投影物镜.pdf

一种投影物镜，包括：一镜头、一平面反光镜及一曲面反光镜，平面反光镜设于镜头的光轴上并与镜头的光轴成45°；曲面反光镜设于平面反光镜的反射光轴上并与镜头的光轴成90°。本发明投影物镜具有投影距短、视场角大、离轴量大的特点，使用在前投影中可以使得观看图像场所的空间限制相对较小，使用在背投影数字电视中可以使电视的厚度减小，并且轻巧方便。

1、  一种投影物镜，其特征在于，包括：一镜头、一平面反光镜及一曲面反光镜，平面反光镜设于镜头的光轴上并与镜头的光轴成45°；曲面反光镜设于平面反光镜的反射光轴上并与镜头的光轴成90°。

2、  如权利要求1所述的投影物镜，其特征在于，所述镜头由多个镜片组成，镜片采用玻璃材料或光学塑料材料制成。

3、  如权利要求2所述的投影物镜，其特征在于，所述镜片的表面为球面或非球面。

4、  如权利要求1所述的投影物镜，其特征在于，所述曲面反光镜为凹面反光镜。

5、  如权利要求1所述的投影物镜，其特征在于，所述曲面反光镜为凸面反光镜。

6、  如权利要求1所述的投影物镜，其特征在于，所述曲面反光镜为高次非球面曲面或自由曲面。

7、  如权利要求1所述的投影物镜，其特征在于，进一步设有投影物镜成像部件及投影物镜投影屏与所述投影物镜相对应，所述成像部件对角线为0.5-0.7时，投影屏画面的对角线为55-65时。

8、  如权利要求7所述的投影物镜，其特征在于，所述成像部件采用LCOS芯片、LCD芯片或DMD芯片。

9、  如权利要求7所述的投影物镜，其特征在于，所述成像部件的中心相对于所述投影物镜的光轴离轴。

10、  如权利要求7所述的投影物镜，其特征在于，所述投影屏画面的中心垂直偏离投影物镜光轴水平面的距离为550-600mm，曲面反光镜的中心到投影屏画面的水平距离为445-455mm，视场角为135-145°。

投影物镜
技术领域
本发明涉及一种投影物镜，尤其涉及一种包括一个由多个镜片组成的镜头，一个平面反光镜及一个曲面反光镜的投影物镜。
背景技术
近年来，随着投影技术的发展，要求用于投影机和背投数字电视机的核心部件之一的投影物镜以较大的角度投影图像，并且投影物镜以成像部件为像面，以菲涅尔投影屏为物面，其结构和质量将直接影响到背投的效果，为保证物镜能够达到高成像质量的要求，应满足某些光学性能指标，如短焦距、长后截距、高倍率、高分辨率、像面照度、相对畸变、合理的镜片的几何形状等。
现有的投影物镜的结构多为直筒式或为转角式，其透镜数量一般在11片以上，中国发明专利(申请号为02215401.9)公开了一种背投影物镜，该物镜属直筒式，其结构包括前镜筒上装有镜片3a-3b，后镜筒上装有镜片4a-4e，其中镜片3a为双面非球面PMMA塑料片，其它均为玻璃镜片。中国发明专利(申请号为200510035100.9)公开了一种转90度角的背投影物镜，其结构包括一弯月形负片玻璃透镜和一弯月形负片PMMA单面非球面透镜构成的负光焦度前组，一组由7片镜片构成正光焦度后组，并且负光焦度前组和正光焦度后组呈45度角设置，其间的平面反射镜与前组光轴线及后组光轴线成45度角设置。
上述投影物镜由于投影距离大，离轴量小甚至没有离轴量，导致数字电视机壳具有厚度大、体积笨重等缺陷，限制了背投技术的发展，因而有必要对其进行研究和改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种投影物镜，其具有投影距短、视场角大、离轴量大的特点，能够充分满足前投影机及背投影数字电视的使用需求。
为实现上述目的，本发明提供一种投影物镜，包括：一镜头、一平面反光镜及一曲面反光镜，平面反光镜设于镜头的光轴上并与镜头的光轴成45°；曲面反光镜设于平面反光镜的反射光轴上并与镜头的光轴成90°。
其中，所述镜头由多个镜片组成，镜片采用玻璃材料或光学塑料材料制成；且所述镜片的表面为球面或非球面。
所述曲面反光镜为凹面反光镜或凸面反光镜；且为高次非球面曲面或自由曲面。
进一步设有投影物镜成像部件及投影物镜投影屏与所述投影物镜相对应，所述成像部件对角线为0.5-0.7时，投影屏画面的对角线为55-65时。
所述成像部件采用LCOS芯片、LCD芯片或DMD芯片。
所述成像部件的中心相对于所述投影物镜的光轴离轴。
所述投影屏画面的中心垂直偏离投影物镜光轴水平面的距离为550-600mm，曲面反光镜的中心到投影屏画面的水平距离为445-455mm，视场角为135-145°。
本发明的有益效果：具有投影距短、视场角大、离轴量大的特点，使用在前投影中可以使得观看图像场所的空间限制相对较小，使用在背投影数字电视中可以使电视的厚度减小，并且轻巧方便。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明投影物镜的系统结构图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的投影物镜的投影示意图；
图4为本发明另一实施例投影物镜的投影示意图；
图5为使用图1投影物镜的光学投影系统的光路示意图；及
图6为使用图5的光学投影系统的背投影数字电视机的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其装饰效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
如图1-2所示，本发明的投影物镜10包括：一镜头2、一平面反光镜3及一曲面反光镜4，该平面反光镜3设于镜头2的光轴上并与镜头的光轴成45°；该曲面反光镜4设于平面反光镜3的反射光轴上并与镜头2的光轴成90°。
所述镜头2由多个镜片组成，镜片可采用玻璃材料或光学塑料材料制成，在本实施例中，其表面为球面，当然也可为非球面。
参阅图3，在本实施例中，曲面反光镜4为凹面反光镜；参阅图4，在本发明的另一实施例中，曲面反光镜4′为凸面反光镜。值得一提的是，曲面反光镜4的面型不是规则的球面、抛物面或者椭球面，而是高次非球面曲面或者自由曲面。
如图3-4所示为本发明投影物镜10的投影示意图，进一步设有投影物镜成像部件1及投影物镜投影屏6与所述投影物镜10相对应，成像部件1对角线为0.5-0.7时，投影屏6画面的对角线为55-65时(一时等于2.54CM)。
所述成像部件1可以是LCOS芯片，可以是LCD芯片，也可以是DMD芯片，成像部件1的中心相对于投影物镜10的光轴是离轴的。
所述投影屏6画面的中心垂直偏离投影物镜10光轴水平面的距离h1约550-600mm；曲面反光镜4的中心到投影屏6画面的水平距离h2(投影距)约为445-455mm；视场角约为135-145度。
工作时，成像部件1经过镜头2射出的光线，被平面反光镜3反射到曲面反光镜4上，经曲面反光镜4投射到投影屏6上呈现投影图像。
如图5所示为背投影数字电视机使用本发明投影物镜10的光学投影系统的光路示意图，进一步设置一整机平面反光镜5，工作时，经过曲面反光镜4投射出来的光线经过整机平面反光镜5反射到投影屏6上，使得整个光学投影系统的厚度进一步缩小。
如图6所示为使用图5的光学投影系统的背投影数字电视机的示意图，该背投影数字电视7的整机厚度m可以小于300mm，相较于以往的背投影数字电视，其厚度得到极大的减小。
综上所述，本发明投影物镜具有如下有益效果：由于这种投影物镜的视场角大、离轴量大、投影距短，将其用于前投影机中，使得观看图像场所的空间限制相对较小、视场角大、离轴量大，使得投影机安装方便。若将其用于背投影数字电视机核心部件之一的投影物镜，它以成像部件为像面，以菲涅尔投影屏为物面，可以保证背投影数字电视的厚度减小，并且轻巧方便。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。