CN109375350B - 一种全高清投影镜头 - Google Patents

一种全高清投影镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN109375350B
CN109375350B CN201811599482.1A CN201811599482A CN109375350B CN 109375350 B CN109375350 B CN 109375350B CN 201811599482 A CN201811599482 A CN 201811599482A CN 109375350 B CN109375350 B CN 109375350B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
convex
focal length
projection
refractive index
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.)
Active
Application number
CN201811599482.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109375350A (zh
Inventor
周伟统
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.)
Hangzhou Photoelectric Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Photoelectric Technology 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 Hangzhou Photoelectric Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Photoelectric Technology Co Ltd
Priority to CN201811599482.1A priority Critical patent/CN109375350B/zh
Publication of CN109375350A publication Critical patent/CN109375350A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109375350B publication Critical patent/CN109375350B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/006—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element at least one element being a compound optical element, e.g. cemented elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04—Reversed telephoto objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明公开一种全高清投影镜头，包括投影镜头本体，所述投影镜头的焦距介于8.5～9.5mm之间，所述投影镜头包括设于投影面和DMD芯片之间的若干个同轴设置的透镜组件，所述透镜组件从投影面到DMD芯片之间的若干个同轴排布顺序是第一负弯月透镜、第二负弯月透镜、双凹透镜、第一凸透镜、第二凸透镜、三胶合透镜、第三凸透镜、第一正弯月透镜。本发明以光阑为界，负组镜片在前，正组镜片在后的反远距型物镜，根据此结构选择相近结构的镜头为初始结构，改换芯片大小，通过更换增减玻璃材质、焦距缩放和像差控制的优化设计，最终达到像质优良的投影镜头设计。

Description

一种全高清投影镜头
技术领域
本发明属于光电显示行业中的投影技术，尤其涉及一种全高清投影镜头。
背景技术
目前较高像素的投影仪普遍使用非球面的投影镜头，清晰度和TV畸变要求比较容易满足。本发明使用非球面镜片来设计镜头，达到非球面所具有的较高的清晰度和TV畸变要求。一般投影镜头使用单非球面镜片就能满足要求。
本发明以光阑为界，负组镜片在前，正组镜片在后。本发明在镜头负透镜组和正透镜组分别使用一片非球面镜片，双非球面镜片设计使MTF保持较高数值。使用双非球面设计也具有降低畸变的作用。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种全高清投影镜头，使用双非球面镜片来设计镜头，达到较高的清晰度，也满足低畸变的特殊需求。
本发明采用的结构是：一种全高清投影镜头，包括投影镜头本体，所述投影镜头的焦距介于8.5～9.5mm之间，所述投影镜头包括设于投影面和DMD芯片之间的若干个同轴设置的透镜组件，所述透镜组件从投影面到DMD芯片之间的若干个同轴排布顺序是第一负弯月透镜、第二负弯月透镜、双凹透镜、第一凸透镜、第二凸透镜、三胶合透镜、第三凸透镜、第一正弯月透镜。
作为优选，所述投影镜头包括设置于DMD与第一正弯月透镜之间的棱镜组。
进一步地，所述投影镜头还包含置于第二凸透镜和三胶合透镜之间的光阑面
进一步地，所述DMD芯片为0.65英寸，分辨率为1920×1080或0.67英寸，分辨率为1920×1200中的一种。
进一步地，所述第一负弯月透镜的焦距介于-90mm与-60mm之间；所述第二负弯月透镜的焦距介于-80mm与-50mm之间；所述双凹透镜的焦距介于-40mm与-20mm之间；所述第一凸透镜的焦距介于50mm与80mm之间；所述第二凸透镜的焦距介于60mm与90mm之间；所述三胶合透镜的焦距介于-80mm与-50mm之间；所述第三凸透镜的焦距介于20mm与40mm之间；所述第一正弯月透镜的焦距介于60mm与90mm之间。
进一步地，所述三胶合透镜由靠近光阑的凸透镜、中间的凹透镜以及靠近第三凸透镜的凸透镜组成。
进一步地所述第一负弯月透镜的折射率介于1.50与1.60之间；所述第一负弯月透镜的折射率介于1.55与1.70之间；所述双凹透镜的折射率介于1.65与1.80之间；所述第一凸透镜的折射率介于1.65与1.80之间；所述第二凸透镜的折射率介于1.65与1.80之间；所述三胶合透镜中，靠近光阑的凸透镜的折射率介于1.55与1.65之间，中间的凹透镜的折射率介于1.85与1.95之间，靠近第三凸透镜的凸透镜折射率介于1.45与1.55之间；所述第三凸透镜的折射率介于1.55与1.70之间；所述第一正弯月透镜的折射率介于1.50与1.90之间。
进一步地，所述第一负弯月透镜和第一正弯月透镜左右两面为非球面。
本发明的有益效果为：
1、本发明以光阑为界，负组镜片在前，正组镜片在后的反远距型物镜，根据此结构选择相近结构的镜头为初始结构，改换芯片大小，通过更换增减玻璃材质、焦距缩放和像差控制的优化设计，最终达到像质优良的投影镜头设计；
2、本发明提供低F数1.85，一款视场角84°，畸变小于0.15％，焦距为9.2mm的投影镜头。此镜头是一款结构简单，全光学玻璃，成本控制与优化后的成像物镜。经上述透镜系统后在1m位置形成对角线为1.78m的像面。
3、本发明使用双非球面镜片来设计镜头，达到较高的清晰度，也满足低畸变的特殊需求
4、本发明是基于光学成像原理，使用光学设计软件对投影物镜反复地进行结构达到像差的优化设计。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的MTF曲线图；
图3是本发明的点列图。
图中：1、投影面；2、DMD芯片；3、第一负弯月透镜；4、第二负弯月透镜；5、双凹透镜；6、第一凸透镜；7、第二凸透镜；8、三胶合透镜；9、第三凸透镜；10、第一正弯月透镜；11、棱镜组；12、光阑面。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明。
从图1中本发明采用的结构是：一种全高清投影镜头，包括投影镜头本体，所述投影镜头的焦距介于8.5～9.5mm之间，所述投影镜头包括设于投影面1和DMD芯片2之间的若干个同轴设置的透镜组件，所述透镜组件从投影面到DMD芯片之间的若干个同轴排布顺序是第一负弯月透镜3、第二负弯月透镜4、双凹透镜5、第一凸透镜6、第二凸透镜7、三胶合透镜8、第三凸透镜9、第一正弯月透镜10。
所述投影镜头包括设置于DMD与第一正弯月透镜之间的棱镜组11；还包含置于第二凸透镜和三胶合透镜之间的光阑面12。所述三胶合透镜由靠近光阑的凸透镜、中间的凹透镜以及靠近第三凸透镜的凸透镜组成。
所述DMD芯片为0.65英寸，分辨率为1920×1080或0.67英寸，分辨率为1920×1200中的一种。
所述第一负弯月透镜的焦距介于-90mm与-60mm之间；所述第二负弯月透镜的焦距介于-80mm与-50mm之间；所述双凹透镜的焦距介于-40mm与-20mm之间；所述第一凸透镜的焦距介于50mm与80mm之间；所述第二凸透镜的焦距介于60mm与90mm之间；所述三胶合透镜的焦距介于-80mm与-50mm之间；所述第三凸透镜的焦距介于20mm与40mm之间；所述第一正弯月透镜的焦距介于60mm与90mm之间。
并且，所述第一负弯月透镜的折射率介于1.50与1.60之间；所述第一负弯月透镜的折射率介于1.55与1.70之间；所述双凹透镜的折射率介于1.65与1.80之间；所述第一凸透镜的折射率介于1.65与1.80之间；所述第二凸透镜的折射率介于1.65与1.80之间；所述三胶合透镜中，靠近光阑的凸透镜的折射率介于1.55与1.65之间，中间的凹透镜的折射率介于1.85与1.95之间，靠近第三凸透镜的凸透镜折射率介于1.45与1.55之间；所述第三凸透镜的折射率介于1.55与1.70之间；所述第一正弯月透镜的折射率介于1.50与1.90之间。
其中第一负弯月透镜和第一正弯月透镜左右两面为非球面。
对各透镜的曲率半径、材料、厚度以及透镜之间的间距进行修改，达到对像差的优化。
以下是0.65英寸DMD芯片为例，给出本发明一种投影镜头光学系统实施例的参数。
非球面系数：
Surface x12 x14 X16
3 -3.21180E-18 -3.27807E-21 2.02040E-24
4 9.75133E-17 8.31391E-20 -3.48581E-22
Surface x2 x4 x6
18 0 -2.54827E-05 -2.58117E-08
19 0 -1.39295E-05 -1.24927E-08
最终得到视场84度，焦距9.2mm,镜头长160mm，F1.85，畸变小于0.15％,各视场像质均匀并且像质最佳的光学投影镜头。本发明实现在1m位置形成对角线为1.78m的像面。
如图2是本发明的MTF曲线图.图中66lp/mm下各视场的MTF曲线紧凑成一束大于0.68，说明该镜头成像画面清晰均匀。1920×1200的0.67芯片的像素是7.56微米，对应奎尼斯线对为66lp/mm，在该线对下MTF数值>0.68即满足该芯片的分辨率要求。0.65芯片小于0.67芯片，像素同样是7.56微米，对应奎尼斯线对为66lp/mm，在该线对下MTF数值>0.68即满足该芯片的分辨率要求。
图3是本发明的点列图，从图中知，各视场下的点列图平均弥散斑半径小于3.844微米，像质极佳。

Claims (7)

1.一种全高清投影镜头，包括投影镜头本体，其特征在于：所述投影镜头的焦距介于8.5～9.5mm之间，所述投影镜头包括设于投影面和DMD芯片之间的若干个同轴设置的透镜组件，所述透镜组件从投影面到DMD芯片之间的若干个同轴排布顺序是第一负弯月透镜、第二负弯月透镜、双凹透镜、第一凸透镜、第二凸透镜、三胶合透镜、第三凸透镜、第一正弯月透镜；其中所述第一负弯月透镜的焦距介于-90mm与-60mm之间；
所述第二负弯月透镜的焦距介于-80mm与-50mm之间；
所述双凹透镜的焦距介于-40mm与-20mm之间；
所述第一凸透镜的焦距介于50mm与80mm之间；
所述第二凸透镜的焦距介于60mm与90mm之间；
所述三胶合透镜的焦距介于-80mm与-50mm之间；
所述第三凸透镜的焦距介于20mm与40mm之间；
所述第一正弯月透镜的焦距介于60mm与90mm之间。
2.根据权利要求1所述的一种全高清投影镜头，其特征在于：所述投影镜头包括设置于DMD与第一正弯月透镜之间的棱镜组。
3.根据权利要求1所述的一种全高清投影镜头，其特征在于：所述投影镜头还包含置于第二凸透镜和三胶合透镜之间的光阑面。
4.根据权利要求1所述的一种全高清投影镜头，其特征在于：所述DMD芯片为0.65英寸，分辨率为1920×1080或0.67英寸，分辨率为1920×1200中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种全高清投影镜头，其特征在于，所述三胶合透镜由靠近光阑的凸透镜、中间的凹透镜以及靠近第三凸透镜的凸透镜组成。
6.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于：
所述第一负弯月透镜的折射率介于1.50与1.60之间；
所述第一负弯月透镜的折射率介于1.55与1.70之间；
所述双凹透镜的折射率介于1.65与1.80之间；
所述第一凸透镜的折射率介于1.65与1.80之间；
所述第二凸透镜的折射率介于1.65与1.80之间；
所述三胶合透镜中，靠近光阑的凸透镜的折射率介于1.55与1.65之间，中间的凹透镜的折射率介于1.85与1.95之间，靠近第三凸透镜的凸透镜折射率介于1.45与1.55之间；
所述第三凸透镜的折射率介于1.55与1.70之间；
所述第一正弯月透镜的折射率介于1.50与1.90之间。
7.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于：所述第一负弯月透镜和第一正弯月透镜左右两面为非球面。
CN201811599482.1A 2018-12-26 2018-12-26 一种全高清投影镜头 Active CN109375350B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811599482.1A CN109375350B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种全高清投影镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811599482.1A CN109375350B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种全高清投影镜头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109375350A CN109375350A (zh) 2019-02-22
CN109375350B true CN109375350B (zh) 2019-06-14

Family

ID=65372372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811599482.1A Active CN109375350B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种全高清投影镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109375350B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110426815B (zh) * 2019-07-19 2021-05-18 杭州有人光电技术有限公司 一种小型低f数高清投影镜头

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI439722B (zh) * 2012-07-27 2014-06-01 Young Optics Inc 定焦鏡頭
CN206990887U (zh) * 2017-05-25 2018-02-09 杭州有人光电技术有限公司 一种高清投影镜头
CN107544126B (zh) * 2017-09-06 2023-01-06 安徽仁和光电科技有限公司 一种低f数的全高清投影镜头
CN108535836B (zh) * 2017-09-07 2024-03-19 安徽仁和光电科技有限公司 一种全高清投影镜头

Also Published As

Publication number Publication date
CN109375350A (zh) 2019-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110133828A (zh) 定焦镜头
CN206505215U (zh) 2.8mm大通光小型广角镜头
CN208969323U (zh) 一种小型高清超短焦投影镜头
CN109001895A (zh) 一种小型高清超短焦投影镜头
WO2021036393A1 (zh) 一种4k高分辨全景环带光学系统
CN208334760U (zh) 投影镜头
CN105334598A (zh) 一种光学镜头
CN108710194A (zh) 投影镜头
CN106896480A (zh) 一种投影机远心变焦镜头
CN206990887U (zh) 一种高清投影镜头
CN207164347U (zh) 一种大光圈超高清日夜共焦光学系统
CN205067847U (zh) 一种光学镜头
CN106918897A (zh) 一种紧凑的超广角日夜共焦光学镜头
CN106199935B (zh) 变焦镜头
CN104199172B (zh) 一种取像镜头
CN108279486A (zh) 一种大像面高像素视频会议光学成像系统
CN107422462A (zh) 一种大光圈超高清日夜共焦光学系统
CN108535836A (zh) 一种全高清投影镜头
CN109324401A (zh) 一种3倍经济型日夜共焦高清玻塑变焦镜头及其成像方法
CN206671663U (zh) 一种超广角日夜共焦光学镜头
CN108957704A (zh) 高清短焦投影镜头
CN109375350B (zh) 一种全高清投影镜头
CN208752299U (zh) 一种低f数低畸变全高清投影镜头
CN208334759U (zh) 一种超短焦全高清投影镜头
CN108345090A (zh) 一种f数的l型短焦全高清投影镜头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant