投影镜头模组及微型投影设备
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; |
| 专利有效性 | 公开 | 当前状态 | 公开 |
| 申请号 | CN202510559288.4 | 申请日 | 2025-04-30 |
| 公开(公告)号 | CN120065487A | 公开(公告)日 | 2025-05-30 |
| 申请人 | 歌尔光学科技有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 赵云; 姜龙; | 第一发明人 | 赵云 |
| 权利人 | 歌尔光学科技有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 歌尔光学科技有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：山东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：山东省潍坊市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：山东省潍坊市高新区清池街道永春社区惠贤路3999号歌尔光电产业园三期1号厂房 | 邮编 | 当前专利权人邮编：261031 |
| 主IPC国际分类 | G02B15/14 | 所有IPC国际分类 | G02B15/14 ; G02B15/16 ; G02B15/20 ; G02B13/00 ; G02B13/16 ; G03B21/14 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 15 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京博雅睿泉专利代理事务所 | 专利代理人 | 杨璐; |
| 摘要 | 本 申请 实施例 提供了一种投影镜头模组及微型投影设备；投影镜头模组沿光轴从像侧到物侧依次包括第一镜组、光阑及第二镜组；第一镜组包括沿光轴依次设置的第一双胶合透镜、第三透镜、第二双胶合透镜、第六透镜及第七透镜，第一双胶合透镜、第三透镜、第六透镜及第七透镜均为正光焦度，第二双胶合透镜为负光焦度；第二镜组包括沿光轴依次设置的第八透镜、第九透镜及第十透镜，其中，第八透镜为负光焦度，第九透镜及第十透镜均为正光焦度；光阑位于第七透镜与第八透镜之间；第三透镜与第二双胶合透镜构成联动变焦镜组，并被配置为两者能够沿光轴同步移动，且两者之间的间距保持恒定，使得投影镜头模组能够在预定的焦距范围内实现变焦。 | ||
| 权利要求 | 1.一种投影镜头模组，其特征在于，沿光轴从像侧到物侧依次包括第一镜组、光阑（11）及第二镜组； |
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| 说明书全文 | 投影镜头模组及微型投影设备技术领域背景技术[0002] 商用微型投影机作为商业展示和广告宣传的重要工具，其光学性能的优化一直是行业技术发展的重点。在投影光学设计中，焦距和视场角的匹配直接影响投影画面的尺寸调节范围和适用场景。目前主流的商用微型投影设备多采用固定焦距的投影镜头设计，这种方案虽然光学结构简单，但存在明显的使用局限性：一方面固定焦距导致投影画面尺寸无法根据实际应用场景灵活调整；另一方面为满足不同投射距离需求，往往需要配备多组不同焦距的镜头，增加了设备成本和维护难度。 [0003] 现有技术中虽然也存在一些变焦投影镜头设计，但仍存在以下技术缺陷：首先，传统变焦镜头在变焦过程中光学总长变化显著，导致光机尺寸波动较大，容易与设备内部其他组件产生机械干涉；其次，为实现良好的像质补偿，多数方案采用非球面镜片或复杂的镜组结构，不仅提高了制造成本，还对装配工艺提出了更高要求；此外，现有变焦镜头的投射比范围有限，难以满足商业展示中远距离大画面投影的特殊需求。 [0004] 例如，在商铺门前地面投影等应用场景中，既需要保持紧凑的机身尺寸（便于隐蔽安装），又要求投影镜头具备足够的焦距调节范围（以适应不同店面间距），同时还要控制成本。这些相互制约的要求，使得现有投影镜头方案难以取得技术平衡。因此，开发一种兼具大投射比、小体积且光学总长基本不变的变焦投影镜头，成为本领域亟待解决的技术难题。发明内容 [0005] 本申请的目的是提供一种投影镜头模组及微型投影设备的新技术方案。 [0006] 第一方面，本申请实施例提供了一种投影镜头模组，所述投影镜头模组包括沿光轴从像侧到物侧依次包括第一镜组、光阑及第二镜组；所述第一镜组包括沿所述光轴依次设置的第一双胶合透镜、第三透镜、第二双胶 合透镜、第六透镜及第七透镜，其中，所述第一双胶合透镜、所述第三透镜、所述第六透镜及所述第七透镜均为正光焦度，所述第二双胶合透镜为负光焦度； 所述第二镜组包括沿所述光轴依次设置的第八透镜、第九透镜及第十透镜，其中，所述第八透镜为负光焦度，所述第九透镜及所述第十透镜均为正光焦度； 所述光阑位于所述第七透镜与所述第八透镜之间； 其中，所述第三透镜与所述第二双胶合透镜构成联动变焦镜组，并被配置为两者 能够沿所述光轴同步移动，且两者之间的间距保持恒定，使得所述投影镜头模组能够在预定的焦距范围内实现变焦。 [0007] 可选地，所述第二双胶合透镜由第四透镜及第五透镜胶合组成，其中，所述第四透镜为负光焦度，所述第五透镜为正光焦度，且所述第四透镜的折射率N4低于所述第五透镜的折射率N5。 [0008] 可选地，所述第三透镜的物侧面最大口径处的矢高为S1，其像侧面最大口径处的矢高为S2，S1与S2的比值满足：1.3＜S2/S1＜2.4。 [0009] 可选地，所述第三透镜的物侧面最大口径处切线与所述光轴夹角为A1，其像侧面最大口径处切线与所述光轴夹角为A2，A1与A2满足：90°＜(A1+A2)/2＜110°以及0.93＜A1/A2＜1.08。 [0010] 可选地，所述第一双胶合透镜由第一透镜及第二透镜胶合组成，其中，所述第一透镜为负光焦度，所述第二透镜为正光焦度，且所述第二透镜的折射率N2低于所述第一透镜的折射率N1。 [0011] 可选地，所述第一双胶合透镜的中心厚度T'与所述投影镜头模组的光学总长TTL满足：5.5%＜T'/TTL＜7.9%。 [0012] 可选地，在所述第一镜组中，所述第二透镜的中心厚度T2、所述第三透镜的中心厚度T3、所述第六透镜的中心厚度T6、所述第七透镜的中心厚度T7之间满足：3＜(T2+T7)/(T3+T6)＜3.8。 [0013] 可选地，在所述第一镜组中，所述第七透镜的中心厚度T7与所述投影镜头模组的光学总长TTL满足：5.62%＜T7/TTL＜8.12%。 [0014] 可选地，在所述第二镜组中，所述第九透镜的中心厚度T9与所述投影镜头模组的光学总长TTL满足：6.3%＜T9/TTL＜8.8%。 [0015] 可选地，所述第九透镜的物侧面最大口径处切线与所述光轴夹角为A3，其像侧面最大口径处切线与所述光轴夹角为A4，A3与A4满足：110°＜(A3+A4)/2＜130°以及0.75＜A3/A4＜1.26。 [0016] 可选地，所述第八透镜的中心厚度T8、所述第九透镜的中心厚度T9及所述第十透镜的中心厚度T10之间满足：6＜(T9+T10)/T8＜9.5。 [0017] 可选地，所述投影镜头模组中各透镜有效焦距满足：所述第一双胶合透镜的有效焦距为F'，50mm≤F'≤72mm； 所述第三透镜的有效焦距为F3，140mm≤F3≤170m； 所述第二双胶合透镜的有效焦距为F''，‑19mm≤F''≤‑15mm； 所述第六透镜的有效焦距为，35mm≤F6≤50mm； 所述第七透镜的有效焦距为，20mm≤F7≤30mm； 所述第八透镜的有效焦距为F8，‑11mm≤F8≤‑8mm； 所述第九透镜的有效焦距为F9，30mm≤F9≤40mm； 所述第十透镜的有效焦距为F10，18mm≤F10≤27mm； 所述投影镜头模组中各透镜均为玻璃球面镜片。 [0018] 可选地，所述投影镜头模组还包括位于所述第十透镜物侧并依次设置的振镜、棱镜、玻璃平板及显示单元；所述投影镜头模组的光学总长为TTL与所述投影镜头模组中透镜的最大口径D1的 比值满足：2.9＜TTL/D1＜3.7。 [0019] 可选地，所述投影镜头模组的焦距为23.5mm 35.1mm，投射比TR为4.5 6.7，相对孔~ ~径为1/1.7，Offset为0%，像元尺寸为5.4μm，视场角为4.7°7.3°，像面尺寸为5.3mm 6.6mm，~ ~ 工作波段为455nm 630nm。 ~ [0021] 本申请的有益效果为：本申请实施例提供的投影镜头模组，通过沿光轴同步移动第三透镜与第二双胶合 透镜的位置，实现了整个模组焦距的可调功能。尤为显著的是，在变焦过程中，该投影镜头模组的光学总长变化率被控制在3.3%以内，也即光学总长基本保持不变，这一设计有效解决了传统变焦镜头在变焦时尺寸变化大且光学结构设计较为复杂的问题。这一特性使得本申请更加适用于空间有限的微型投影设备，实现了变焦功能与结构紧凑性设计的结合。 [0022] 本申请中特别设计了镜片组合与配置，可以仅采用十片透镜，包括两组双胶合透镜和六片单透镜，通过模组中镜片的光焦度分配设计，在保持镜片数量减少的同时，不仅实现了大投射比（如4.5 6.7）和宽焦距范围（如23.5mm 35.1mm），还进一步降低了光学设计难~ ~度。本申请的这种光学设计确保了投影画面的高清晰度和高对比度，为用户带来了卓越的视觉体验。 [0023] 需要强调的是，在变焦过程中，本申请提供的投影镜头模组的光学总长基本保持不变，这极大地保证了变焦过程的结构紧凑性和光学性能稳定性。同时，得益于模组的整体光学设计优化，变焦过程中的成像质量一致性也得到了充分保障，确保在不同焦距下均能提供稳定的成像效果。无论是短距离的小范围投影，还是长距离的大范围投影，本申请都能实现清晰成像，满足多样化的投影需求。 附图说明[0025] 被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。 [0026] 图1为本申请实施例提供的投影镜头模组不同焦距状态下的示意图；图2为本申请实施例提供的投影镜头的第三透镜的局部结构示意图； 图3为本申请实施例提供的投影镜头的第九透镜的局部结构示意图 图4为本申请实施例提供的投影镜头模组的光学架构示意图； 图5为图4中的投影镜头模组的畸变图； 图6为图4中的投影镜头模组的MTF图； 图7为本申请实施例1提供的投影镜头模组（长焦）的结构及光路图； 图8为图7提供的投影镜头模组的点阵列图； 图9为图7提供的投影镜头模组的MTF图； 图10为图7提供的投影镜头模组的场曲及畸变图； 图11为图7提供的投影镜头模组的垂轴色差图； 图12为本申请实施例2提供的投影镜头模组（中焦）的结构及光路图； 图13为图12提供的投影镜头模组的点阵列图； 图14为图12提供的投影镜头模组的MTF图； 图15为图12提供的投影镜头模组的场曲及畸变图； 图16为图12提供的投影镜头模组的垂轴色差图； 图17为本申请实施例3提供的投影镜头模组（短焦）的结构及光路图； 图18为图17提供的投影镜头模组的点阵列图； 图19为图17提供的投影镜头模组的MTF图； 图20为图17提供的投影镜头模组的场曲及畸变图； 图21为图17提供的投影镜头模组的垂轴色差图； 图22为本申请实施例提供的投影镜头模组的焦距与空气间隔A、空气间隔B之间的 对应关系图。 [0027] 附图标记说明：1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第五透镜；6、第六透镜；7、第七透镜；8、第八透镜；9、第九透镜；10、第十透镜；11、光阑；12、振镜；13、棱镜；14、显示单元；15、玻璃平板。 具体实施方式[0028] 现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。 [0029] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。 [0030] 对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。 [0031] 在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。 [0032] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。 [0033] 下面结合附图，对本申请实施例提供的投影镜头模组及微型投影设备进行详细地描述。 [0034] 根据本申请的一个实施例，提供了一种投影镜头模组，参见图1及图4，所述投影镜头模组沿光轴从像侧到物侧依次包括第一镜组、光阑11及第二镜组。所述第一镜组包括沿光轴依次设置的第一双胶合透镜、第三透镜3、第二双胶合透镜、第六透镜6及第七透镜7，其中，所述第一双胶合透镜、所述第三透镜3、所述第六透镜6及所述第七透镜7均为正光焦度，所述第二双胶合透镜为负光焦度。所述第二镜组包括沿光轴依次设置的第八透镜8、第九透镜9及第十透镜10，其中，所述第八透镜8为负光焦度，所述第九透镜9及所述第十透镜10均为正光焦度。所述光阑11位于所述第七透镜7与所述第八透镜8之间。在所述投影镜头模组中，所述第三透镜3与所述第二双胶合透镜构成联动变焦镜组，并被配置为两者能够沿所述光轴同步移动，且两者之间的间距保持恒定，使得所述投影镜头模组能够在预定的焦距范围内实现变焦。 [0035] 本申请实施例所提供的投影镜头模组，参见图1及图4，其主要组成部分包括投影镜头及显示单元14。其中，所述投影镜头包括上述的第一镜组、第二镜组及位于该两个镜组之间的光阑11（光阑11的位置固定不动，也即光阑11与两侧透镜的距离是固定不变的）。所述投影镜头位于所述显示单元14的出光光路上，它负责接收来自显示单元14所发出的光线（这些光线专用于投影显示），并对这些光线进行调制与聚焦等处理。通过这一系列光学作用，所述显示单元14发出的光线可以被引导并投射至成像面上，最终呈现出清晰的投影画面。 [0036] 具体地，参见图1及图4，本申请实施例提供的投影镜头模组，其中的投影镜头包括第一镜组、第二镜组及光阑11；其中，所述第一镜组（在图1及图4位置相对靠左）相对于所述第二镜组而言，其更远离投影镜头模组中的显示单元14；所述第二镜组（在图1及图4中位置相对靠右）则紧邻所述显示单元14设置；所述光阑11位于所述第一镜组与所述第二镜组之间，主要用以优化光线的传输路径，以进一步提升成像效果。 [0037] 需要说明的是，参见图4，在申请提供的光学架构中，显示单元14所在的一侧定义为物侧，远离所述显示单元14的一侧定义为像侧。 [0038] 关于本申请实施例中提供的第一镜组，具体描述如下。 [0039] 本申请实施例中提供的第一镜组，它是投影镜头模组（或者说投影镜头）的组成部分之一。所述第一镜组主要由第一透镜1至第七透镜7组成。参见图4，所述第一透镜1与所述第二透镜2相互胶合组成第一双胶合透镜，所述第四透镜4与所述第五透镜5相互胶合组成第二双胶合透镜，而所述第三透镜3、所述第六透镜6及所述第七透镜7均为单独设置。所述第一镜组中的这七片透镜在整个投影镜头模组中各自承担着重要的角色。 [0040] 所述第一镜组中各透镜的光焦度配置方式为：正光焦度的第一双胶合透镜位于最前端（即靠近像侧，参见图4中的左侧），接着是具有正光焦度的第三透镜3，然后是具有负光焦度的第二双胶合透镜，最后依次是具有正光焦度的第六透镜6和第七透镜7。所述第一镜组中的这种正‑正‑负‑正‑正的光焦度配置能够有效平衡球差、彗差和场曲等像差。具体而言：位于前端的第一双胶合透镜（为正光焦度）和第三透镜3（为正光焦度）提供主要汇聚能力，但会引入正球差和正场曲。随后的第二双胶合透镜（为负光焦度）可用于抵消前组产生的正球差，同时通过胶合面的折射率差异校正色差（如轴向色差）。后端的第六透镜6（为正光焦度）、第七透镜7（为正光焦度）则可用于进一步优化像面平整度，并配合光阑11位置控制像散。 [0041] 所述第一镜组中的光焦度配置方式，可以为正、负透镜的同步移动（即变焦过程）提供了良好的光学基础，确保变焦过程中的成像质量稳定。也就是说，使得投影镜头模组在不同焦距下都能保持良好的成像特性，满足不同投影场景的需求。 [0042] 在保持高性能的同时，所述第一镜组的光焦度配置方式还有助于实现整个投影镜头模组的小型化设计，从而可以适应微型投影设备的需求。 [0043] 在所述第一镜组中，所述第三透镜3及所述第二双胶合透镜构成联动变焦镜组，这个联动变焦镜组被设计为能够沿光轴在所述第一双胶合透镜与所述第六透镜6之间移动，以改变该联动变焦镜组与所述第一双胶合透镜之间的空气间隔A，及该联动变焦镜组与所述第六透镜6之间的空气间隔B，参见图7、图12及图17，这是本申请中实现投影镜头模组变焦的关键。值得注意的是，在变焦过程中，所述第三透镜3与所述第二双胶合透镜之间的距离保持不变。 [0044] 本申请实施例中提供的第二镜组，参见图1及图4，它是投影镜头模组的另一个组成部分。所述第二镜组主要由第八透镜8、第九透镜9及第十透镜10组成。在所述第二镜组的镜片排列上，负光焦度的第八透镜8靠近所述光阑11，接着是依次是正光焦度的第九透镜9和第十透镜10。这种负‑正‑正的光焦度配置有助于进一步校正像差。 [0045] 具体来说，所述第八透镜8（负光焦度）位于所述光阑11后侧，主要功能是抵消前组（如第一镜组）残留的球差和场曲，其作为负透镜的发散作用可拉平因第一镜组强正光焦度导致的像面弯曲。配合光阑（固定于两个镜组之间），可控制主光线角度，降低像散和彗差。所述第九透镜9（正光焦度）、第十透镜10（正光焦度）作为后组（第二镜组）的汇聚主体，主要负责将光线重新收敛至成像面，补偿所述第八透镜8的过度发散，确保投影镜头模组总光焦度为正值。所述第二镜组的光焦度配置（负‑正‑正）与所述第一镜组的光焦度配置（前组）协同作用，实现了高性能光学性能。 [0046] 在变焦过程中，所述投影镜头模组的光学总长变化率η被控制在3.3%以内，即η=（TTLmax‑TTLmin）/TTL0≤3.3%。这表明在变焦过程中，所述投影镜头模组的物理尺寸变化很小，基本是保持不变的。 [0047] 本申请实施例所提供的投影镜头模组，其显著特点在于能够实现变焦功能，且在变焦过程中，不同焦距下投影镜头模组的光学总长能够基本保持一致。参见图1，在短焦、中焦和长焦三种工作模式下，本申请实施例提供的投影镜头模组沿光轴方向的长度（即光学总长）基本保持一致。这一优势体现了对光学总长变化率控制的效果，即无论焦距如何变化，投影镜头模组的整体尺寸（沿光轴方向）都可以保持相对稳定。 [0048] 在本申请实施例提供的投影镜头模组设计中，同时移动所述第三透镜3（正光焦度）和所述第二双胶合透镜（负光焦度）能够实现变焦功能且光学总长基本不变，其原理可从光路调控和光焦度补偿的角度进行分析，具体分析如下。 [0049] 关于所述第三透镜3的移动：所述第三透镜3为正光焦度，它作为所述第一镜组中的较强汇聚光学元件，其移动会直接改变投影镜头模组的焦距。例如，参见图17，当所述第三透镜3向像侧移动时，所述第三透镜3与所述第一双胶合透镜之间的空气间隔A减小，整个投影镜头模组的焦距缩短。又例如，参见图12，当所述第三透镜3向物侧移动时，所述第三透镜3与所述第一双胶合透镜之间的空气间隔A增大，整个投影镜头模组的焦距增大。 [0050] 关于所述第二双胶合透镜的移动：所述第二双胶合透镜与所述第三透镜3是同步移动的，所述第二双胶合透镜的移动会改变它与所述第六透镜6之间的空气间隔B。负光焦度的第二双胶合透镜沿光轴的移动可抵消焦距变化带来的像面位移。例如，参见图17，当所述第三透镜3向像侧移动时，所述第二双胶合透镜会同步移动，通过发散作用补偿像面位移。 [0051] 简而言之，在本申请实施例提供的投影镜头模组中，正负透镜的协同移动形成“光学补偿变焦”机制，通过光焦度的相互抵消，使成像面位置保持稳定，从而避免总长变化。 [0052] 由此可见，本申请实施例提供的投影镜头模组，其在变焦过程中，尽管焦距在变化，但该投影镜头模组的光学总长却能够保持相对稳定。 [0053] 传统变焦镜头在变焦时，由于焦距的变化，其物理尺寸会发生显著变化，这可能导致模组（或者称为光机）整体尺寸过大，不仅增加了投影设备的体积和重量，还可能限制了其在空间有限场景下的应用。而本申请设计的投影镜头模组通过控制光学总长变化率，有效避免了这一问题。 [0054] 在投影设备中，投影镜头模组周围往往还布置有其他关键部件，如光源、散热系统等。传统变焦镜头在变焦时尺寸的变化可能导致与这些部件发生碰撞或干扰，影响投影设备的正常运行。本申请的光学设计通过保持投影镜头模组在变焦过程中的尺寸稳定性，有效防止了这类问题的发生，提高了设备的可靠性和稳定性。 [0055] 在本申请中，所述第三透镜3及所述第二双胶合透镜作为变焦机制的核心部件，在光路中通过这二者位置的调控，改变了整个投影镜头模组中的光焦度分配比例。这一变化直接影响了光线的汇聚路径和焦距，从而实现了23.5mm至35.1mm的焦距调节范围。也即通过调整所述第三透镜3及所述第二双胶合透镜在光轴上的位置，可以灵活地适应不同的投影距离和画面尺寸需求。所述第一镜组及所述第二镜组的配合使整个投影镜头模组在变焦过程中保持了高性能和稳定性。无论是在长焦、中焦还是短焦状态下，都能获得高质量的投影画面，满足了不同投影距离和投影尺寸的需求。 [0056] 参见图1及图4，在所述投影镜头模组中，所述光阑11具体位于所述第七透镜7与所述第八透镜8之间，用于限制光线的通过范围，控制成像光束的大小，从而提高成像质量。 [0057] 本申请实施例提供的投影镜头模组能够支持从长焦、中焦到短焦的变焦功能，其焦距调节范围可以覆盖23.5mm至35.1mm，投射比可达4.5至6.7，为用户提供了极大的灵活性和便利性。 [0058] 本申请实施例提供的投影镜头模组具有镜头长度稳定性，参见图1，在长焦、中焦和短焦三种不同的工作模式下，所述投影镜头模组的光学总长基本保持一致。这一设计优势显著降低了因变焦而导致的模组（光机）尺寸变化，有效避免了投影镜头模组在变焦过程中与其他设备部件发生碰撞或干涉的风险。这种稳定性不仅提升了投影设备的整体可靠性，还简化了设备的机械结构设计，降低了制造成本。 [0059] 在一个例子中，参见图7，所述投影镜头模组处于长焦状态，此时，所述第三透镜3与所述第二双胶合透镜（由相互胶合的第四透镜4及第五透镜5组成）会沿着光轴方向向所述第六透镜6靠近。从图7中可以观察到，所述第三透镜3与所述第一双胶合透镜之间的空气间隔A相对较大，所述第二双胶合透镜与所述第六透镜6之间的空气间隔B则相对较小。 [0060] 反之，参见图17，所述投影镜头模组在短焦状态时，所述第三透镜3与所述第二双胶合透镜会沿着光轴方向向所述第一双胶合透镜靠近，此时，空气间隔A显著减小，而空气间隔B则明显增大。 [0061] 参见图22及表1，直观地展示了空气间隔A、空气间隔B与投影镜头模组的焦距之间的动态关系。从图22中可以看出，随着空气间隔A的减小和空气间隔B的增大，投影镜头模组的焦距会相应减小，实现短焦成像的效果；相反，当空气间隔A增大且空气间隔B减小时，投影镜头模组的焦距则随之增大，达到长焦状态。这种空气间隔调整机制，确保了投影镜头模组在不同焦距下都能保持出色的成像性能。 [0062] 表1示出了空气间隔A、空气间隔B及投影镜头模组的焦距之间的对应关系。 [0063] 表1 [0064] 在本申请的一些示例中，参见图4，所述第二双胶合透镜由第四透镜4及第五透镜5胶合组成，其中，所述第四透镜4为负光焦度，所述第五透镜5为正光焦度，且所述第四透镜4的折射率N4低于所述第五透镜5的折射率N5。 [0065] 在本申请提供的示例中，所述第二双胶合透镜由负光焦度的第四透镜4及正光焦度的第五透镜5经胶合组成。其中，所述第四透镜4为负透镜，具有发散光线的特性。所述第五透镜5为正透镜，具有汇聚光线的特性。将这两种光焦度相反的透镜胶合在一起，可以校正由单一透镜引入的色差，从而提高投影图像的色彩还原度和清晰度。同时，由于所述第四透镜4（负透镜）的折射率N4设计为低于所述第五透镜5（正透镜）的折射率N5，这种折射率差异有助于减少球差、彗差等像差，提升成像质量。 [0066] 在本申请提供的该示例中，所述第二双胶合透镜能够有效校正色差和像差，并在不同焦距下保持稳定的光学性能，因此整个投影镜头模组在不同的工作环境和使用条件下都能提供高质量的投影效果。 [0067] 在一个例子中，所述第二双胶合透镜的第四透镜4（负透镜）折射率N4的范围为1.55 1.73，所述第五透镜5（正透镜）折射率N5范围为1.78 1.83。在该第二双胶合透镜中，~ ~ 更高折射率的正透镜即第五透镜5能够更有效地汇聚光线，提高光线的利用率。而相对较低折射率的负透镜即第四透镜4则能更均匀地发散光线，减少光线在传播过程中的损失和畸变。另外，正负透镜的折射率选择也不会过多的增加生产成本。 [0068] 在本申请的一些示例中，参见图4，所述第三透镜3的物侧面最大口径处的矢高为S1，其像侧面最大口径处的矢高为S2，S1与S2的比值满足：1.3＜S2/S1＜2.4。 [0069] 在本申请提供的示例中，对所述第三透镜3的面型进行了调控，具体描述了所述第三透镜3的物侧面最大口径处的矢高S1与像侧面最大口径处的矢高S2之间的比例关系，即1.3＜S2/S1＜2.4。在本申请实施例提供的投影镜头模组中，所述第三透镜3设计为正光焦度，它具有汇聚光线的能力。通过进一步控制上述的S2与S1的比值范围，可以实现以下技术效果。 [0070] （1）像差校正的优化：透镜两个表面的矢高是描述该透镜面型的重要参数，对光学系统的像差校正有直 接影响。本申请中通过调整S2与S1的比值范围，可以优化所述第三透镜3对光线的汇聚能力，从而能够更有效地校正像差，如球差、色差等。 [0071] 对于正光焦度的第三透镜3来说，较大的S2/S1的值意味着像侧面的曲率半径相对较大，这有助于减小入射光线的折射角，降低像差产生的可能性。 [0072] （2）光学性能的提升：通过控制上述的S2与S1的比值，可以优化所述第三透镜3的光学性能，包括焦距等关键光学参数。这就有助于提升整个投影镜头模组的光学性能，使得投影图像更加清晰、细腻。此外，优化的矢高比例还有助于实现更均匀的光斑分布，提高投影图像的对比度和亮度均匀性。 [0073] （3）保持投影镜头模组的结构紧凑性：通过控制所述第三透镜3的像侧面与物侧面矢高比例，可以在不牺牲光学性能的 前提下，实现投影镜头模组的结构紧凑化设计。优化的矢高比例有助于减少不必要的空间占用，使得投影镜头模组可以更加小巧、轻便。 [0074] 在本申请的一些示例中，参见图2，所述第三透镜3的物侧面最大口径处切线与所述光轴夹角为A1，其像侧面最大口径处切线与所述光轴夹角为A2，A1与A2满足：90°＜(A1+A2)/2＜110°以及0.93＜A1/A2＜1.08。 [0075] 在本申请提供的示例中，进一步控制了所述第三透镜3的面型设计。具体描述了所述第三透镜3的像物侧面最大口径处切线与光轴夹角A1、以及物像侧面最大口径处切线与光轴夹角A2之间的关系。这两个夹角满足特定的条件，即90°＜(A1+A2)/2＜110°以及0.93＜A1/A2＜1.08。这种设计旨在优化投影镜头模组的光学性能。 [0076] 在本申请提供的该示例中，通过控制上述A1与A2的比值以及它们的和，可以优化所述第三透镜3对光线的折射路径，从而更有效地校正像差，如球差、彗差等。 [0077] 特别是，当(A1+A2)/2在90°到110°之间时，有助于平衡光线在该第三透镜3表面的折射和反射，减少像差产生。同时，A1/A2的比值控制在0.93到1.08之间，可以确保物像侧和物侧的光线折射角度不会过大或过小，从而进一步改善像差校正效果。 [0078] 通过控制A1和A2之间的关系，可以优化所述第三透镜3的光学性能，如焦距、放大率等关键光学参数。这有助于提升整个投影镜头模组的光学性能，使得投影图像更加清晰、细腻。此外，通过控制A1与A2之间的关系，还可以在不牺牲光学性能的前提下，实现投影镜头模组的紧凑化设计。 [0079] 在本申请的一些示例中，参见图4，所述第一双胶合透镜由第一透镜1及第二透镜2胶合组成，其中，所述第一透镜1为负光焦度，所述第二透镜2为正光焦度，且所述第二透镜2的折射率N2低于所述第一透镜1的折射率N1。 [0080] 在本申请提供的示例中，所述第一透镜1为负透镜，它具有发散光线的特性；所述第二透镜2为正透镜，它具有汇聚光线的特性。并且，所述第二透镜2（正透镜）的折射率N2低于所述第一透镜1（负透镜）的折射率N1，这种折射率的差异组合有助于优化该第一双胶合透镜的光学性能。 [0081] 在本申请提供的该示中，通过将负光焦度的第一透镜1与正光焦度的第二透镜2胶合，可以校正由单一透镜引入的像差，如球差、色差等。这种像差校正对于提高投影画面的清晰度和对比度至关重要。 [0082] 负光焦度的第一透镜1发散光线，而正光焦度的第二透镜2汇聚光线。通过将这两个透镜胶合和调整光学参数，如折射率等，可以控制光线的传播路径和汇聚点，从而实现所需的投影效果。 [0083] 由于所述第二透镜2（正透镜）的折射率N2低于第一透镜1（负透镜）的折射率N1，即正透镜的光焦度低于负透镜的光焦度，这种设计可以进一步优化形成的第一双胶合透镜的光学性能。例如，它可以降低色差、提高透光率等，从而提升整个投影镜头模组的光学性能。 [0084] 本申请实施例提供的投影镜头模组中，使用第一双胶合透镜代替多个单一透镜，可以在保持光学性能的同时，使投影镜头模组更加紧凑。这对于集成到小型化的投影设备中具有重要意义。 [0085] 由于所述第一双胶合透镜经过精心设计，能够有效校正色差和多种像差，因此在不同的工作环境和使用条件下，投影镜头模组能够展现出更加稳定和一致的成像质量。这一特性对于商用微型投影机来说至关重要，因为它需要在各种复杂多变的环境条件下持续提供高质量的投影效果，满足不同用户和应用场景的需求。通过优化第一双胶合透镜的光学性能，本申请提供的投影镜头模组确保了在不同焦距和光线条件下，都能输出清晰、锐利、色彩准确的投影图像。 [0086] 在一个例子中，所述第一双胶合透镜的第一透镜1（负透镜）折射率N1的范围为1.78 1.83，第二透镜2（正透镜）折射率N2范围为1.55 1.73。 ~ ~ [0087] 其中，将负透镜的折射率N1设计为1.78 1.83（高折射率）有助于更好地分散短波~长光线，而正透镜的折射率N2设计为1.55 1.73（低折射率）则对长波长光线有更强的汇聚~ 作用。这种折射率组合可以有效地校正色差，从而改善投影图像的色彩准确性。负透镜的高折射率使得其表面曲率可以设计得更小，有助于减少球差和彗差等像差；同时，正透镜的低折射率配合适当的曲率，可以进一步校正这些像差，提高成像质量。高折射率的负透镜能够有效地发散光线，而低折射率的正透镜则能够更柔和地汇聚光线。这种组合使得第一双胶合透镜在不同焦距下都能保持较好的光线控制能力，确保投影画面的亮度和对比度。此外，通过使用高折射率的材料制作负透镜，可以在保持相同光学性能的同时，减小透镜的厚度和体积，从而有助于实现更紧凑的投影镜头模组设计。 [0088] 需要说明的是，所述第一双胶合透镜作为投影镜头模组的关键组成部分，其性能直接影响整个投影镜头模组的成像质量。通过控制第一透镜1和第二透镜2的折射率范围，可以确保第一双胶合透镜在不同焦距下都能提供卓越的光学性能，从而支持整个投影镜头模组实现高质量的投影效果。 [0089] 本申请实施例提供的投影镜头模组中，采用了两组双胶合透镜：即第一双胶合透镜及第二双胶合透镜。所述第一双胶合透镜和所述第二双胶合透镜通过其内部的负透镜和正透镜的组合，都能够有效地校正色差。并且，每个双胶合透镜内部的负透镜和正透镜由于材料折射率的差异，对不同波长的光线有不同的发散和汇聚作用，从而共同作用于整个投影镜头模组，极大地减少了色差，提高了投影图像的色彩准确性。 [0090] 在本申请的一些示例中，所述第一双胶合透镜的中心厚度T'与所述投影镜头模组的光学总长TTL满足：5.5%＜T'/TTL＜7.9%。 [0091] 所述第一双胶合透镜作为投影镜头模组的组成部分之一，其中心厚度T'的控制对整个投影镜头模组的像差校正、色差补偿以及光线聚焦能力和紧凑性具有重要影响。 [0092] 具体而言，通过将T'与TTL的比例控制在上述范围内，可以确保光线在通过该第一双胶合透镜时得到良好的调制，从而优化投影镜头模组的光学性能。这种设计有助于提高投影图像的清晰度和对比度，使得投影效果更加细腻、真实。并且，通过将所述第一双胶合透镜的中心厚度T'与TTL的比例控制在上述范围内，可以在不牺牲光学性能的前提下，实现投影镜头模组的紧凑化设计。 [0093] 本申请该示例中的T'/TTL比例设计还有助于降低整个模组的制造成本。一方面，较厚的双胶合透镜可能需要更高级的材料和制造工艺，但通过优化设计参数，可以在保证性能的前提下降低材料成本。另一方面，紧凑的结构设计有助于减少镜片的数量和复杂度，从而降低加工和装配成本。在本申请的一些示例中，在所述第一镜组中，所述第二透镜2的中心厚度T2、所述第三透镜3的中心厚度T3、所述第六透镜6的中心厚度T6、所述第七透镜7的中心厚度T7之间满足：3＜(T2+T7)/(T3+T6)＜3.8。 [0094] 在本申请提供的示例中，描述了所述第一镜组中包含的四个透镜的中心厚度控制。具体地，在所述第一镜组中，所述第二透镜2及所述第七透镜7是两个中心厚度较大透镜，可称之为厚透镜。所述第三透镜3及所述第六透镜6是两个中心厚度较小的透镜，可称之为薄透镜。本申请该示例中设计，所述第二透镜2的中心厚度T2和所述第七透镜7的中心厚度T7之和(T2+T7)与所述第三透镜3的中心厚度T3和所述第六透镜6的中心厚度T6之和(T3+T6)之间满足特定的比例关系，即3＜(T2+T7)/(T3+T6)＜3.8。这种设计旨在通过控制不同透镜组的中心厚度比例，来优化投影镜头模组的光学性能。 [0095] 在本申请提供的该示例中，在所述第一镜组中，通过控制较厚的两个透镜的中心厚度之和（T2+T7）与较薄的两个透镜的中心厚度之和（T3+T6）的比例，可以有效地校正投影镜头模组中的像差。例如，较厚的透镜通常具有更大的光程差，这就有助于更好地控制光线的传播路径，而较薄的透镜则可以在不增加投影镜头模组复杂性的情况下，提供必要的光线调节功能。这种比例控制还有助于实现更均匀的光斑分布，提高投影图像的清晰度和对比度，从而提升视觉体验。 [0096] 根据本申请提供的该示例，可以在不牺牲光学性能的前提下，实现投影镜头模组的结构紧凑化设计。通过较厚的透镜和较薄的透镜相互搭配，可以在保证足够光学性能的同时，减少不必要的空间占用，使得整个投影镜头模组的体积更加小巧。 [0097] 在本申请的一些示例中，参见图4，所述第一镜组中，所述第七透镜7为厚透镜，所述第七透镜7的中心厚度T7与所述投影镜头模组的光学总长TTL满足：5.62%＜T7/TTL＜8.12%。 [0098] 在本申请提供的示例中，所述第七透镜7被设计为厚透镜，并且其中心厚度T7与整个投影镜头模组的光学总长TTL之间满足特定的比例关系，即5.62%＜T7/TTL＜8.12%。关于这一光学参数的设计，是基于对投影镜头模组光学性能、制造工艺以及成本控制的综合考虑。 [0099] 所述第七透镜7作为所述第一镜组中的一个厚度较大的厚透镜，它的中心厚度T7的控制对投影镜头模组的成像质量具有显著影响。通过将T7与TTL的比例控制在合理范围内，可以确保光线在通过第七透镜7时得到良好的调制，从而优化整个投影镜头模组的光学性能。 [0100] 厚透镜设计有助于增加透镜的有效光程，这对于校正高级像差（如球差、色差等）特别有效。通过合理控制T7/TTL的值，可以在不增加镜片数量的情况下，进一步提升投影镜头模组的成像质量。 [0101] 在保持光学性能的同时，将第七透镜7的中心厚度T7控制在一定范围内，有助于实现投影镜头模组的紧凑化设计（一个厚透镜可以替换多个透镜）。厚透镜设计有助于减少镜片使用数量，从而降低材料成本和组装成本。这对于大规模生产和成本控制具有重要意义。 [0103] 综上所述，本申请的该示例中将第七透镜7设计为厚透镜，并通过控制其中心厚度T7与投影镜头模组的光学总长TTL的比例，实现了光学性能的优化、模组结构紧凑性的提升、制造工艺与成本的控制以及模组稳定性与可靠性的增强等多重技术效果。这些效果共同作用于整个投影镜头模组，提升了其整体性能。 [0104] 在本申请的一些示例中，参见图4，在所述第二镜组中，所述第九透镜9为厚透镜，所述第九透镜9的中心厚度T9与所述投影镜头模组的光学总长TTL满足：6.3%＜T9/TTL＜8.8%。 [0105] 在本申请提供的示例中，所述第二镜组中第九透镜9被设计为厚透镜，其中心厚度T9与投影镜头模组的光学总长TTL之间满足特定的比例关系，即6.3%＜T9/TTL＜8.8%。这一光学参数的设计是基于对投影镜头模组性能、结构紧凑性以及制造可行性的综合考虑。 [0106] 所述第九透镜9作为所述第二镜组中的厚透镜，其中心厚度T9的控制对投影镜头模组的光学成像性能有着重要影响。通过将T9与TTL的比例控制在合理范围内，可以确保光线在通过所述第九透镜9时得到良好的调制，从而优化整个投影镜头模组的光学性能。 [0107] 厚透镜设计有助于增加透镜的有效光程，这对于提升投影镜头模组的成像质量尤其有效。通过进一步控制T9/TTL的比例，实现了可以在不增加镜片数量的情况下，进一步提升投影镜头模组的成像质量。 [0108] 通过将所述第九透镜9设计为厚透镜，并精确控制其中心厚度T9与TTL的比例，可以在不牺牲光学性能的前提下，实现投影镜头模组的紧凑化设计。这种紧凑化设计有助于减小投影机的整体尺寸和重量。 [0109] 此外，所述第九透镜9的厚度设计不仅可以提高光学性能，还可以增强投影镜头模组的稳定性。较厚的透镜通常具有更好的热稳定性和机械强度，能够抵抗外部环境变化（如温度波动、振动等）对模组性能的影响。 [0110] 在本申请的一些示例中，所述第九透镜9的物侧面最大口径处切线与所述光轴夹角为A3，其像侧面最大口径处切线与所述光轴夹角为A4，A3与A4满足：110°＜(A3+A4)/2＜130°以及0.75＜A3/A4＜1.26。 [0111] 在本申请提供的示例中，进一步控制了第九透镜9的面型，具体描述了所述第九透镜9的物侧面最大口径处切线与光轴夹角A3，以及其像侧面最大口径处切线与光轴夹角A4之间的关系，且这两个夹角要满足特定的条件，即110°＜(A3+A4)/2＜130°以及0.75＜A3/A4＜1.26。该设计旨在来优化投影镜头模组的光学性能。 [0112] 在本申请提供的示例中，通过将(A3+A4)/2控制在110°到130°之间，可以平衡所述第九透镜9的物侧面和像侧面的光线折射角度，减少像差如球差、彗差等的产生。同时，A3/A4的比值控制在0.75到1.26之间，确保了光线在该第九透镜9表面的折射路径更加合理，进一步提升了像差校正效果。 [0113] 本申请该示例中提供的第九透镜9的控制参数，可以优化其光学性能，这有助于提升投影镜头模组的光学性能，使得投影图像更加清晰、细腻。并且，通过合理控制第九透镜9的上述参数，可以在不牺牲光学性能的前提下，实现投影镜头模组的结构紧凑化设计。 [0114] 在本申请的一些示例中，参见图4，所述第八透镜8的中心厚度T8、所述第九透镜9的中心厚度T9及所述第十透镜10的中心厚度T10之间满足：6＜(T9+T10)/T8＜9.5。 [0115] 在本申请提供的示例中，描述了所述第二镜组中不同厚度透镜的中心厚度比例的控制。具体地，在所述第二镜组中，所述第九透镜9与所述第十透镜10为所述第二镜组中两个较厚的厚透镜，而所述第八透镜8为所述第二镜组中相对较薄的薄透镜。在此基础上设计了，所述第八透镜8的中心厚度T8、所述第九透镜9的中心厚度T9及所述第十透镜10的中心厚度T10之间满足特定的比例关系，即6＜(T9+T10)/T8＜9.5。也即所述第二镜组中的两个厚透镜的中心厚度之和与一个薄透镜的中心厚度之和满足上述数学关系。这种设计旨在通过控制不同透镜的厚度比例，来优化投影镜头模组的光学性能、结构紧凑性以及制造成本。 [0116] 在所述第二镜组中，较厚的透镜即第九透镜9和第十透镜10具有更大的光程差，有助于更好地控制光线的折射和汇聚，从而校正投影镜头模组中的像差。较薄的透镜即第八透镜8则可以在不增加投影镜头模组复杂性的情况下，提供必要的光线调节功能。 [0117] 根据本申请的该示例，可以在不牺牲光学性能的前提下，实现投影镜头模组的紧凑化设计。且较厚的透镜和较薄的透镜相互搭配，可以在保证足够光学性能的同时，减少不必要的空间占用，使得整个投影镜头模组更加小巧、轻便。 [0118] 此外，较厚的第九透镜9及第十透镜10具有更好的机械强度和热稳定性，能够更好地抵抗外部环境变化（如温度波动、振动等）对系统性能的影响。通过精细控制不同透镜的厚度比例，可以减少镜片之间的应力集中和变形，提高投影镜头模组的长期使用稳定性和寿命。 [0119] 在本申请的一些示例中，参见图4，所述投影镜头模组中各透镜有效焦距满足：所述第一双胶合透镜的有效焦距为F'，50mm≤F'≤72mm； 所述第三透镜3的有效焦距为F3，140mm≤F3≤170m； 所述第二双胶合透镜的有效焦距为F''，‑19mm≤F''≤‑15mm； 所述第六透镜6的有效焦距为，35mm≤F6≤50mm； 所述第七透镜7的有效焦距为，20mm≤F7≤30mm； 所述第八透镜8的有效焦距为F8，‑11mm≤F8≤‑8mm； 所述第九透镜9的有效焦距为F9，30mm≤F9≤40mm； 所述第十透镜10的有效焦距为F10，18mm≤F10≤27mm。 [0120] 本申请该示例中这种对各透镜有效焦距的控制，旨在通过优化各透镜的光学性能，实现整个投影镜头模组的最佳成像效果。通过合理控制各透镜的有效焦距，可以更有效地校正投影镜头模组中的像差。这种像差校正的优化对于提升投影图像的清晰度和对比度至关重要。 [0121] 在本申请提供的该示例中，所述第三透镜3的有效焦距F3的范围为140mm至170mm，这是一个相对较大的焦距范围。在变焦的投影镜头模组中，具有较大焦距范围的第三透镜3对模组的变焦功能的实现起着关键作用。所述第三透镜3作为正光焦度透镜，其焦距的灵活调整有助于投影镜头模组在长焦、中焦和短焦之间平稳过渡。 [0122] 在本申请提供的该示例中，所述第二双胶合透镜的有效焦距F''的范围为‑19mm至‑15mm，这是一个负光焦度的范围。负光焦度的双胶合透镜在模组的变焦过程中可用于校正色差、平衡光线，并通过与具有正光焦度的第三透镜3的搭配（二者能用沿光轴同步移动）实现焦距的精确调整。也即，所述第二双胶合透镜作为负光焦度元件，与所述第三透镜3的正光焦度相互配合，共同实现投影镜头模组的变焦功能。 [0123] 通过精确控制所述第三透镜3和所述第二双胶合透镜的焦距范围，可以优化整个投影镜头模组在不同焦距下的光学性能。例如，较大的正光焦度（如第三透镜）与适当的负光焦度（如第二双胶合透镜）组合，有助于校正各种像差、提高图像的清晰度和对比度。此外，这种焦距设计还有助于实现镜头模组的小型化和轻量化，同时保持卓越的光学性能。 [0124] 在变焦过程中，所述第三透镜3和所述第二双胶合透镜要沿光轴同步移动，并保持它们之间的相对间距恒定。这种设计机制要求透镜的焦距范围必须精确匹配，以确保变焦过程的平稳性和成像质量的一致性。 [0125] 所述第三透镜3和所述第二双胶合透镜的焦距设计还考虑到了投影镜头模组的整体结构紧凑性。通过合理设置这两个透镜的焦距范围，可以在不增加镜头体积的情况下实现更宽的焦距覆盖，从而满足微型投影设备对空间限制的要求。 [0126] 另外，通过精心设计其他透镜有效焦距范围，本申请的投影镜头模组在色差校正、成像质量提升、光线路径优化等方面取得了显著的技术效果。 [0127] 在本申请的一些示例中，所述投影镜头模组中各透镜均为球面镜片。 [0128] 在一个例子中，所述投影镜头中的所有透镜均为玻璃球面镜，也即所述第一透镜1至所述第十透镜10均玻璃镜片镜片。 [0129] 球面镜片的设计能够满足投影镜头的高成像质量要求，同时其制造成本相对较低，利于降低整体投影镜头模组的生产成本。球面镜片具有良好的光学性能，能够减少光线的散射和吸收，提高成像的清晰度和对比度。此外，球面镜片的制造成本较低，有利于降低整体镜头的生产成本。 [0130] 玻璃材料具有较高的热稳定性和化学稳定性，能够在不同的环境条件下保持稳定的光学性能。这有助于增强投影镜头模组的稳定性，提高产品的可靠性和使用寿命。 [0131] 总的来说，玻璃球面镜片的设计简单，易于与其他光学元件组合使用。 [0132] 在本申请的一些示例中，参见图4，所述投影镜头模组还包括位于所述第十透镜10物侧并依次设置的振镜12和棱镜13。 [0133] 所述振镜12和所述棱镜13，与前述的所述第一透镜1至所述第十透镜10组成了本申请的投影镜头模组的投影镜头。 [0134] 其中，所述振镜12的设置与否取决于具体的应用需求。 [0135] 其中，所述棱镜13用于进一步调整光线的方向。通过合理设计棱镜的形状和角度，可以实现对光线路径的精确控制，以满足特定的投影需求。 [0136] 所述棱镜13可以设计为全内反射棱镜（Total Internal Reflection Prism，TIR棱镜）。 [0137] 在本申请的一些示例中，参见图4，所述投影镜头模组还包括显示单元14及玻璃平板15，且述玻璃平板15位于所述显示单元14与所述棱镜13之间。 [0138] 其中，所述显示单元14作为所述投影镜头模组的组成部分，负责生成并向投影镜头提供投影成像的光线。 [0140] 其中，所述玻璃平板15被放置在所述显示单元14与所述棱镜13之间，用于确保从所述显示单元14发出的光线能够高效地通过后续的棱镜和镜组，最终形成高质量的投影图像。所述玻璃平板15通过其高透光性和低反射率等特性，减少光线在传输过程中的损失和干扰，利于提高投影画面的亮度和对比度。 [0141] 在本申请的一些示例中，所述投影镜头模组的光学总长为TTL与所述投影镜头模组中透镜的最大口径D1的比值满足：2.9＜TTL/D1＜3.7。 [0142] 在本申请提供的示例中，所述投影镜头模组不仅包含了两个镜组及光阑11，还引入了振镜12、棱镜13、玻璃平板15及显示单元14，并且还进一步规定了所述投影镜头模组的光学总长TTL与透镜的最大口径D1之间的比值范围（2.9＜TTL/D1＜3.7）。以下是对该设计的详细分析。 [0143] 通过精确控制TTL/D1的比值范围，可以在保证足够的光学性能的同时，实现投影镜头模组的紧凑化设计。这一比值范围的设定，确保了投影镜头模组在拥有足够长的工作距离和成像范围的同时，不会因过大的体积和重量而影响投影机的便携性和使用场景。 [0144] 在本申请的一些示例中，参见图4及表2，所述投影镜头模组的焦距为23.5mm~35.1mm，投射比TR为4.5 6.7，相对孔径为1/1.7，Offset为0%，像元尺寸为5.4μm，视场角为~ 4.7°7.3°，像面尺寸为5.3mm 6.6mm，工作波段为455nm 630nm。 ~ ~ ~ [0145] 具体地，参见表2，表2示出的图4提供的投影镜头模组的光学参数。 [0146] 表2 [0147] 根据本申请的该示例，所述投影镜头模组的焦距范围在23.5mm 35.1mm之间，使得~所述投影镜头模组能够覆盖较宽的投影距离和画面尺寸，满足不同应用场景的需求。 [0148] 所述投影镜头模组的投射比TR在4.5 6.7之间，意味着在较短的投影距离内就能~实现较大的画面尺寸，这对于空间有限的场所尤为重要。 [0149] 所述投影镜头模组的视场角在4.7°7.3°之间，虽然不是特别大，但在保证画面质~量的前提下，提供了一定的视角范围。这一视场角的设计符合商用微型投影设备的需求。 [0150] 工作波段为455nm 630nm，这覆盖了可见光的大部分范围，使得本申请实施例提供~投影镜头模组能够呈现出丰富的色彩和自然的画面效果。 [0151] 像面尺寸在5.3mm 6.6mm之间，确保了投影画面的清晰度和细腻度。~ [0152] 本申请实施例提供的投影镜头模组的光学总长TTL仅为80mm，且最大有效口径D1为24mm，这使得投影镜头模组整体结构紧凑，便于集成到微型投影机中。 [0153] 通过精确的光学设计和参数控制，投影镜头模组能够实现高质量的成像效果，满足用户对投影画面质量的高要求。 [0154] 表2给出了一种状态下的光学参数设计（如初初始状态）。需要说明的是，本申请实施例提供的投影镜头模组包括但不限于表2中的光学设计，其他的可参考后文的实施例1至实施例3。 [0155] 参见图5，图5为本申请上述示例提供的投影镜头模组的畸变图，其畸变绝对值小于0.7%。 [0156] 参见图6，图6为本申请上述示例提供的投影镜头模组的MTF图，MTF在93lp/mm下>0.5。 [0157] 根据本申请的另一个实施例，提供了一种微型投影设备，所述微型投影设备包括外壳及如上述所述投影镜头模组。 [0158] 本申请实施例提供的微型投影设备可以应用于商用微型投影设备。 [0159] 本申请实施例的微型投影设备的具体实施方式可以参照上述投影镜头模组的各实施例，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。 [0160] 以下通过实施例1 实施例3分别对本申请的投影镜头模组进行说明，其中，实施例~1为投影镜头模组的长焦状态，实施例2为投影镜头模组的中焦状态，实施例3为投影镜头模组的短焦状态。 [0161] 实施例1参见图7，实施例1提供的投影镜头模组包括沿同一光轴依次设置的投影镜头、玻 璃平板15及显示单元14；其中，所述显示单元14用于向所述投影镜头提供投影成像的光线，所述投影镜头用于对所述显示单元14发射的光线进行投影成像； 所述投影镜头包括沿同一光轴设置的第一镜组、第二镜组及光阑11； 所述第一镜组包括沿所述光轴设置的第一双胶合透镜、第三透镜3、第二双胶合透镜、第六透镜6及第七透镜7，所述第一双胶合透镜为正光焦度、所述第三透镜3、所述第六透镜6及所述第七透镜7均为正光焦度，所述第二双胶合透镜为负光焦度；其中，所述第一双胶合透镜由第一透镜1及第二透镜2胶合组成，所述第一透镜1为负光焦度，所述第二透镜2为正光焦度；所述第二双胶合透镜由第四透镜4及第五透镜5胶合组成，所述第四透镜4为负光焦度，所述第五透镜5为正光焦度； 其中，所述第三透镜3与所述第二双胶合透镜构成联动变焦镜组，并被配置为两者能够沿所述光轴同步移动，且两者之间的间距保持恒定，使得所述投影镜头模组能够在预定的焦距范围内实现变焦； 所述第二镜组包括沿光轴依次设置的第八透镜8、第九透镜9及第十透镜10，所述 第八透镜8为负光焦度，所述第九透镜9及所述第十透镜10均为正光焦度； 所述第一透镜1至所述第十透镜10均为玻璃球面镜片； 所述光阑11位于所述第七透镜7与所述第八透镜8之间； 所述投影镜头还包括振镜12及棱镜13，二者依次设置于所述第十透镜10与所述玻 璃平板15之间。 [0162] 本实施例1提供的投影镜头模组处于长焦模式下。 [0163] 参见图7，图7示出的投影镜头模组的光学参数请参见下表3。 [0164] 表3 [0165] 本实施例1提供的投影镜头模组，其光学性能如图8至图11所示：图8是点列图示意图，图9是MTF曲线图，图10是场曲及畸变图，图11是垂轴色差图。 [0166] 参见图8，本实施例1提供的投影镜头模组，点列图中像点的最大值小于4μm。 [0167] 参见图9，本实施例1提供的投影镜头模组，MTF在93lp/mm下>0.5。 [0168] 参见图10，本实施例1提供的投影镜头模组，畸变最大发生在1视场，绝对值小于0.7%。 [0169] 参见图11，本实施例1提供的投影镜头模组，最大色差值小于2μm。 [0170] 实施例2参见图12，实施例2提供的投影镜头模组包括沿同一光轴依次设置的投影镜头、玻璃平板15及显示单元14；其中，所述显示单元14用于向所述投影镜头提供投影成像的光线，所述投影镜头用于对所述显示单元14发射的光线进行投影成像； 所述投影镜头包括沿同一光轴设置的第一镜组、第二镜组及光阑11； 所述第一镜组包括沿所述光轴设置的第一双胶合透镜、第三透镜3、第二双胶合透镜、第六透镜6及第七透镜7，所述第一双胶合透镜为正光焦度、所述第三透镜3、所述第六透镜6及所述第七透镜7均为正光焦度，所述第二双胶合透镜为负光焦度；其中，所述第一双胶合透镜由第一透镜1及第二透镜2胶合组成，所述第一透镜1为负光焦度，所述第二透镜2为正光焦度；所述第二双胶合透镜由第四透镜4及第五透镜5胶合组成，所述第四透镜4为负光焦度，所述第五透镜5为正光焦度； 其中，所述第三透镜3与所述第二双胶合透镜构成联动变焦镜组，并被配置为两者能够沿所述光轴同步移动，且两者之间的间距保持恒定，使得所述投影镜头模组能够在预定的焦距范围内实现变焦； 所述第二镜组包括沿光轴依次设置的第八透镜8、第九透镜9及第十透镜10，所述 第八透镜8为负光焦度，所述第九透镜9及所述第十透镜10均为正光焦度； 所述第一透镜1至所述第十透镜10均为玻璃球面镜； 所述光阑11位于所述第七透镜7与所述第八透镜8之间； 所述投影镜头还包括振镜12及棱镜13，依次设置于所述第十透镜10与所述玻璃平 板15之间。 [0171] 实施例2提供的投影镜头模组处于中焦模式下。 [0172] 参见图12，图12示出的投影镜头模组的光学参数请参见下表4。 [0173] 表4 [0174] 本实施例2提供的投影镜头模组，其光学性能如图13至图16所示：图13是点列图示意图，图14是MTF曲线图，图15是场曲及畸变图，图16是垂轴色差图。 [0175] 参见图13，本实施例2提供的投影镜头模组，点列图中像点的最大值小于4μm。 [0176] 参见图14，本实施例2提供的投影镜头模组，MTF在93lp/mm下>0.4。 [0177] 参见图15，本实施例2提供的投影镜头模组，畸变最大发生在1视场，绝对值小于0.15%。 [0178] 参见图16，本实施例2提供的投影镜头模组，最大色差值小于2μm。 [0179] 实施例3参见图17，实施例3提供的投影镜头模组包括沿同一光轴依次设置的投影镜头、玻璃平板15及显示单元14；其中，所述显示单元14用于向所述投影镜头提供投影成像的光线，所述投影镜头用于对所述显示单元14发射的光线进行投影成像； 所述投影镜头包括沿同一光轴设置的第一镜组、第二镜组及光阑11； 所述第一镜组包括沿所述光轴设置的第一双胶合透镜、第三透镜3、第二双胶合透镜、第六透镜6及第七透镜7，所述第一双胶合透镜为正光焦度、所述第三透镜3、所述第六透镜6及所述第七透镜7均为正光焦度，所述第二双胶合透镜为负光焦度；其中，所述第一双胶合透镜由第一透镜1及第二透镜2胶合组成，所述第一透镜1为负光焦度，所述第二透镜2为正光焦度；所述第二双胶合透镜由第四透镜4及第五透镜5胶合组成，所述第四透镜4为负光焦度，所述第五透镜5为正光焦度； 其中，所述第三透镜3与所述第二双胶合透镜构成联动变焦镜组，并被配置为两者能够沿所述光轴同步移动，且两者之间的间距保持恒定，使得所述投影镜头模组能够在预定的焦距范围内实现变焦； 所述第二镜组包括沿光轴依次设置的第八透镜8、第九透镜9及第十透镜10，所述 第八透镜8为负光焦度，所述第九透镜9及所述第十透镜10均为正光焦度； 所述第一透镜1至所述第十透镜10均为玻璃球面镜； 所述光阑11位于所述第七透镜7与所述第八透镜8之间； 所述投影镜头还包括振镜12及棱镜13，依次设置于所述第十透镜10与所述玻璃平 板15之间。 [0180] 本实施例3提供的投影镜头模组处于短焦模式下。 [0181] 参见图17，图17示出的投影镜头模组的光学参数请参见下表5。 [0182] 表5 [0183] 本实施例3提供的投影镜头模组，其光学性能如图18至图21所示：图18是点列图示意图，图19是MTF曲线图，图20是场曲及畸变图，图21是垂轴色差图。 [0184] 参见图18，本实施例3提供的投影镜头模组，点列图中像点的最大值小于4μm。 [0185] 参见图19，本实施例3提供的投影镜头模组，MTF在93lp/mm下>0.5。 [0186] 参见图20，本实施例3提供的投影镜头模组，畸变最大发生在1视场，绝对值小于0.7%。 [0187] 参见图21，本实施例3提供的投影镜头模组，最大色差值小于2μm。 [0188] 上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。 |
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