定焦型投影機鏡頭的製作方法
2023-10-09 19:26:39
專利名稱：定焦型投影機鏡頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種投影鏡頭，尤其涉及一種定焦型投影機鏡頭。
背景技術：
隨著半導體技術的發展，數字光處理(Digital Light Processing, DLP)投影儀， 在減小像素、提高解析度的同時，超小型化方向發展，同時要求降低成本，以滿足消費者對 投影畫面品質的要求及便攜性的要求。但是，現有技術中的投影機鏡頭一般具有體積相對 較大，製造成本較高，成像質量差的缺點。
發明內容本發明的目的是提供一種具有長後焦工作距的定焦型投影機鏡頭，它體積小，成 本低，成像質量高。為實現上述目的，本發明提供的技術方案為一種定焦型投影機鏡頭，從物方到像方依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、 第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡和第八透鏡，所述第三透鏡和所述第五透鏡採用 塑膠材質並且為非球面鏡片，其餘鏡片材質均採用玻璃材質並且為球面鏡；所述第一透鏡、 所述第四透鏡和所述第八透鏡為平凸型透鏡，所述第二透鏡、所述第五透鏡為彎月形透鏡， 所述第三透鏡為平凹形透鏡，所述第六和所述第七透鏡粘合在一起形成凸向像方的透鏡。上述的定焦型投影機鏡頭，其中，所述第一透鏡的折射率nl範圍為1.5< nl<l. 6, 色散vl範圍為15<vl<16 ；所述第二透鏡的折射率π2範圍為1. 6< η2<1. 7，色散ν2範圍為 13<v2<14 ；所述第三透鏡的折射率n3範圍為1. 5< π3<1. 6，色散v3範圍為15<v3<16 ；所述 第四透鏡的折射率n4範圍為1.7< π4<1.8，色散v4範圍為20<v4<13 ；所述第五透鏡的折 射率π5範圍為1. 5< η5<1. 6，色散ν5範圍為15<v5<16 ；所述第六透鏡的折射率n6範圍為 1.8< n6<1.9，色散v6範圍為13<v6<14;所述第七透鏡的折射率π7範圍為1.5< η7<1. 6， 色散ν7範圍為16<v7<17 ；所述第八透鏡的折射率π8範圍為1. 6< η8<1. 7，色散ν8範圍為 13<v8<140上述的定焦型投影機鏡頭，其中，所述第一透鏡具有凸向物方的第一球面和凸向 像方的第二球面，其中所述第一球面為光線首先接觸的面；所述第二透鏡具有凸向物方的 第三球面和凹向物方的第四球面；所述第三透鏡具有凸向物方的第五非球面和凹向物方的 第六非球面；所述第四透鏡具有凸向物方的第七球面和凹向物方的第八球面；所述第五透 鏡具有凹向像方的第九非球面和凸向像方的第十非球面；所述第六透鏡具有凹向像方的第 十一球面和凹向物方的第十二球面；所述第七透鏡具有凸向物方的第十三球面和凸向像方 的第十四球面；其中，所述第十二球面和所述第十三球面是所述第六透鏡和所述第七透鏡 的膠合面；所述第八透鏡具有凸向像方的第十五球面和圖像物方的第十六球面。上述的定焦型投影機鏡頭，其中，所述投影鏡頭滿足以下的條件6<TT/f2，其中，BFL 為投影鏡頭的後焦距，f為投影鏡頭的有效焦距。
圖1是本發明的定焦型投影機鏡頭的結構示意圖；圖2是本發明的定焦型投影機鏡頭的球差圖；圖3是本發明的定焦型投影機鏡頭的場曲圖；圖4是本發明定焦型投影機鏡頭的畸變圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖和具體實施方式
來對本發明作進一步詳細說明。如圖1所示，本發明的定焦型投影機鏡頭1，從物方投影屏到像方依次包括一個 具有正光焦度的第一透鏡11 ；一個具有負光焦度的第二透鏡12 ；—個具有負光焦度的第三 透鏡13 ；—個具有正光焦度的第四透鏡14 ；一個具有正光焦度的第五透鏡15 ；—個具有負 光焦度的第六透鏡16以及一個具有正光焦度的第七透鏡17，以及一個具有正光焦度的第 八透鏡18 ；第六透鏡16與第七透鏡17兩者組成總體具有負光焦度的粘合透鏡組。本發明的定焦型投影機鏡頭1應用於DLP投影機時，其工作過程如下投影時，DMD 晶片調製的投影信號光自DMD表面10投射到本發明的定焦型投影機鏡頭1，依次經過第八 透鏡18、第七透鏡17、第六透鏡16第五透鏡15、第四透鏡14、第三透鏡13、第二透鏡12及 第一透鏡11，投射於屏幕上便可得到投影畫面。總體來說，DLP投影機在進行投影時，DMD 晶片表面10投射出的投影信號光進入投影鏡頭1後投射於屏幕上可以得到投影畫面。同時，本法實施例中的定焦型投影機鏡頭1滿足以下的條件式即(1) 6<TT/f2 ；其中，BFL為本發明的定焦型投影機鏡頭的後焦距，即為第八透鏡90的靠近DMD芯 片表面2到DMD晶片表面10的距離。條件(2)限制了投影鏡頭1的後焦距長度，以保證整 體光引擎內的反射鏡位置，如反射鏡可以放置於第八透鏡90與DMD晶片表面10之間。同時，投影鏡頭1還滿足以下條件即(3)-1. 65<f2/f<-l. 13 ；其中，f2為所述第二透鏡的焦距，條件式(3)滿足投影鏡頭1對總光焦度的要求， 以有效平衡投影鏡頭1的像方主面位置，並控制投影鏡頭的總長度。這樣設計，有利於滿 足投影鏡頭像方遠心得成像要求。同時，本發明的定焦型投影機鏡頭1還應當滿足以下條件[0027](4) 20<vd6<13, 16<vd7<17其中，vd6為第六透鏡16的阿貝數，vd7為第七透鏡17的阿貝數.條件式(4)； 這樣設計可以更好地消除投影鏡頭1的色差，尤其是倍率色差，有利於保證投影機鏡頭1的 倍率色差和橫向色差.本實施例的定焦型投影機鏡頭1包括一個設置於第四透鏡14與第五透鏡15之間 的孔徑光闌(Aperture Stop),以限制經過第四透鏡14的光線進入第五透鏡15的光能量 的大小，使得球差和彗差得以修正，且在第四透鏡14與第五透鏡15之間設置光闌，也有利 於縮短投影鏡頭總長。本實施例的定焦型投影機鏡頭1包括兩片塑膠材質的非球面鏡片，第三透鏡13和 第五透鏡15，這樣設計，可以起到修正畸變、主光線出射角度、球差、彗差以及場曲的作用。圖2、圖3和圖4示出了本發明的定焦型投影機鏡頭的第二種實施方式。其中，本 實施例中的第三透鏡23、第五透鏡25的各表面均為非球面，採用塑料材質製成，其各非球 面曲線滿足以下的方程式X (Y) = (Y2/R) / (1+sqrt (1_ (1+k) * (Y/R)2)) +A4*Y4+A6*Y6+A8*Y8+......其中X:鏡片的界面距離Y:非球面曲線上的點距離光軸的高度k:錐面係數A4、A6、A8……4階、6階、……的非球面係數。f:本定焦型投影機鏡頭2的焦距；F/#:F光圈數；2ω 視場角。本實施例的定焦型投影機鏡頭2的各光學元件滿足表1的條件，且ΤΤ=102毫米 (mm) ；f=16. 2mm ；BFL=34mm ；f2=-27mm ；vd6=26, vd7=67 ；F/#=2. 35 ；2 ω=62°。表1，表2示出了本發明的定焦型投影機鏡頭的實施例二的結構參數
權利要求1.一種定焦型投影機鏡頭，從物方到像方依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第 四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡和第八透鏡，其特徵在於，所述第三透鏡和所述第五 透鏡採用塑膠材質並且為非球面鏡片，其餘鏡片材質均採用玻璃材質並且為球面鏡；所述 第一透鏡、所述第四透鏡和所述第八透鏡為平凸型透鏡，所述第二透鏡、所述第五透鏡為彎 月形透鏡，所述第三透鏡為平凹形透鏡，所述第六和所述第七透鏡粘合在一起形成凸向像 方的透鏡。
2.如權利要求1所述的定焦型投影機鏡頭，其特徵在於，所述第一透鏡的折射率nl 範圍為1.5< nl<1.6，色散vl範圍為50<vl<60 ；所述第二透鏡的折射率n2範圍為1. 6< n2< 1. 7，色散v2範圍為30<v2<40 ；所述第三透鏡的折射率π3範圍為1. 5< n3< 1. 6，色 散ν3範圍為50<v3<60 ；所述第四透鏡的折射率n4範圍為1. 7< η4<1. 8，色散v4範圍為 20<v4<30 ；所述第五透鏡的折射率n5範圍為1. 5< η5<1. 6，色散v5範圍為50<v5<60 ；所述 第六透鏡的折射率n6範圍為1.8< π6<1.9，色散v6範圍為30<v6<40 ；所述第七透鏡的折 射率π7範圍為1. 5< η7<1. 6，色散ν7範圍為60<v7<70 ；所述第八透鏡的折射率n8範圍為 1. 6< η8<1· 7，色散 ν8 範圍為 30<v8<40。
3.如權利要求1或2所述的定焦型投影機鏡頭，其特徵在於，所述第一透鏡具有凸向物 方的第一球面和凸向像方的第二球面，其中所述第一球面為光線首先接觸的面；所述第二 透鏡具有凸向物方的第三球面和凹向物方的第四球面；所述第三透鏡具有凸向物方的第五 非球面和凹向物方的第六非球面；所述第四透鏡具有凸向物方的第七球面和凹向物方的第 八球面；所述第五透鏡具有凹向像方的第九非球面和凸向像方的第十非球面；所述第六透 鏡具有凹向像方的第十一球面和凹向物方的第十二球面；所述第七透鏡具有凸向物方的第 十三球面和凸向像方的第十四球面；其中，所述第十二球面和所述第十三球面是所述第六 透鏡和所述第七透鏡的膠合面；所述第八透鏡具有凸向像方的第十五球面和圖像物方的第 十六球面。
4.如權利要求1或2所述的定焦型投影機鏡頭，其特徵在於，所述投影鏡頭滿足以下的 條件6<TT/f<7，其中，TT為投影鏡頭的總長，f為定焦型投影機鏡頭的有效焦距。
5.如權利要求1或2所述的定焦型投影機鏡頭，其特徵在於，所述投影鏡頭滿足以下條 件BFL/f>2，其中，BFL為投影鏡頭的後焦距，f為定焦型投影機鏡頭的有效焦距。
專利摘要本實用新型公開了一種定焦型投影機鏡頭，從物方到像方依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡和第八透鏡，所述第三透鏡和所述第五透鏡採用塑膠材質並且為非球面鏡片，其餘鏡片材質均採用玻璃材質並且為球面鏡；所述第一透鏡、所述第四透鏡和所述第八透鏡為平凸型透鏡，所述第二透鏡、所述第五透鏡為彎月形透鏡，所述第三透鏡為平凹形透鏡，所述第六和所述第七透鏡粘合在一起形成凸向像方的透鏡。本實用新型的定焦型投影機鏡頭結構簡單、成本低廉，且在結構相對簡化的情況下保證了投影鏡頭與像差之間的平衡，投影品質良好。
文檔編號G02B13/18GK201926807SQ20102066575
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者解朵朵 申請人:鳳凰光學(上海)有限公司