低倍投影儀之光學系統的製作方法
2023-05-06 19:54:56
專利名稱：：低倍投影儀之光學系統的製作方法
技術領域：
：本發明為低倍投影儀之光學系統，它十分有助於人們方便地觀看物體被放大了的像。目前所使用的投影儀放大倍率為3倍到8倍，以PLUSDP-30為例，8倍投影距離3米，3倍投影距離1米，它適用於人數眾多的場合，其電力消耗為1200瓦，由於投影儀投影所需要的光能量為放大率的平方成反比，因此3倍時只需要170W。投影儀投影之後人們必需在大於投影距離之距離看物體之投影像，而室內0.5米×0.5米之電視屏幕已屬少見，因此，現在的3-8倍投影儀不能用於一般家庭及辦公室之需要。本發明的目的是在於提供一種低倍投影儀之光學系統，作為家庭中老人有遠視眼時看書看報之用，更可作為小型會議之廠礦企事業單位小型會議投影之用。由於3.5倍時投影距離僅560毫米，因此相當於明視距離為2倍放大率。經常使用有助於防止近視眼的產生，同時可解決遠視眼讀書看報之困難；更有助於學習時讀書坐姿的不正確的校正。本發明是通過以下技術方案實現的本發明是低倍投影儀之光學系統，由透明玻璃板(4)、平面反光鏡(3)用投影物鏡(2)依次排列在光路上組成(圖1)。在紙平面內反光鏡(3)倒象一次加上物鏡(2)倒象一次。因此在投影屏(14)上是正立的物體(1)之像。為了在垂直於紙平面內也形成正像，平面反光鏡(3)可以用屋脊稜鏡(5)替代，也可以用互成直角的二次反射平面鏡(6)(圖3)替代即可達到目的，投影物鏡(2)可以是雙膠合物鏡(表一，表二)，也可以是三個單透鏡(表三，表四)組成。照明光源(16)發出的光線，透過透明玻璃板(4)之後照明被投影物體(1)，使得被投影物體(1)成為一個發光體發出光線經透明玻璃板(4)出射，再經平面反光鏡(3)反射之後折射投影物鏡(2)，經過投影物鏡(2)之光線出射於投影屏(14)上，形成一個在紙平面為正像，垂直於紙平面為倒像之鏡像(14)。為了得到一個完全之正像平面反光鏡因而要用屋脊稜鏡(5)或者用互成直角的二次反射平面鏡(6)替代。由圖4可以看出物體(1)離投影物鏡(2)較遠，實用上屏幕(14)之中心應與物體(1)在一個平面內以免造成屏幕(14)為傾斜投影面影響屏幕上成像的清晰，另一方面應壓低整個儀器的高度以減少體積，降低儀器的重心，為此在平面反光鏡(3)與透明玻璃板(4)之間再設計平面反光鏡(8)，在投影物鏡之上方則設計保護玻璃(12)與互成直角的二次反射平面反光鏡(15)，以使儀器之光線水平出射且與被投影物體(1)基本上置於一個水平上。圖9為本發明之低倍投影儀之光學系統的另一種結構形式，就是圖5之設計之變異，其區別在於使平面反光鏡(3)用其以後之光學系統在垂直於紙平面內翻轉180度而得。本發明之優點為該種光學系統之外形較通常高倍投影儀小了很多其能耗也相應減少，由1200W減少為150W，即可滿足需要，投影距離為560毫米，橫向放大率可達3.5倍，市上之投影儀距離1米時橫向放大率為3倍，與之比較放大率提高一倍，從目鏡放大率來說250毫米為1倍，則560毫米時應0.45倍而且視場也比目鏡為大。圖1低倍投影儀之光學系統圖之一。圖2圖1之稜鏡(5)替代平面反光鏡(3)圖。圖3圖1之二次反射平面鏡(6)替代平面反光鏡(3)圖。圖4圖1之光學系統結構尺寸圖。圖5低倍投影儀之光學系統圖之二。圖6圖5之二次反射平面鏡(6)替代平面反光鏡(3)圖。圖7圖5之系統用屋脊稜鏡(7)替代二次反射平面鏡(15)圖。圖8圖5之光學系統結構尺寸圖。圖9低倍投影之光學系統圖之三。圖10圖9之光學系統結構尺寸圖。實施例1低倍投影儀之光學系統圖1有投影物鏡(2)平面反光鏡(3)，透明玻璃板(4)，依次排列在光路上。投影屏(14)與物體(1)分置於光學系統之外部，平面反光鏡(3)用屋脊稜鏡(5)或二次反射平面鏡(6)，本光學系統之物體(1)形成一個正像於投影屏(14)上。圖4為光學系統結構尺寸圖，表1-表4為其光學系統內部結構尺寸表。實施例2低倍投影儀之光學系統。圖5有投影物鏡(2)平面反光鏡(8)、平面反鏡(3)透明玻璃板(4)互成直角的二次反射平面鏡(11)用保護玻璃(12)依次排列在光路上組成。在紙平面內之物體(1)經過平面反光鏡(8)與平面反光鏡(3)之後形成一個倒像，再經過投影物鏡(2)倒一次像成一個正像於投影屏(14)上，物體(1)在垂直於紙平面內，僅有投影物鏡(2)倒一次像，為此採用互成直角的二次反射平面鏡(15)，從而在投影屏(14)上形成一個完整的正像。互成直角的二次反射平面鏡(15)，可用屋脊稜鏡(7)或平面反射鏡(3)替代，而平面反射鏡(3)也可以用互成直角的二次反射平面鏡(6)或屋脊稜鏡(5)替代。圖8為本實施例之光學系統結構尺寸圖，表1-表4為其光學系統內部結構尺寸表。實施例3低倍投影儀之光學系統圖9有投影物鏡(2)、平面反光鏡(8)、平面反光鏡(3)、投影物鏡(2)、透明玻璃板(4)、互成直角的二次反射平面鏡(15)及保護玻璃(12)依次排列在光路上組成。物體(1)經過平面反光鏡(8)、平面反光鏡(3)之後，在紙平面和垂直於紙平面內前未改變鏡的相對關係。在紙平面內物體(1)經過投影物鏡(2)成為一個倒像再經過互成直角的二次反射平面鏡倒像一次，成為一個正像在投影屏(14)上。在垂直於紙平面的像與紙平面內之像一樣，經過物鏡(2)與互成直角的二次反射平面鏡(15)再倒一次像，因而整個光學系統成一個正像於投影屏(14)上。圖10為本實施例之光學系統結構尺寸圖。表1-表4為其光學系統內部結構尺寸表。表1投影物鏡(2)參數之一象距560毫米物距162.69毫米線視場68.284毫米焦距129.24毫米孔徑角3.48表2投影物鏡(2)參數之二象距450毫米物距162.69毫米線視場84.939毫米焦距122.30毫米孔徑角2.79表3投影物鏡(2)參數之三象距560毫米物距158.29毫米線視場67.685毫米焦距129.24毫米孔徑角3.51表4投影物鏡(2)參數之四象距400毫米物距158.29毫米線視場67.685毫米焦距118.51毫米孔徑角2.9權利要求1.一種低倍投影儀之光學系統，它有投影物鏡(2)，其特徵是有透明玻璃板(4)，平面反光鏡(3)，投影物鏡(2)依次排列在光路上。2.根據權利要求1所述的低倍投影儀之光學系統，其特徵是平面反光鏡(3)用屋脊稜鏡(5)替代。3.根據權利要求1所述的低倍投影儀之光學系統，其特徵是平畫反光鏡(3)用互成直角的二次反射平面鏡(6)替代。4.根據權利要求1所述的低倍投影儀之光學系統，其特徵是平面反光鏡(3)與透明玻璃板(4)之間有平面反光鏡(8)。5.根據權利要求1所述的低倍投影儀之光學系統，其特徵是投影物鏡(2)與投影屏(14)之間有保護玻璃(12)與互成直角的二次反射平面鏡(15)。6.根據權利要求1與5所述的低倍投影儀之光學系統，其特徵是互成直角的二次反射平面鏡(15)用屋脊稜鏡(7)替代。7.根據權利要求1所述的低倍投影儀之光學系統，其特徵是在透明玻璃板與平面反光鏡(3)之共同外側按置有照明光源(16)。全文摘要本發明涉及低倍投影儀之光學系統,它由透明玻璃板(4)、平面反光鏡(3)及投影物鏡(2)組成,透明玻璃板(4)上之物體(1)經過光學系統形成一個放大的像(14)於牆上。本發明同時設計有相同物距不同象距之物鏡(2)各二組。文檔編號G02B27/18GK1184948SQ9611720公開日1998年6月17日申請日期1996年12月9日優先權日1996年12月9日發明者王兢,王璐申請人:王佛性