本發(fā)明涉及投影技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種投影成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的提高，投影成像系統(tǒng)在人們工作和生活中的應(yīng)用越來越廣泛，比如教育，辦公，家用或娛樂，比如，對于家庭影院中使用的投影成像系統(tǒng)，投影成像系統(tǒng)分辨率越高，用戶觀影體驗(yàn)越高。因此，人們對投影成像系統(tǒng)的要求也越來越高。

相關(guān)技術(shù)中，家用投影設(shè)備中趨向于使用超短焦投影設(shè)備，超短焦投影成像系統(tǒng)包括：光閥、透鏡組和反射鏡；其中，光閥用于產(chǎn)生影像光束，影像光束首先進(jìn)入透鏡組，透鏡組將影像光束成像，然后經(jīng)過曲面反射鏡二次成像并將成像反射到屏幕上，通過屏幕呈現(xiàn)成像，完成投影。

在實(shí)現(xiàn)上述投影成像系統(tǒng)的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中投影成像系統(tǒng)不僅光閥的分辨率較低，不能產(chǎn)生高分辨的影像光束，而且投影鏡頭的解析能力也較低，以導(dǎo)致投影鏡頭無法解析高分辨率的影像光束；兩個(gè)因素共同導(dǎo)致使投影成像系統(tǒng)的分辨率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決相關(guān)技術(shù)中存在的投影成像系統(tǒng)的分辨率較低的問題，本發(fā)明提供一種投影成像系統(tǒng)。投影成像系統(tǒng)沿著影像光束出射的光路依次包括光閥、振動鏡片和投影鏡頭，光閥的中心偏置于投影鏡頭的光軸；

光閥用于調(diào)制投影機(jī)中從光源系統(tǒng)傳播來的光束，以使得光閥產(chǎn)生影像光束，并將影像光束射向振動鏡片；

振動鏡片振動使得經(jīng)過振動鏡片的相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束不完全重疊，并將相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束依次射向投影鏡頭，投影圖像為影像光束經(jīng)過投影成像系統(tǒng)后在投影屏幕上呈現(xiàn)的圖像；

當(dāng)影像光束從振動鏡片射向投影鏡頭時(shí)，投影鏡頭用于校正、放大影像光束，并將校正、放大后的影像光束投影在投影屏幕上。

本發(fā)明實(shí)施例中提供的投影成像系統(tǒng)，包括光閥、振動鏡片和投影鏡頭。振動鏡片使得經(jīng)過振動鏡片的相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束不完全重疊，由于影像光束不完全重疊，使得射向同一像素的影像光束增加，進(jìn)而提高成像的分辨率，而且由于振動鏡片的振動使得相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束略微錯(cuò)開，進(jìn)而使得像素之間的過度更加平滑，從而提高成像的細(xì)膩感，進(jìn)而提高成像質(zhì)量；同時(shí)，通過投影鏡頭校正、放大影像光束，然后才將校正、放大后的影像光束投影在投影屏幕上，以呈現(xiàn)更加高質(zhì)量的圖像。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并于說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種投影成像系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種投影成像系統(tǒng)的示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種影像偏移鏡及其振動效果示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種投影成像系統(tǒng)成像的光路的示意圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種投影成像系統(tǒng)的使用示意圖；

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種投影成像系統(tǒng)的成像示意圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的例子。

實(shí)施例一

本發(fā)明一實(shí)施例提供一種投影成像系統(tǒng)，圖1是投影成像系統(tǒng)的示意圖，如圖1所示，投影成像系統(tǒng)沿著影像光束出射的光路依次包括光閥110、振動鏡片120和投影鏡頭130，光閥110的中心偏置于投影鏡頭130的光軸101；

進(jìn)一步的，光閥110用于調(diào)制投影機(jī)中從光源系統(tǒng)傳播來的光束，以使得光閥110產(chǎn)生影像光束，并將影像光束射向振動鏡片120；

振動鏡片120振動使得經(jīng)過振動鏡片120的相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束不完全重疊，并將相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束依次射向投影鏡頭130，投影圖像為影像光束經(jīng)過投影成像系統(tǒng)后在投影屏幕上呈現(xiàn)的圖像；

當(dāng)影像光束從振動鏡片120射向投影鏡頭130時(shí)，投影鏡頭130用于校正、放大影像光束，并將校正、放大后的影像光束投影在投影屏幕上。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中提供的投影成像系統(tǒng)，包括光閥、振動鏡片和投影鏡頭。振動鏡片使得經(jīng)過振動鏡片的相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束不完全重疊，由于影像光束不完全重疊，使得射向同一像素的影像光束增加，進(jìn)而提高成像的分辨率，而且由于振動鏡片的振動使得相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束略微錯(cuò)開，進(jìn)而使得像素之間的過度更加平滑，從而提高成像的細(xì)膩感，進(jìn)而提高成像質(zhì)量；同時(shí)，通過投影鏡頭校正、放大影像光束，然后才將校正、放大后的影像光束投影在投影屏幕上，以呈現(xiàn)更加高質(zhì)量的圖像。

實(shí)施例二

本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種投影成像系統(tǒng)，圖2是投影成像系統(tǒng)，如圖2所示，投影成像系統(tǒng)包括：光閥210、振動鏡片211和投影鏡頭200。

光閥210用于調(diào)制投影機(jī)中從光源系統(tǒng)傳播來的光束，以使得光閥210產(chǎn)生影像光束，并將影像光束射向振動鏡片211。

可選的，光閥210是數(shù)字微鏡元件(英文：Digital Micromirror Device，簡稱：DMD)，DMD可以是2K分辨率或3K分辨率。

另外，光閥210包括反射鏡陣列和控制電路，當(dāng)光閥210受到光照時(shí)，控制電路控制反射鏡陣列反射光源系統(tǒng)發(fā)射出的光束，產(chǎn)生影像光束。有關(guān)光閥210如何具體產(chǎn)生影像光束為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做詳細(xì)介紹。

另外，振動鏡片211位于光閥210和第一透鏡組220之間，振動鏡片211為平板玻璃或反射鏡。振動鏡片211能夠振動，振動鏡片211振動使得經(jīng)過振動鏡片211的相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束不完全重疊，使得射向同一像素的影像光束增加，進(jìn)而提高成像的分辨率，而且由于振動鏡片211的振動使得相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束略微錯(cuò)開，進(jìn)而使得像素之間的過度更加平滑，從而提高成像的細(xì)膩感，進(jìn)而提高成像質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高分辨率的畫質(zhì)，具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

振動鏡片211包括有驅(qū)動組件，驅(qū)動組件可以按照預(yù)設(shè)的頻率振動，當(dāng)驅(qū)動組件振動時(shí)，驅(qū)動組件帶動振動鏡片211振動(參見圖3，圖3是根據(jù)又一示例性實(shí)施例示出的一種振動鏡片211及其振動效果示意圖)。另外，相鄰兩幀投影圖像包括第一幀投影圖像和第二幀投影圖像(第一幀投影圖像和第二幀投影圖像由同一幀圖像分解得到)。當(dāng)所述第一幀投影圖像對應(yīng)的影像光束和所述第二幀投影圖像對應(yīng)的影像光束分別經(jīng)過所述振動鏡片211時(shí)，所述振動鏡片211處于不同位置。具體的，待顯示的圖像具有第一分辨率，圖像信號處理系統(tǒng)將待顯示的圖像分解成兩幀圖像，第一幀圖像和第二幀圖像，其中第一幀圖像和第二幀圖像具有第二分辨率，第一分辨率大于第二分辨率。當(dāng)?shù)谝粠瑘D像和第二幀圖像在行分辨率和列分辨率與DMD行和列的分辨率不一致時(shí)，需要先將待顯示的圖像的行分辨率和列分辨率調(diào)整為DMD行分辨率、列分辨率的倍數(shù)后，再進(jìn)行第一幀圖像和第二幀圖像的分解。分解后，第一幀圖像和第二幀圖像的行、列分辨率相同，且均與DMD的行、列分辨率成倍數(shù)關(guān)系，該倍數(shù)關(guān)系優(yōu)選的為1倍。在顯示時(shí)，當(dāng)?shù)谝粠队皥D像對應(yīng)的影像光束經(jīng)過振動鏡片211時(shí)，振動鏡片211處于第一位置；當(dāng)?shù)诙队皥D像對應(yīng)的影像光束經(jīng)過振動鏡片211時(shí)，振動鏡片211處于第二位置，第一位置和第二位置不同，從而使得第二幀投影圖像對應(yīng)的影像光束的傳播路徑與所述第一幀圖像對應(yīng)的影像光束的傳播路徑不同，進(jìn)而使得第二幀投影圖像對應(yīng)的影像光束與第一幀投影圖像對應(yīng)的影像光束不完全重疊。比如，相鄰的兩幀投影圖像為投影圖像A和投影圖像B，第一位置由振動鏡片211朝向第一方向振動產(chǎn)生，第二位置由振動鏡片211朝向第二方向振動產(chǎn)生，具體的，當(dāng)投影圖像A對應(yīng)的影像光束經(jīng)過振動鏡片211時(shí)，振動鏡片211朝向第一方向振動(比如，振動鏡片211向上振動)；當(dāng)投影圖像B對應(yīng)的影像光束經(jīng)過振動鏡片211時(shí)，振動鏡片211朝向第二方向振動(比如，振動鏡片211向下振動)，從而使得投影圖像B對應(yīng)的影像光束與投影圖像A對應(yīng)的影像光束不完全重疊，也即彼此略微錯(cuò)開，進(jìn)一步的，投影圖像A對應(yīng)的影像光束先進(jìn)入投影鏡頭200，然后投影圖像B對應(yīng)的影像光束進(jìn)入投影鏡頭200，由于投影圖像A和投影圖像B前后之間的時(shí)間間隔很短，所以投影圖像A和投影圖像B對應(yīng)的投影圖像幾乎是重疊顯示在投影屏幕上。由于二者略微錯(cuò)開，并重疊投影在投影屏幕上，使得投影圖像A和投影圖像B在投影屏幕上對應(yīng)的投影圖像之間的像素的過度更加平滑和細(xì)膩，提高投影圖像的分辨率，從而提高了投影圖像的質(zhì)量。

另外，需要說明的是第一幀投影圖像和第二幀投影圖像由同一幀圖像分解得到，所以當(dāng)投影到投影屏幕疊加顯示時(shí)，可以達(dá)到像素信息量增加的目的，進(jìn)而才能提高成像的分辨率。

另外，雖然投影圖像A和投影圖像B對應(yīng)的投影圖像會分前后顯示在投影屏幕上，但是由于投影圖像A和投影圖像B對應(yīng)的投影圖像在投影屏幕上的顯示時(shí)差很小，用戶不能分辨投影圖像A和投影圖像B對應(yīng)的投影圖像是前后分開顯示，因而，投影圖像A和投影圖像B對應(yīng)的投影圖像可以近似為顯示為一幅投影圖像。

另外，本發(fā)明實(shí)施例通過振動鏡片211與光閥210相互配合，實(shí)現(xiàn)圖像疊加，進(jìn)而提高了圖像的分辨率，相應(yīng)的本發(fā)明實(shí)施提供的投影鏡頭200具有高解析度的能力，以解析振動鏡片211與光閥210相互配合提供的高分辨率圖像，并清晰地投影到投影屏幕上。

本發(fā)明實(shí)施例提供的投影成像系統(tǒng)包括光閥210、振動鏡片211和投影鏡頭200，光閥210用于產(chǎn)生影像光束，并將影像光束射向振動鏡片211，由振動鏡片211對影像光束進(jìn)行振動，改變影像光束的位置，以提使得同一幀圖像分解的兩幀圖像的影像光束不處于相同位置，進(jìn)而提高成像的細(xì)膩感，最后，通過投影鏡頭200校正并放大影像光束，將影像光束投影到投影屏幕。有關(guān)投影鏡頭的描述如下：

投影鏡頭200沿著影像光束入射傳播的方向依次包括：第一透鏡組220、第二透鏡組230和反射鏡240。

第一透鏡組220、第二透鏡組230和反射鏡240處于同一光軸201。另外，補(bǔ)充說明，光閥210中心偏置于投影鏡頭200的光軸201。光閥210偏置光軸201的偏移量滿足：1.2<A/B<1.5，其中，A為光閥210的面的高度，B為光軸201到光閥210的面的上端的距離。

需要說明的是，偏移量反應(yīng)了投影畫面偏移投影鏡頭200的光軸201的程度。具體的，當(dāng)偏移量越大時(shí)，投影畫面偏移投影鏡頭200的光軸201的距離越大，所以在設(shè)計(jì)投影成像系統(tǒng)時(shí)，可以根據(jù)不同的需求設(shè)計(jì)不同偏移量的投影成像系統(tǒng)。如果投影鏡頭200的偏移量過大時(shí)，投影圖像投影的過高，從而無法投影到屏幕的中間，如果投影鏡頭200的偏移量過小時(shí)，投影圖像投影的過低，從而無法投影到屏幕的中間，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)合適的偏移量，使得投影圖像可以投影到投影屏幕的中間。有關(guān)如何設(shè)計(jì)不同偏移量的投影成像系統(tǒng)為現(xiàn)在技術(shù)，在這里不做具體介紹。

第一透鏡組220包括至少一個(gè)球面透鏡和兩個(gè)非球面透鏡，第一透鏡組220的兩個(gè)非球面透鏡之間設(shè)置有至少一個(gè)球面透鏡；當(dāng)影像光束射向第一透鏡組時(shí)220，第一透鏡組220校正影像光束的慧差和象散，并將校正后的影像光束射向第二透鏡組230；而且第二透鏡組220中的兩個(gè)非球面透鏡的使用，減少了投影成像系統(tǒng)中球面透鏡的使用，從而縮小了投影成像系統(tǒng)的體積。

第二透鏡組230包括至少一個(gè)球面透鏡和兩個(gè)非球面透鏡，第二透鏡組的兩個(gè)非球面透鏡之間設(shè)置有至少一個(gè)球面透鏡；當(dāng)影像光束射向第二透鏡組時(shí)230，第二透鏡組230用于校正影像光束的慧差和象散，并將影像光束射向反射鏡240；而且第二透鏡組230中的兩個(gè)非球面透鏡的使用，同樣也減少了投影成像系統(tǒng)的球面透鏡的使用，從而更進(jìn)一步縮小了投影成像系統(tǒng)的體積。

反射鏡240用于將通過第一透鏡組220和第二透鏡組230校正后的影像光束反射到投影屏幕上。

可選的，反射鏡240為非球面反射鏡(非球面反射鏡的入射面為凹面)或自由曲面反射鏡。當(dāng)反射鏡240為非球面反射鏡時(shí)，反射鏡240還用于校正影像光束的場曲和奇變。

可選的，參見圖2，如圖2所示，第一透鏡組220沿著影像光束入射傳播的方向依次第一非球面透鏡221和第二非球面透鏡222，第一非球面透鏡221和第二非球面透鏡222與投影鏡頭處于同一光軸201。

可選的，參見圖2，如圖2所示，第二透鏡組230沿著影像光束入射傳播的方向依次包括第三非球面透鏡231和第四非球面透鏡232，第三非球面透鏡231和第四非球面透鏡232與投影鏡頭處于同一光軸201。

另外，影響第一非球面透鏡221、第二非球面透鏡222、第三非球面透鏡231和第四非球面透鏡232的成像因素有非球面方程的高階系數(shù)的階次，非球面透鏡的曲率、非球面透鏡的圓錐系數(shù)和非球面透鏡的屈光度。

非球面方程的高階系數(shù)的階次影響非球面透鏡對成像的邊緣解析能力，當(dāng)非球面方程的高階系數(shù)的階次越高時(shí)，非球面方程的曲面包含的形狀越復(fù)雜，對影像光束的光線的校正能力越好。

曲率為非球面透鏡的靠近光軸201部分的球面半徑的倒數(shù)。本實(shí)施例只對曲率的正負(fù)做限制，默認(rèn)非球面透鏡的凸面逆向光路方向的曲率為正。

圓錐系數(shù)影響非球面透鏡的近光軸201的曲面的形狀，當(dāng)非球面透鏡的圓錐系數(shù)為零時(shí)，非球面透鏡的近光軸201的曲面的形狀為圓形，主要用于校正影像光束邊緣光線的慧差。如果圓錐系數(shù)選取不合適，會造成光束偏轉(zhuǎn)不合適，導(dǎo)致成像模糊問題。

屈光度影響非球面透鏡對光線的偏轉(zhuǎn)程度，屈光度越大非球面透鏡對影像光束的偏轉(zhuǎn)程度越大，主要用于校正影像光束遠(yuǎn)離主光軸201部分的慧差。默認(rèn)形如非球面透鏡的凸透鏡的屈光度為正，形如非球面透鏡的凹透鏡的屈光度為負(fù)。

具體的，第一非球面透鏡221、第二非球面透鏡222、第三非球面透鏡231和第四非球面透鏡232的非球面方程的高階系數(shù)的階次、曲率、圓錐系數(shù)和屈光度分別滿足如下要求：

第一非球面透鏡221的非球面方程的高階系數(shù)的階次大于或等于預(yù)設(shè)第一閾值；第二非球面透鏡222的非球面方程的高階系數(shù)的階次大于或等于預(yù)設(shè)第二閾值，由于當(dāng)該非球面方程的高階系數(shù)的階次越高時(shí)，該非球面方程的曲面包含的形狀越復(fù)雜，對該影像光束的光線的校正能力越好，但是制造也越困難，成本就越高，為了不影響對該影像光束的校正，也不對制造造成大的困難，非球面方程的高階系數(shù)的階次可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。或者預(yù)設(shè)第一閾值和預(yù)設(shè)第二閾值可以結(jié)合投影鏡頭的其它配置情況進(jìn)行設(shè)置，預(yù)設(shè)第一閾值可以等于預(yù)設(shè)第二閾值，比如，在本發(fā)明中投影鏡頭中包括的非球面透鏡的高階系數(shù)的階次大于或等于10，例如，預(yù)設(shè)第一閾值和預(yù)設(shè)第二閾值均為10，或者，預(yù)設(shè)第一閾值為10和預(yù)設(shè)第二閾值均12；

可選的，第一非球面透鏡221包括的兩個(gè)面的曲率為異號，以減小入射光束的入射角度，對于第一非球面透鏡221，影像光束入射的面為凸面，另一個(gè)面為凹面，校正近軸光線的角度。第二非球面透鏡222的兩個(gè)面的曲率為同號，同時(shí)第二非球面透鏡的兩個(gè)面均為凸面，校正球差和慧差。

可選的，第一非球面透鏡221的圓錐系數(shù)不等于0，第二非球面透鏡222的圓錐系數(shù)等于0；

可選的，第一非球面透鏡221的屈光度為負(fù)，第二非球面透鏡222的屈光度為負(fù)。通過屈光度的正負(fù)配合校正該影像光束遠(yuǎn)離主光軸的光束，從而達(dá)到校正遠(yuǎn)離主光軸部分的慧差。

可選的，第三非球面透鏡231的非球面方程的高階系數(shù)的階次大于或等于預(yù)設(shè)第三閾值，第四非球面透鏡232的非球面方程的高階系數(shù)的階次大于或等于預(yù)設(shè)第四閾值，由于當(dāng)該非球面方程的高階系數(shù)的階次越高時(shí)，該非球面方程的曲面包含的形狀越復(fù)雜，對該影像光束的光線的校正能力越好，但是制造也越困難，成本就越高，為了不影響對該影像光束的校正，也不對制造造成大的困難，非球面方程的高階系數(shù)的階次可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。或者預(yù)設(shè)第三閾值和預(yù)設(shè)第四閾值可以結(jié)合投影鏡頭的其它配置情況進(jìn)行設(shè)置，預(yù)設(shè)第三閾值可以等于預(yù)設(shè)第四閾值，比如，預(yù)設(shè)第三閾值和預(yù)設(shè)第四閾值均為13，或者，預(yù)設(shè)第三閾值為13和預(yù)設(shè)第四閾值均14；

可選的，第三非球面透鏡231的兩個(gè)面的曲率為同號，對于第三非球面透鏡231，影像光束入射的面為凹面，另一面為凸面，主要校正像差，第四非球面透鏡的兩個(gè)面的曲率為異號，同時(shí)第四非球面透鏡232的兩個(gè)面均為凹面，主要校正像差，畫面變；

可選的，第三非球面透鏡231的圓錐系數(shù)等于0，第四非球面透鏡232的圓錐系數(shù)等于0；

可選的，第三非球面透鏡231的屈光度為正，第四非球面透鏡232的屈光度為正。通過屈光度的正負(fù)配合校正該影像光束遠(yuǎn)離主光軸的光束，從而達(dá)到校正遠(yuǎn)離主光軸部分的慧差。

另外，預(yù)設(shè)第一閾值、預(yù)設(shè)第二閾值、預(yù)設(shè)第三閾值和預(yù)設(shè)第四閾值可以為同一預(yù)設(shè)閾值。

由于非球面透鏡較球面透鏡相比有更好的曲率，非球而透鏡從透鏡中心到邊緣的曲率連續(xù)發(fā)生變化，使得光線匯聚到同一點(diǎn)，基本上消除了球面透鏡所產(chǎn)生的球差。所以第一非球面透鏡221、第二非球面透鏡222、第三非球面透鏡231和第四非球面透鏡232大大提高投影鏡頭的成像質(zhì)量。具體的，第一非球面透鏡221和第四非球面透鏡232用于降低慧差和象散，第二非球面透鏡222和第三非球面透鏡231用于提高大視場分辨率。

另外，對于非球面透鏡，當(dāng)非球面透鏡的厚度越厚時(shí)，對像差的校正能力越強(qiáng)。但是在實(shí)際應(yīng)用中考慮制造難度及生產(chǎn)成本等問題來結(jié)合選擇非球面透鏡的厚度，使得選擇的非球面透鏡即有良好的像差校正能力，也不會造成制造難度大，生產(chǎn)成本大等問題。比如，第三非球面透鏡231的厚度范圍是6毫米-12.5毫米。

可選的，參見圖2，如圖2所示，第一透鏡組220包括4個(gè)球面透鏡，分別為：第一球面透鏡223、第二球面透鏡224、第三球面透鏡225和第四球面透鏡226。

可選的，第一非球面透鏡221、第二非球面透鏡222、第一球面透鏡223、第二球面透鏡224、第三球面透鏡225和第四球面透鏡226處于同一光軸201，且相互之間的位置關(guān)系可以為如圖2所示的位置。

可選的，第三球面透鏡225和第四球面透鏡226膠合為一個(gè)整體，得到第一膠合體，第三球面透鏡225的折射率大于第四球面透鏡226的折射率，第三球面透鏡225的阿貝數(shù)小于第四球面透鏡226的阿貝數(shù)。

其中，折射率用于表示光學(xué)介質(zhì)對光線的傳播方向的改變程度，當(dāng)折射率越大時(shí)，光學(xué)介質(zhì)對光線的傳播方向的改變程度越大。所以，當(dāng)透鏡的折射率越大時(shí)，透鏡對影像光束的傳播方向的改變程度越大。

其中，阿貝數(shù)用于表示光學(xué)介質(zhì)對光的色散程度(光的色散程度為不同頻率或顏色的混合光被分開的程度)，阿貝數(shù)越低，色散越厲害。

可選的，第一球面透鏡223的屈光度為負(fù)、第二球面透鏡224的屈光度為負(fù)、第三球面透鏡225的屈光度為正和第四球面透鏡226的屈光度為正。

可選的，參見圖2，如圖2所示，第二透鏡組230包括7個(gè)至少一個(gè)球面透鏡，分別為：第五球面透鏡233、第六球面透鏡234、第七球面透鏡235、第八球面透鏡236、第九球面透鏡237、第十球面透鏡238、第十一球面透鏡239。

可選的，第三非球面透鏡231、第四非球面透鏡232、第五球面透鏡233、第六球面透鏡234、第七球面透鏡235、第八球面透鏡236、第九球面透鏡237、第十球面透鏡238、第十一球面透鏡239處于同一光軸201，且相互之間的位置關(guān)系可以為如圖2所示的位置。

可選的，第六球面透鏡234和第七球面透鏡235膠合為一個(gè)整體，得到第二膠合體，第六球面透鏡234的折射率小于第七球面透鏡235的折射率，第六球面透鏡234的阿貝數(shù)小于第七球面透鏡235的阿貝數(shù)。

可選的，第八球面透鏡236和第九球面透鏡237膠合為一個(gè)整體，得到第三膠合體，第八球面透鏡236的折射率大于第九球面透鏡237的折射率，第八球面透鏡236的阿貝數(shù)大于第九球面透鏡237的阿貝數(shù)。

可選的，第五球面透鏡233的屈光度為正、第六球面透鏡234的屈光度為負(fù)、第七球面透鏡235的屈光度為負(fù)、第八球面透鏡236的屈光度為正、第九球面透鏡237的屈光度為負(fù)、第十球面透鏡238的屈光度為正、第十一球面透鏡239的屈光度為負(fù)。

另外，第一膠合體，第二膠合體和第三膠合體，用于改善投影鏡頭的不同光譜的球差，并對投影鏡頭的軸向色差、垂軸向色差進(jìn)行校正。每個(gè)膠合體中所包括的各透鏡由不同阿貝數(shù)的材質(zhì)組成，不同的阿貝數(shù)的材質(zhì)對不同光譜存在不同的色散，并通過與曲率配合達(dá)到校正色差的功能。

可選的，參見圖2，如圖2所示，第一透鏡組220沿著影像光束入射傳播的方向依次包括：第一球面透鏡223、第一非球面透鏡221、第二球面透鏡224、第三球面透鏡225、第四球面透鏡226、第二非球面透鏡222。第二透鏡組230沿著影像光束入射傳播的方向依次包括：第三非球面透鏡231、第五球面透鏡233、第六球面透鏡234、第七球面透鏡235、第八球面透鏡236、第九球面透鏡237、第十球面透鏡238、第十一球面透鏡239和第四非球面透鏡232。

可選的，第一球面透鏡223和第一非球面透鏡221對成像不會造成較大影響，所以第一球面透鏡223和第一非球面透鏡221的位置可以互換。

可選的，第一非球面透鏡221、第二非球面透鏡222、第三非球面透鏡231和第四非球面透鏡232均為對稱非球面透鏡，由于對稱非球面透鏡的形狀規(guī)則，便于加工制造，所以當(dāng)?shù)谝环乔蛎嫱哥R221、第二非球面透鏡222、第三非球面透鏡231和第四非球面透鏡232均為對稱非球面透鏡時(shí)，加工方便，降低生產(chǎn)成本。

可選的，參見圖2，如圖2所示，投影鏡頭還包括孔徑光闌250，孔徑光闌250位于第一透鏡組220與第二透鏡組230之間，孔徑光闌250與投影鏡頭處于同一光軸201，孔徑光闌250用于限制投影鏡頭的通光量，使得影像光束的通光量限制在最有利于成像的情況內(nèi)，從而提高成像的效果。

可選的，參見圖2，如圖2所示，投影成像系統(tǒng)還包括：全反射棱鏡組260，全反射棱鏡組260設(shè)置于光閥210與振動鏡片211之間，全反射棱鏡組260用于使得從光閥210射出的影像光束變?yōu)槠叫泄馐?，從而提高最終成像的光滑度。

可選的，仍參見圖2，如圖2所示，全反射棱鏡組260包括兩個(gè)膠合的全反射棱鏡，分別為第一全反射棱鏡261和第二全反射棱鏡262。從光源系統(tǒng)射來的光束，首先射向第一全反射棱鏡261，當(dāng)光束射向第一全反射棱鏡261時(shí)，光束發(fā)生全反射，并將發(fā)生全反射后的光束射向光閥210，當(dāng)發(fā)生全反射后的光束射向光閥210時(shí)，光閥210反射光束并產(chǎn)生影像光束，然后將產(chǎn)生的影像光束從光閥210射向全反射棱鏡組260，當(dāng)影像光束從光閥210射向全反射棱鏡組260時(shí)，影像光束不發(fā)生全反射，而是直接將影像光束射向振動鏡片211。

由于第一全反射棱鏡261使得射向其自身的光束發(fā)生全反射，因此使用一個(gè)全反射棱鏡就可以將光束反射到光閥210上，從而不需要通過多個(gè)普通反射鏡進(jìn)行多次反射，進(jìn)而減少了普通反射鏡的使用數(shù)量，大大縮小了投影鏡頭200的體積；另外，全反射棱鏡組260使得通過其中的光束變?yōu)槠叫杏诠廨S201均勻光束，因此，滿足了遠(yuǎn)心光路的需求，由于使得射向光閥210產(chǎn)生的影像光束變得均勻，從而也提高投影圖像的質(zhì)量。

由于全反射棱鏡對射入其內(nèi)的光具有平行射出的作用，因此當(dāng)光閥210的不平行影像光束射向全反射棱鏡組260時(shí)，全反射棱鏡270使得影像光束平行射出，從而使得影像光束變得均勻，從而提高成像的光滑度。

另外，由于全反射棱鏡會對射入其內(nèi)的光束從另一個(gè)方向射出，所以為了使得影像光束可以通過全反射棱鏡組260射向振動鏡片211，全反射棱鏡組260包括2個(gè)全反射棱鏡。

可選的，全反射棱鏡270也可以包括4個(gè)，6個(gè)或其它個(gè)全反射棱鏡。

另外，透鏡組長度與透鏡組反射鏡距離的比值的范圍為：0.65-0.70，透鏡組長度為第一透鏡組220和第二透鏡組230的總長度，透鏡組反射鏡距離為第二透鏡組230靠近反射鏡240的一端到反射鏡240的長度。

另外，第一焦距與第二焦距的比值的范圍為5-9，第一焦距為第一透鏡組220的等效焦距，第二焦距為投影鏡頭(第一透鏡組220、第二透鏡組230和反射鏡240)的等效焦距。

另外，第三焦距與第二焦距的比值范圍為7-100，第三焦距為第二透鏡組230的等效焦距。

第四焦距與第二焦距的比值范圍為5-15，第四焦距為反射鏡240的焦距。

通過對各等效焦距的限制，使得第一透鏡組220、第二透鏡組230和反射鏡240之間相互配合，達(dá)到提高投影鏡頭對影像光束校正能力的效果。

另外，投影成像系統(tǒng)的后工作距離大于36毫米，從而為放置振動鏡片211留出足夠的空間。其中，后工作距離為光閥210的光閥面與投影鏡頭的第一個(gè)透鏡(第一個(gè)透鏡的入光面)之間的距離。

另外，需要說明的是，在具體設(shè)計(jì)投影成像系統(tǒng)時(shí)，首先為振動鏡片211留出足夠的空間，即留出足夠長的后工作距離，但是由于影像光束的張角不變，所以越長的后工作距離會導(dǎo)致影像光束越遠(yuǎn)離投影鏡頭的光軸，所以會造成較大像差，因此在設(shè)計(jì)上述投影鏡頭時(shí)，也會考慮由于長的后工作距離帶來的像差，并設(shè)置投影鏡頭校正由于長的后工作距離帶來的像差。

另外，后工作距離與透鏡組反射鏡距離的比值的范圍為0.2-0.35，用于進(jìn)一步限定后工作距離的長度以避免后工作距離過長，造成像差太大，從而導(dǎo)致投影鏡頭的設(shè)置成本過高的問題。

另外，需要說明的是，投影鏡頭是超短焦投影鏡頭，投影成像系統(tǒng)的投射比的范圍是0.2-0.3。投影鏡頭的投射比的范圍為0.2-0.3，以達(dá)到超短焦投影的目的。在另一示例實(shí)例中，投影成像系統(tǒng)的投射比為0.24-0.25。

另外，參見圖4，圖4是根據(jù)又一示例示實(shí)施例示出的一種投影成像系統(tǒng)成像的光路的示意圖。如圖4所示，當(dāng)光閥210受到光照時(shí)，將光閥210上呈現(xiàn)的圖像形成影像光束，影像光束通過全反射棱鏡組260后，影像光束變得均勻，然后影像光束通過振動鏡片211，提高成像的分辨率，然后影像光束進(jìn)入第一透鏡組220，第一透鏡組220具有聚光作用，當(dāng)影像光束通過第一透鏡組220后，影像光束的光一定程度上聚合，當(dāng)影像光束從第一透鏡組220射出后，聚合后的影像光束進(jìn)入孔徑光闌250，孔徑光闌250用于控制投影鏡頭的通光量，使得當(dāng)影像光束從孔徑光闌250射出得到適合投影鏡頭的通光量，然后進(jìn)入第二透鏡組230，第二透鏡組230具有分光的作用，當(dāng)影像光束進(jìn)入第二透鏡組230后，影像光束分開，并從第二透鏡組射出，并進(jìn)行第一次成像，第一次成像投射到反射鏡240后，反射鏡240將影像光束反射出去，在投影屏幕上進(jìn)行第二次成像，并通過投影屏幕顯示第二次成像。

另外，參見圖5，圖5是根據(jù)又一示例示實(shí)施例示出的一種投影成像系統(tǒng)的使用示意圖。如圖5所示，投影鏡頭的反射鏡240將第一次成像反射，并進(jìn)行第二次成像，將第二次成像反射到投影屏幕280上，通過投影屏幕280顯示成像。

另外，參見圖6，圖6是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一成像示意圖。如圖6所示，圖6中交叉線(+)為預(yù)成像位置，叉號(x)為實(shí)際成像位置，則圖6中叉號與交叉線交點(diǎn)重合度越高說明成像的畸變越不明顯。由圖6可知，成像叉號與交叉線交點(diǎn)重合度較高，因此，投影鏡頭的成像的畸變度較低。

另外，本發(fā)明提供的投影鏡頭的調(diào)制傳送函數(shù)大于60％，分辨率達(dá)93線對/毫秒，有效焦距為-3.38或-3.47，偏移量為142％-150％，投射畫面尺寸為80-120。

另外，現(xiàn)在投影成像系統(tǒng)無法滿足高分辨4K圖像對應(yīng)的影像光束的投影需求，而本發(fā)明實(shí)施例提供的投影成像系統(tǒng)中包括的投影鏡頭通過各球面透鏡和非球面透鏡透鏡的配合，投影鏡頭可以解析4K像素的圖像對應(yīng)的影像光束，使得投影屏幕可以呈現(xiàn)更高清的圖像，提升用戶體驗(yàn)。

另外，投影鏡頭還可以包括第三透鏡組、第四透鏡組或更多數(shù)目的透鏡組，通過更多的透鏡組對影像光束進(jìn)行多次的校正，投影出更清晰的成像。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中提供的投影成像系統(tǒng)，包括光閥、振動鏡片和投影鏡頭。振動鏡片使得經(jīng)過振動鏡片的相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束不完全重疊，由于影像光束不完全重疊，使得射向同一像素的影像光束增加，進(jìn)而提高成像的分辨率，而且由于振動鏡片的振動使得相鄰兩幀投影圖像對應(yīng)的影像光束略微錯(cuò)開，進(jìn)而使得像素之間的過度更加平滑，從而提高成像的細(xì)膩感，進(jìn)而提高成像質(zhì)量；另外，本發(fā)明實(shí)施例提供的投影鏡頭包括至少四個(gè)非球面透鏡，由于非球面透鏡相較與球面透鏡對影像光束有更好的校正能力，所以投影鏡頭包括非球面透鏡后可以大大減少投影鏡頭中包括的球面透鏡的數(shù)量，不僅簡化了投影鏡頭的結(jié)構(gòu)，還大大提高了投影鏡頭的分辨率，進(jìn)一步利于實(shí)現(xiàn)高分辨率投影圖像的投射。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。