镜头，其特征在于，所述投影镜头用于接收显示单元发射的投影光线，所述投影光线经过所述投影镜头射向光阑，所述投影镜头包括：沿所述光阑至所述显示单元方向，依次设置有用于投影成像的第一正透镜、第一负透镜、第二正透镜和第三正透镜；定义所述投影镜头的视场角为FOV，所述投影镜头的视场角一半为HFOV，所述投影镜头的第一正透镜的出光面至所述显示单元的显示成像面为所述投影镜头的总长，所述投影镜头的总长为TTL，则tan(HFOV)/TTL>0.017所述投影镜头的远心度为Tele，则Tele<1°。2.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一正透镜、所述第一负透镜、所述第二正透镜和所述第三正透镜的折射率范围均在1.45-1.75之间，色散系数均在50-70之间。3.如权利要求2所述的投影镜头，其特征在于，定义所述投影镜头的有效焦距为f，所述第一正透镜的有效焦距为f1，所述第一负透镜的有效焦距为f2，所述第二正透镜的有效焦距f3，所述第三正透镜的有效焦距为f4，则1<f/f1<1.5，-3.7<f/f2<-2，0.5<f/f3<1.5，0.5<f/f4<1.3。4.如权利要求3所述的投影镜头，其特征在于，所述第一正透镜的出光面至少具有一个第一反曲点，所述第一反曲点设置于所述第一正透镜边缘，所述第一正透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第一负透镜为凹凸透镜，所述第一负透镜的出光面朝向所述投影光线的出射方向凹陷，所述第一负透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第二正透镜为凹凸透镜，所述第二正透镜的出光面朝向所述投影光线的出射方向凹陷，所述第二正透镜的入光面朝向所述投影光线的入射方向凸起，所述第二正透镜的厚度在1.5mm-1.7mm之间，所述第三正透镜的入光面至少具有一个第二反曲点，所述第二反曲点设置于所述第三正透镜边缘，且所述第三正透镜的出光面的中心区域朝向所述投影光线出射方向凸起，所述第三正透镜的入光面的中心区域朝向所述投影光线入射方向凹陷。5.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：史柴源，宋文宝，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37