本實(shí)用新型涉及光學(xué)系統(tǒng)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光學(xué)鏡頭及投影儀。

背景技術(shù)：

光學(xué)鏡頭是投影系統(tǒng)中必不可少的部件，隨著現(xiàn)在人們對(duì)投影儀的需求量越來越大，對(duì)投影儀的要求也越來越高，現(xiàn)有的投影儀基本對(duì)投射光不產(chǎn)生偏移，即投射光沿著光學(xué)鏡頭的主光軸方向傳播，進(jìn)而成像到投影屏幕上，當(dāng)需要在較高位置處成像時(shí)，則需要將投影儀舉高或者懸掛在空中，很不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種光學(xué)鏡頭及投影儀，其能夠有效的改善上述問題。

本實(shí)用新型的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本實(shí)用新型提供了一種光學(xué)鏡頭，其包括第一雙凸透鏡、平凸透鏡、第二雙凸透鏡、雙凹透鏡、彎月透鏡以及非球面透鏡，入射光束入射到所述第一雙凸透鏡，經(jīng)所述第一雙凸透鏡匯聚后入射到所述平凸透鏡，經(jīng)所述平凸透鏡匯聚后入射到所述第二雙凸透鏡，經(jīng)所述第二雙凸透鏡匯聚后入射到所述雙凹透鏡，經(jīng)所述雙凹透鏡發(fā)散后入射到所述彎月透鏡，經(jīng)所述彎月透鏡匯聚后入射到所述非球面透鏡，經(jīng)所述非球面透鏡發(fā)散出射后偏離所述光學(xué)鏡頭的主光軸成像，其中，所述入射光束的中心線與所述光學(xué)鏡頭的主光軸平行且不共線。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述光學(xué)鏡頭為投影鏡頭，所述光學(xué)鏡頭滿足tanθ₁/tanθ₂>7/3，其中，θ₁為所述光學(xué)鏡頭主光軸一側(cè)的視角，θ₂為所述光學(xué)鏡頭主光軸另一側(cè)的視角。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述光學(xué)鏡頭為投影鏡頭，所述光學(xué)鏡頭投射比滿足λ＝L/D＝1.6:1，其中，λ為所述光學(xué)鏡頭投射比，L為所述光學(xué)鏡頭到像的距離，D為成像的寬度。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述光學(xué)鏡頭滿足0<TTL/F≤2.26，其中，TTL為所述光學(xué)鏡頭的光學(xué)長度，F(xiàn)為所述光學(xué)鏡頭的焦距。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述光學(xué)鏡頭的焦距F＝10.6。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述光學(xué)鏡頭還包括光闌，所述光闌位于所述雙凹透鏡和所述彎月透鏡之間。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述第二雙凸透鏡和所述雙凹透鏡組成膠合透鏡。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述非球面透鏡由塑料制成。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述第一雙凸透鏡、所述平凸透鏡、所述第二雙凸透鏡以及所述雙凹透鏡為玻璃球面透鏡。

第二方面，本實(shí)用新型提供了一種投影儀，其包括鏡筒和光學(xué)鏡頭，所述光學(xué)鏡頭安裝于所述鏡筒中。

本實(shí)用新型提供的光學(xué)鏡頭，包括第一雙凸透鏡、平凸透鏡、第二雙凸透鏡、雙凹透鏡、彎月透鏡以及非球面透鏡。入射光束的中心線與該光學(xué)鏡頭的主光軸平行不共線的入射，依次經(jīng)第一雙凸透鏡、平凸透鏡、第二雙凸鏡頭、雙凹透鏡、彎月透鏡以及非球面透鏡作用出射后偏離光學(xué)鏡頭的主光軸成像。該光學(xué)鏡頭通過透鏡的配合使出射光偏離該光學(xué)鏡頭的主光軸成像，當(dāng)需要在較高位置處成像時(shí)，采用該光學(xué)鏡頭的投影儀不需要根據(jù)成像位置的提高而變化。

本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。通過附圖所示，本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光學(xué)鏡頭的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的膠合透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的光學(xué)鏡頭的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的投影儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-光學(xué)鏡頭；110-第一雙凸透鏡；120-平凸透鏡；130-第二雙凸透鏡；140-雙凹透鏡；150-彎月透鏡；160-非球面透鏡；170-主光軸；180-光闌；200-投影儀；210-鏡筒；l-中心線；P-屏幕。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例提供一種光學(xué)鏡頭100，作為一種方式，所述光學(xué)鏡頭100從物側(cè)到像側(cè)依次包括第一雙凸透鏡110、平凸透鏡120、第二雙凸透鏡130、雙凹透鏡140、彎月透鏡150以及非球面透鏡160，其中，物側(cè)表示在光學(xué)鏡頭100中光束入射的一側(cè)，像側(cè)表示在光學(xué)鏡頭100中光束出射的一側(cè)。

其中，在本實(shí)施例中，入射光束的中心線l與所述光學(xué)鏡頭100的主光軸170平行不共線的入射到所述第一雙凸透鏡110，經(jīng)過所述第一雙凸透鏡110匯聚后入射到所述平凸透鏡120，再經(jīng)所述平凸透鏡120匯聚后入射到所述第二雙凸透鏡130，再經(jīng)所述第二雙凸透鏡130匯聚后入射到所述雙凹透鏡140，經(jīng)所述雙凹透鏡140發(fā)散后入射到所述彎月透鏡150，經(jīng)所述彎月透鏡150匯聚后入射到所述非球面透鏡160，最后經(jīng)所述非球面透鏡160發(fā)散出射后偏離所述光學(xué)鏡頭100的主光軸170成像，可以理解的，中心線l為整個(gè)入射光束的中心線，在本實(shí)施例中，以兩束光束來表示入射光束。

其中，在本實(shí)施例中，用一組光線將物體的形狀投射到一個(gè)平面上去，即入射光束經(jīng)反射濾光等一系列操作后入射到所述光學(xué)鏡頭100，作為一種方式，該入射光束呈錐形發(fā)散入射到所述光學(xué)鏡頭100，該錐形光束的中心線l與該光學(xué)鏡頭100的主光軸170平行不共線，即該入射光束的中心線l可以位于所述光學(xué)鏡頭100的主光軸170的上側(cè)，也可以位于所述光學(xué)鏡頭100的主光軸170的下側(cè)，可以理解的，入射到所述光學(xué)鏡頭100的光束沿所述光學(xué)鏡頭100的主光軸170不對(duì)稱。

其中，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，該光學(xué)鏡頭100從物側(cè)到像側(cè)的第一個(gè)透鏡為第一雙凸透鏡110，即該透鏡物側(cè)表面為凸面、像側(cè)表面也為凸面且具有正光焦度，對(duì)入射光束進(jìn)行匯聚作用，可以有效的矯正整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的像差，實(shí)現(xiàn)所述光學(xué)鏡頭100的小畸變，同時(shí)還有利于縮短整個(gè)光學(xué)鏡頭100的長度，實(shí)現(xiàn)小型化的要求，使得整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的像差和尺寸到達(dá)一個(gè)較好的平衡。其中，所述第一雙凸透鏡110是用透明物質(zhì)制成的表面為球面的光學(xué)元件，即所述第一雙凸透鏡110可以由玻璃制成、可以由水晶制成，也可以由塑料制成等等，作為一種方式，所述第一雙凸透鏡110為玻璃球面透鏡，即該第一雙凸透鏡110由玻璃材料制成，成本低廉且具有較高的成像特性，同時(shí)，玻璃材料的穩(wěn)定性有利于在不同溫度變化范圍內(nèi)仍然保持解像清晰。

作為一種方式，入射光束經(jīng)所述第一雙凸透鏡110匯聚作用后，入射到所述平凸透鏡120，在本實(shí)施例中，所述平凸透鏡120凸面凸向物側(cè)，對(duì)入射的光束進(jìn)行匯聚作用，在本實(shí)施例中，所述平凸透鏡120是用透明物質(zhì)制成的表面為球面的光學(xué)元件，即所述平凸透鏡120可以由玻璃制成、可以由水晶制成，也可以由塑料制成等等，作為一種方式，所述平凸透鏡120為玻璃球面透鏡，即該平凸透鏡120由玻璃材料制成，成本低廉且具有較高的成像特性。

其中，入射光束經(jīng)過所述平凸透鏡120的匯聚作用以后，入射到所述第二雙凸透鏡130，其中，所述第二雙凸透鏡130物側(cè)表面為凸面、像側(cè)表面也為凸面，對(duì)入射的光束起匯聚作用，再將匯聚后的光束入射到所述雙凹透鏡140，作為一種方式，所述第二雙凸透鏡130是用透明物質(zhì)制成的表面為球面的光學(xué)元件，即所述第二雙凸透鏡130可以由玻璃制成、可以由水晶制成，也可以由塑料制成等等，作為一種方式，所述第二雙凸透鏡130為玻璃球面透鏡，即該第二雙凸透鏡130由玻璃材料制成，成本低廉且具有較高的成像特性。

在本實(shí)施例中，入射光束經(jīng)所述第二雙凸透鏡130匯聚后，入射到所述雙凹透鏡140，其中，所述雙凹透鏡140物側(cè)表面為凹面，像側(cè)表面也為凹面，對(duì)入射的光束起發(fā)散作用，其中，該雙凹透鏡140是用透明物質(zhì)制成的表面為球面的光學(xué)元件，即所述雙凹透鏡140可以由玻璃制成、可以由水晶制成，也可以由塑料制成等等，作為一種方式，所述雙凹透鏡140為玻璃球面透鏡，即該雙凹透鏡140由玻璃材料制成，成本低廉且具有較高的成像特性。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，在本實(shí)施例的一種實(shí)施方式中，所述第二雙凸透鏡130和所述雙凹透鏡140組成膠合透鏡，其中，所述第二雙凸透鏡130和所述雙凹透鏡140組成膠合透鏡后，有效的矯正色差，改善光學(xué)鏡頭100的成像特性。

其中，在本實(shí)施例中，入射光束經(jīng)過所述雙凹透鏡140發(fā)散后，入射到所述彎月透鏡150，作為一種方式，所述彎月透鏡150為正彎月透鏡，該彎月透鏡150將入射的光束匯聚并且最大限度的減少三階球差，以獲取更好的焦距效果。

作為一種方式，入射光束經(jīng)過彎月透鏡150匯聚后入射到所述非球面透鏡160，其中，非球面透鏡160相較于其他的球面透鏡具有更佳的曲率半徑，可以維持良好的相差修正，以獲得該光學(xué)鏡頭100所需要的性能，同時(shí)，在保證更高的分辨率的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了透鏡的小型化。其中，非球面透鏡160從中心到邊緣的曲率半徑連續(xù)發(fā)生變化，用于改進(jìn)光學(xué)品質(zhì)，減少光學(xué)元件，在降低成本的同時(shí)可以有效的矯正像差。

其中，在本實(shí)施例中，所述非球面透鏡160由塑料制成，其中，塑料透鏡與玻璃透鏡相比具有更良好的可塑成型的工藝特性，并且成本低廉，作為一種方式，所述非球面透鏡160可以由亞克力板制成，也可以由聚碳酸酯制成。

請(qǐng)參照?qǐng)D3，作為一種實(shí)施方式，所述光學(xué)鏡頭100還包括光闌180，其中，該光闌180位于所述雙凹透鏡140和所述彎月透鏡150之間，在本實(shí)施例中，所述光闌180可以是光學(xué)元件的邊緣、框架或者是特別設(shè)置的帶孔屏障，或者是在所述光學(xué)鏡頭100中設(shè)置帶孔的金屬薄片來限制光束，其大小根據(jù)具體的需要進(jìn)行設(shè)定，用于控制經(jīng)所述雙凹透鏡140發(fā)散的光束，入射到所述彎月透鏡150的多少，即調(diào)節(jié)通過的光束的強(qiáng)弱。

在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，當(dāng)所述光學(xué)鏡頭100為投影鏡頭時(shí)，所述光學(xué)鏡頭100滿足tanθ₁/tanθ₂>7/3，其中θ₁為所述光學(xué)鏡頭100主光軸170一側(cè)的視角，θ₂為所述光學(xué)鏡頭100主光軸170另一側(cè)的視角，即如圖3所示，當(dāng)出射光在屏幕P上成像時(shí)，所成像的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)到所述光學(xué)鏡頭100的主光軸170的距離之比為7:3，其中，現(xiàn)有的投影鏡頭一般采用直軸式，即從光源的發(fā)光點(diǎn)到整個(gè)光路元件的焦點(diǎn)中心以及顯像，成像的中心全部同心在一個(gè)點(diǎn)上，整個(gè)光軸相重合，這個(gè)投影透鏡在使用時(shí)會(huì)有一定的局限性，如果要求投射出的畫面四角均勻一致，那么直軸式的投影鏡頭要求所述光學(xué)鏡頭100居于屏幕P中心并與之平行，否則就會(huì)圖像失真等等，因此，在本實(shí)施例中，所述光學(xué)鏡頭100滿足偏軸為百分之七十以上，即出射的光束中心線l不與所述光學(xué)鏡頭100的主光軸170重合，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，投影機(jī)放置的位置可以高一些或者低一些，使得成像在屏幕P的中心位置，在不影響視線的情況下，取得更好的投影效果。

其中，當(dāng)所述光學(xué)鏡頭100為投影鏡頭時(shí)，所述光學(xué)鏡頭100的投射比滿足λ＝L/D＝1.6:1，其中，λ為光學(xué)鏡頭100的投射比，L為所述光學(xué)鏡頭100到像的距離，D為成像的寬度，即投影距離與投射的畫面的寬度之比為1.6:1，相較于現(xiàn)有的投影鏡頭，本實(shí)施例的投射比偏大，即當(dāng)成像寬度一樣大時(shí)，光學(xué)鏡頭100到像的距離比現(xiàn)有的投影鏡頭大，能夠滿足多個(gè)觀看投影畫面，例如，電影院，會(huì)議廳等等。

在本實(shí)施例中，所述光學(xué)鏡頭100滿足0<TTL/F≤2.26，其中，TTL為所述光學(xué)鏡頭100的光學(xué)長度，F(xiàn)為所述光學(xué)鏡頭100的焦距，即所述光學(xué)鏡頭100的第一雙凸透鏡110的物側(cè)最外點(diǎn)至所述光學(xué)鏡頭100的成像焦平面的距離為所述光學(xué)鏡頭100的光學(xué)長度，該光學(xué)鏡頭100的光學(xué)長度與整組焦距值比例的限定，能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)鏡頭100小型化的要求。

在本實(shí)施例中，所述光學(xué)鏡頭100的整體焦距為F＝10.6，即透鏡中心到光聚集的焦點(diǎn)之間的距離為10.6。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，作為一種實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種投影儀200，其包括鏡筒210以及光學(xué)鏡頭100，其中，該光學(xué)鏡頭100位于所述鏡筒210中，即該鏡筒210從物側(cè)到像側(cè)依次設(shè)置第一雙凸透鏡110、平凸透鏡120、第二雙凸透鏡130、雙凹透鏡140、彎月透鏡150以及非球面透鏡160。作為一種方式，在該投影儀200中，投影光束的中心線l與該光學(xué)鏡頭100的主光軸170平行不共線，即該投影系統(tǒng)為雙軸系統(tǒng)，投影光束入射到所述第一雙凸透鏡110，經(jīng)所述第一雙凸透鏡110匯聚后入射到所述平凸透鏡120，經(jīng)所述平凸透鏡120匯聚后入射到所述第二雙凸透鏡130，經(jīng)所述第二雙凸透鏡130匯聚后入射到所述雙凹透鏡140，經(jīng)所述雙凹透鏡140發(fā)散后入射到所述彎月透鏡150，經(jīng)所述彎月透鏡150匯聚后入射到所述非球面透鏡160，經(jīng)所述非球面透鏡160發(fā)散出射后成像，使得成像偏離主光軸170，該投影儀200更加的實(shí)用。

該光學(xué)鏡頭100的工作原理是：入射光束的中心線l與該光學(xué)鏡頭100的主光軸170平行不共線的入射到第一雙凸透鏡110，經(jīng)第一雙凸透鏡110匯聚后入射到平凸透鏡120，經(jīng)平凸透鏡120匯聚后入射到第二雙凸透鏡130，經(jīng)第二雙凸透鏡130匯聚后入射到雙凹透鏡140，經(jīng)雙凹透鏡140發(fā)散后入射到彎月透鏡150，經(jīng)該彎月透鏡150匯聚后入射到非球面透鏡160，經(jīng)所述非球面透鏡160發(fā)散出射后偏離所述光學(xué)鏡頭100的主光軸170成像，該光學(xué)鏡頭100通過透鏡的配合使出射光偏離該光學(xué)鏡頭100的主光軸170成像，當(dāng)需要在較高位置處成像時(shí)，采用該光學(xué)鏡頭100的投影儀200不需要根據(jù)成像位置的提高而變化，同時(shí)，該光學(xué)鏡頭100的投射比為1.6:1，更加適用于大空間的投影。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的光學(xué)鏡頭100包括第一雙凸透鏡110、平凸透鏡120、第二雙凸透鏡130、雙凹透鏡140、彎月透鏡150以及非球面透鏡160。入射光束的中心線l與該光學(xué)鏡頭100的主光軸170平行不共線的入射，依次經(jīng)第一雙凸透鏡110、平凸透鏡120、第二雙凸透鏡130、雙凹透鏡140、彎月透鏡150以及非球面透鏡160作用出射后偏離所述光學(xué)鏡頭100的主光軸170成像。該光學(xué)鏡頭100通過透鏡的配合使出射光偏離該光學(xué)鏡頭100的主光軸170成像，當(dāng)需要在較高位置處成像時(shí)，采用該光學(xué)鏡頭100的投影儀200不需要根據(jù)成像位置的提高而變化。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。