CN101581823B - 一种投影机镜头 - Google Patents

一种投影机镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN101581823B
CN101581823B CN2008100672874A CN200810067287A CN101581823B CN 101581823 B CN101581823 B CN 101581823B CN 2008100672874 A CN2008100672874 A CN 2008100672874A CN 200810067287 A CN200810067287 A CN 200810067287A CN 101581823 B CN101581823 B CN 101581823B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
sphere
projector
refractive index
chromatic dispersion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008100672874A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101581823A (zh
Inventor
姜莉莉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Priority to CN2008100672874A priority Critical patent/CN101581823B/zh
Publication of CN101581823A publication Critical patent/CN101581823A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101581823B publication Critical patent/CN101581823B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明适用于光学镜头领域，其目的在于提供一种投影机镜头，从物方到像方依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。所述透镜均采用玻璃材质并为球面镜，所述第一、第二透镜为凹向像方的弯月形透镜，所述第三和第四透镜粘合在一起形成凸向像方的透镜，所述第五透镜为双凸透镜。由于投影机镜头的镜片完全采用球面设计，可以通过优化球面系数如球面的曲率半径、镜片间的间隔和镜片厚度等参数来修正各种相差，使投影机镜头达到成像质量要求。此外，采用玻璃材质的镜片可以提高亮度，增强透光率，从而获得良好的成像质量，并且在达到分辨率高、体积小的要求的同时可以降低投影机镜头的成本。

Description

一种投影机镜头 
技术领域
本发明属于光学镜头领域，特别是关于一种可与便携式电子装置配合使用的微型投影机镜头。 
背景技术
投影机一般包括镜头及LCD(液晶显示)芯片。LCD投影机色彩还原性较好、分辨率可达SXGA(Super Extended Graphics Array)标准即130万像素。此外，LCD投影机体积小，重量轻，携带起来方便，是投影机市场上的主流产品。 
而在发展微型投影机的领域中，LCD微显芯片在小型化和低耗能以及降低成本方面都有瓶颈困难，很难有开拓性的发展；于此相对的F-LCOS(Ferroelectric Liquid Crystal on Silicon铁电液晶硅)技术，拥有更小的体积和低耗电量，为更小巧的投影产品提供了可能性。采用多路时间分割技术机型单色转换，在黑色底板上应用红绿蓝LED(发光二极管)元件替代像素滤波器，可以同步显示信号，不存在延迟问题，同时成本也更为降低。是目前最适宜量产实用的微显示投影技术。而于此相配套的投影显示镜头也必将向更微型小巧的方向发展，同时需要保证高的成像质量。 
投影机镜头是投影机内的重要组件，镜头决定成像性能的优劣，因而镜头性能成为设计投影机的重要考虑因素。随着科技的不断发 展，各种便携式电子装置也日渐趋于轻巧、美观及多功能化。其中，镜头的小型化很大程度上限制了微型投影机的体积。为了与F-LCOS的微显技术相适应，现有的投影镜头必须向更少的镜头片数，更小的外径和更短的总长方向发展。 
EP058651B1和US5,644,435分别公开一种用于小型投影机的变焦距镜头，但这类镜头如果要达到较高的分辨率，需要较多镜片，成本较高，体积也较大。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种分辨率高，外径小，短总长，低成本的微型投影仪用镜头。 
其技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种投影机镜头，所述投影机镜头从物方到像方依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述透镜均采用玻璃材质并为球面镜，所述第一、第二透镜为凹向像方的弯月形透镜，所述第三透镜为双凹透镜，所述第四透镜为双凸透镜，所述第三和第四透镜粘合在一起形成凸向像方的透镜，所述第五透镜为双凸透镜。 
本发明的有益效果是：其完全采用球面设计，从而可以通过优化球面系数如球面的曲率半径、镜片间的间隔和镜片厚度等参数来修正各种相差，使投影机镜头达到成像质量要求。同时采用玻璃镜片设计可以提高亮度，增强透过率，同时获得良好的成像质量；该投影机镜头设计，其光学全长为35mm，其模块高度可做到比较短，使其可较 小的整合于小型投影机中，较好的满足了投影机的微型化要求；同时该设计中透镜全部采用玻璃材质，使其耐高温，耐潮湿，且使得成像亮度高，透过率高，并且在达到分辨率高、体积小的要求的同时可以降低投影机镜头的成本。 
附图说明
图1是本发明投影机镜头实施方式1的结构示意图。 
图2是本发明投影机镜头实施方式1的光学畸变图。 
图3是本发明投影机镜头实施方式1的光学场区图。 
图4是本发明投影机镜头实施方式1的投影解析力图。 
图5是本发明投影机镜头实施方式1的相对照度图。 
图6是本发明投影机镜头实施方式2的结构示意图。 
图7是本发明投影机镜头实施方式2的光学畸变图。 
图8是本发明投影机镜头实施方式2的光学场区图。 
图9是本发明投影机镜头实施方式2的投影解析力图。 
图10是本发明投影机镜头实施方式2的相对照度图。 
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 
如图1、6所示的投影机镜头从物方到像方依次包括第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5。所述透镜1-5 均为球面镜，且都采用玻璃材质。 
第一透镜1为凹向像方的弯月形透镜，其具有第一球面R1和第二球面R2，其中第一透镜1的第一球面R1为光线首先接触的面。第二透镜2为凹向像方的弯月形透镜，其具有第三球面R3和第四球面R4。第三透镜3和第四透镜4分别为双凹透镜和双凸透镜，并用胶粘合在一起形成凸向像方的透镜，其中，第三透镜3具有分别凹向物方及像方的第五球面R5及第六球面R6，第四透镜4具有凸向像方的第七球面R7，第六球面R6为第三透镜3和第四透镜4的胶合面。第五透镜5为双凸透镜，其具有第八球面R8和第九球面R9。 
第一透镜1的折射率n1范围为1.60＜n1＜1.80，，色散v1范围为20＜v1＜40。优选地，第一透镜1采用S-LAL7型号的玻璃材质，其折射率为1.74947，色散为35.0427。 
第二透镜2的折射率n2范围为1.55＜n2＜1.75，色散v2范围为55＜v2＜70。优选地，第二透镜2采用N-LAK21型号的玻璃材质，其折射率为1.640495，色散为60.1019。 
第三透镜3的折射率n3范围为1.70＜n3＜1.90，色散v3范围为25＜v3＜35。优选地，第三透镜3采用N-LASF型号的玻璃材质，其折射率为1.850249，色散为32.17013。 
第四透镜4的折射率n4范围为1.50＜n4＜1.70，色散v4范围为50＜v4＜70。优选地，第四透镜4采用N-LAK7型号的玻璃材质，其折射率为1.6516000，色散为58.5178。 
第五透镜5的折射率n5范围为1.50＜n5＜1.70，色散v5范围可为 45＜v5＜65。优选地，第五透镜5采用LACL1型号的玻璃材质，其折射率为1.640851，色散为56.8353。 
该镜头还包括镜头光阑0，镜头光阑0位于第二透镜2和第三透镜3之间。 
该投影机镜头满足如下关系式： 
|f1/F|＞1.8； 
|f2/F|＞1.3； 
|f3/F|＜0.65； 
1.05＜|f5/F|＜1.4； 
其中，f1为第一透镜1的焦距；f2为第二透镜2的焦距；f3为第三透镜3的焦距；f5为第五透镜5的焦距；F为整个透镜组的有效焦距。 
具体实施方式一、二给出了基于上述结构构成的实施方式的具体参数值。 
表1中所列为第一具体实时方式投影机镜头的第一透镜1到第五透镜5的一组光学参数。本发明的镜头有效焦距为F＝13mm。 
表1 
  类型   曲率半径(mm)   厚度(mm)   通光口径(mm)
  第一球面   18   2.02   12.12
  第二球面   150   0.05   11.21
  第三球面   7.124567   1.99   9.25
  第四球面   7.124567   4.22   8.45
  第五球面   -11.25879   1.95   5.12458
  第六球面   12.587945   1.01   5.89547
  第七球面   -6.213456   5.02   9.45
  第八球面   30.123456   0.05   11.24
  第九球面   -15.25467   4.12   12
上表中的厚度(间隔)指的是此面到下一个面的距离，如上表中第一球面行中厚度为2.02，即指的是第一镜片中前一面与后一面的距离，即第一镜片的厚度。而第二球面行中厚度0.05，指的是此面到下一面(即第二镜片的第一面)的距离，此时就是指的镜片间的间隔。 
上述实施例中，f1＝33.04mm，f2＝-17.34mm，f3＝-8.04mm，f5＝16.95mm。 
请参阅图2至5，在表1的光学参数条件下，该投影机镜头的子午场曲和弧矢场曲小于0.5毫米，光学畸变小于1％，其投影解析力如图4所示。 
请参阅图6至图10，其为本发明的第二具体实施方式。该实施例中，f1＝-25.55mm，f2＝20mm，f3＝7.6mm，f5＝-16.88mm，F＝13mm。 
表2所列是本实施例投影机镜头的第一透镜1到第五透镜5的一组光学参数。 
表2 
  类型   曲率半径(mm)   厚度(mm)   通光口径(mm)
  第一球面   5.8233   2.39   7.34
  第二球面   85.79   1.5   7.34
  第三球面   15.3846   2   4.56
  第四球面   28.5714   2.7   3.01
  第五球面   -10.436   1.77   1.994705
  第六球面   5.8066   1.32   3.09
  第七球面   -14.98   4.42   5.41
  第八球面   22.452   0.08   6.73
  第九球面   -7.046   2.98   6.73
本实施例的投影机镜头的镜片完全采用球面设计，可以通过优化球面系数如球面的曲率半径、镜片间的间隔及镜片厚度等参数来修正各种相差，使投影机镜头达到成像质量要求。本例如：可通过调整第一透镜1的第二球面R2使畸变有较大改变，达到调整畸变的目的；可通过调整第四透镜4的第七球面R7的曲率半径，使球差有较大改变，达到调整球差的目的；可通过调整第二透镜2的第四球面R4及第四透镜4的第七球面R7的曲率半径，使场曲有较大改变，达到调整场曲的目的。此外，采用玻璃材质的镜片可以提高亮度，增强透光 率，从而获得良好的成像质量，并且在达到分辨率高、体积小的要求的同时可以降低投影机镜头的成本。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (11)

1.一种投影机镜头，其特征在于：所述投影机镜头从物方到像方依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，所述透镜均采用玻璃材质并为球面镜，所述第一、第二透镜为凹向像方的弯月形透镜，所述第三透镜为双凹透镜，所述第四透镜为双凸透镜，所述第三和第四透镜粘合在一起形成凸向像方的透镜，所述第五透镜为双凸透镜；所述第一透镜的折射率n1范围为1.60＜n1＜1.80，色散v1范围为20＜v1＜40；所述第二透镜的折射率n2范围为1.55＜n2＜1.75，色散v2范围为55＜v2＜70；所述第三透镜的折射率n3范围为1.70＜n3＜1.90，色散v3范围为25＜v3＜35；所述第四透镜的折射率n4范围为1.50＜n4＜1.70，色散v4范围为50＜v4＜70；所述第五透镜的折射率n5范围为1.50＜n5＜1.70，色散v5范围为45＜v5＜65。
2.根据权利要求1所述的一种投影机镜头，其特征在于：还包括位于所述第二透镜和所述第三透镜之间的光阑。
3.根据权利要求1所述的一种投影机镜头，其特征在于：所述投影机镜头满足如下关系式：
|f1/F|＞1.8；
|f2/F|＞1.3；
|f3/F|＜0.65；
1.05＜|f5/F|＜1.4；
其中：f1为第一透镜1的焦距；f2为第二透镜2的焦距；f3为第三透镜3的焦距；f5为第五透镜5的焦距；F为整个镜头的有效焦距。
4.根据权利要求3所述的一种投影机镜头，其特征在于：所述第一透镜具有第一球面和第二球面，其中第一球面为光线首先接触的面；第二透镜具有第三球面和第四球面；第三透镜具有分别凹向物方及像方的第五球面及第六球面，第四透镜具有凸向像方的第七球面，第六球面为第三透镜和第四透镜的胶合面，第五透镜为双凸透镜，其具有第八球面和第九球面。
5.根据权利要求4所述的一种投影机镜头，其特征在于：所述镜头参数如下：
  类型   曲率半径(mm)   厚度(mm)   通光口径(mm)   第一球面   18   2.02   12.12   第二球面   150   0.05   11.21   第三球面   7.124567   1.99   9.25   第四球面   7.124567   4.22   8.45   第五球面   -11.25879   1.95   5.12458   第六球面   12.587945   1.01   5.89547   第七球面   -6.213456   5.02   9.45
  第八球面   30.123456   0.05   11.24   第九球面   -15.25467   4.12   12
其中，
f1＝33.04mm，f2＝-17.34mm，f3＝-8.04mm，f5＝16.95mm，F＝13mm。
6.根据权利要求4所述的一种投影机镜头，其特征在于：所述镜头参数如下：
  类型   曲率半径(mm)   厚度(mm)   通光口径(mm)   第一球面   5.8233   2.39   7.34   第二球面   85.79   1.5   7.34   第三球面   15.3846   2   4.56   第四球面   28.5714   2.7   3.01   第五球面   -10.436   1.77   1.994705   第六球面   5.8066   1.32   3.09   第七球面   -14.98   4.42   5.41   第八球面   22.452   0.08   6.73   第九球面   -7.046   2.98   6.73
其中，f1＝-25.55mm，f2＝20mm，f3＝7.6mm，f5＝-16.88mm，F＝13mm。
7.根据权利要求1所述的一种投影机镜头，其特征在于：优选地，第一透镜1采用S-LAL7型号的玻璃材质，其折射率为1.74947，色散为35.0427。
8.根据权利要求1所述的一种投影机镜头，其特征在于：优选地，第二透镜2采用N-LAK21型号的玻璃材质，其折射率为1.640495，色散为60.1019。
9.根据权利要求1所述的一种投影机镜头，其特征在于：优选地，第三透镜3采用N-LASF型号的玻璃材质，其折射率为1.850249，色散为32.17013。
10.根据权利要求1所述的一种投影机镜头，其特征在于：第四透镜4采用N-LAK7型号的玻璃材质，其折射率为1.6516000，色散为58.5178。
11.根据权利要求1所述的一种投影机镜头，其特征在于：第五透镜5采用LACL1型号的玻璃材质，其折射率为1.640851，色散为56.8353。
CN2008100672874A 2008-05-13 2008-05-13 一种投影机镜头 Expired - Fee Related CN101581823B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100672874A CN101581823B (zh) 2008-05-13 2008-05-13 一种投影机镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100672874A CN101581823B (zh) 2008-05-13 2008-05-13 一种投影机镜头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101581823A CN101581823A (zh) 2009-11-18
CN101581823B true CN101581823B (zh) 2011-03-02

Family

ID=41364047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100672874A Expired - Fee Related CN101581823B (zh) 2008-05-13 2008-05-13 一种投影机镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101581823B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102681161B (zh) * 2012-05-25 2014-04-02 哈尔滨工业大学 一种小型长焦高像质成像光学系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1410795A (zh) * 2001-09-21 2003-04-16 精工爱普生株式会社 投影透镜和具有这种投影透镜的投影仪
CN1153995C (zh) * 1996-08-16 2004-06-16 3M创新有限公司 与大型像素化面板联用的投影镜头及其系统
CN1201169C (zh) * 1999-07-31 2005-05-11 Lg电子株式会社 投影透镜系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1153995C (zh) * 1996-08-16 2004-06-16 3M创新有限公司 与大型像素化面板联用的投影镜头及其系统
CN1201169C (zh) * 1999-07-31 2005-05-11 Lg电子株式会社 投影透镜系统
CN1410795A (zh) * 2001-09-21 2003-04-16 精工爱普生株式会社 投影透镜和具有这种投影透镜的投影仪

Also Published As

Publication number Publication date
CN101581823A (zh) 2009-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210055523A1 (en) Camera optical lens
CN101373259B (zh) 投影镜头
CN103185956B (zh) 微型投影镜头
US11372213B2 (en) Camera optical lens including five lenses of +−+− refractive powers
TW201326957A (zh) 攝像鏡頭
KR102255272B1 (ko) 프로젝션 렌즈 시스템 및 이를 포함한 프로젝션 시스템
CN108535841B (zh) 摄影光学系统
CN103064174A (zh) 投影镜头
US7859763B2 (en) Fixed-focus lens
CN102455489A (zh) 投影镜头
CN114721124A (zh) 投影镜头、投影装置及电子设备
CN101581823B (zh) 一种投影机镜头
CN102129120A (zh) 投影镜头
US7502179B2 (en) Fixed-focus lens
CN201145764Y (zh) 投影机镜头
TWM633841U (zh) 光學透鏡組和頭戴式電子裝置
TWI422895B (zh) 鏡頭模組
CN108646386B (zh) 一种玻璃塑料混合前置手机镜头结构
CN202393962U (zh) 一种高像素光学成像镜头
KR101467866B1 (ko) 초소형 프로젝터용 투사 렌즈 시스템
CN116841020B (zh) 投影镜头及投影装置
CN211528810U (zh) 镜头、成像系统及电子设备
CN212160214U (zh) 一种高分辨率的微型投影镜头
CN102967923A (zh) 广角投影物镜及其应用
CN215813525U (zh) 大变倍比非远心投影镜头

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200108

Address after: 518119 1 Yanan Road, Kwai Chung street, Dapeng New District, Shenzhen, Guangdong

Patentee after: SHENZHEN BYD MICROELECTRONICS Co.,Ltd.

Address before: Longgang District of Shenzhen City, Guangdong province 518118 Ping Wang Ping Road No. 3001

Patentee before: BYD Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 518119 No.1 Yan'an Road, Kuiyong street, Dapeng New District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee after: BYD Semiconductor Co.,Ltd.

Address before: 518119 No.1 Yan'an Road, Kuiyong street, Dapeng New District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: SHENZHEN BYD MICROELECTRONICS Co.,Ltd.

Address after: 518119 No.1 Yan'an Road, Kuiyong street, Dapeng New District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee after: BYD Semiconductor Co.,Ltd.

Address before: 518119 No.1 Yan'an Road, Kuiyong street, Dapeng New District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: BYD Semiconductor Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110302

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee