CN111443462A - 一种投影仪附加镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种投影仪附加镜头，该镜头包括同光轴依次设置的第一透镜，第二透镜，第三透镜，第四透镜，第五透镜，光瞳；第一透镜为弯月负透镜，光瞳一侧为凹面，另一侧为凸面；第二透镜为平凹负透镜，光瞳一侧为凹面，另一侧为平面；第三透镜为双凹负透镜，第四透镜为双凸正透镜，第五透镜为双凸正透镜；第三透镜和第四透镜胶合在一起形成组合透镜。本发明放置于投影仪镜头外部前方，且附加镜头光瞳与投影仪的入瞳位置重合，投影仪的投影视场角明显扩大，投射比可以达到0.1:1以下，投影视场超过±80°，可在0.5m投影距离下获得200英寸的投影图像。

Description

一种投影仪附加镜头
技术领域
本发明属于镜头技术领域，涉及一种安装于投影仪前方、用于扩大投影仪投影视场角的附加镜头。
背景技术
随着交互式投影、球幕显示投影等应用场景日益增多，人们对超大视场投影仪的需求越来越大。但是市面上常见的投影仪，无论是会议型投影仪、工程型投影仪还是专业剧院型投影仪，镜头都不易拆卸，很难更换为大视场鱼眼投影镜头。这些投影仪产品的镜头焦距通常在20mm～40mm附近，最高投射比约为1.3:1，水平投影视场角一般低于±40°。这个投影角度远远不能满足单投影机球幕投影和紧凑空间下近距离大屏幕投影的需要。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种投影仪附加镜头，该镜头能够克服现有投影仪投影视场偏小问题，提高通用投影仪产品的投影视场角度。
为了解决上述技术问题，本发明的投影仪附加镜头包括同光轴依次设置的第一透镜，第二透镜，第三透镜，第四透镜，第五透镜，光瞳；第一透镜为弯月负透镜，光瞳一侧为凹面，另一侧为凸面；第二透镜为平凹负透镜，光瞳一侧为凹面，另一侧为平面；第三透镜为双凹负透镜，第四透镜为双凸正透镜，第五透镜为双凸正透镜；第三透镜和第四透镜胶合在一起形成组合透镜。
所述的第一透镜的焦距范围在-75mm～-85mm，第二透镜的焦距在-40mm～-45mm。
所述的第一透镜、第二透镜、第三透镜均采用重镧火石玻璃材料。
进一步，所述的第一透镜和第二透镜采用H-ZLAF69A材料；第三透镜采用H-ZLAF76材料。
所述的第四透镜采用H-ZF71材料；第五透镜采用H-QK3L材料。
各透镜表面采用球面或非球面。
进一步，五个透镜光学表面的曲率半径、透镜的厚度及相邻透镜的间隔如下表，表中Ri表示第i个光学表面的曲率半径，i＝1,2，…，10；tj表示第j个透镜的厚度，j＝1,2，…，5；dn表示第n个透镜后表面到下一透镜前表面的空气间隔，n＝1,2，…，4；D5表示第五透镜后表面到光瞳的距离：
表1
Figure BDA0002496944110000021
本发明工作时，附加镜头放置于投影仪镜头外部前方，且附加镜头光瞳与投影仪的入瞳位置重合。
有益效果
在使用本发明的附加镜头后，投影仪的投影视场角明显扩大，投射比可以达到0.1:1以下，投影视场超过±80°，可在0.5m投影距离下获得200英寸的投影图像。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明结构示意图。
图中: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.镜头光瞳。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
如图1所示，本发明的投影仪附加镜头包括同光轴依次设置的第一透镜1，第二透镜2，第三透镜3，第四透镜4，第五透镜5，光瞳6；所述的第一透镜1为弯月负透镜，光瞳一侧为凹面，另一侧为凸面，采用成都光明的H-ZLAF69A材料；第二透镜2为平凹负透镜，光瞳一侧为凹面，另一侧为平面，采用成都光明的H-ZLAF69A材料；第三透镜3为双凹负透镜，采用成都光明的H-ZLAF76材料；第四透镜4为双凸正透镜，采用成都光明的H-ZF71材料；第五透镜5为双凸正透镜，采用成都光明的H-QK3L材料；第三透镜3和第四透镜4胶合在一起形成组合透镜。
所有透镜组合后对从光瞳6出射的投影仪光束进行光束折转，成为更大角度的输出投影图像。
本发明的系统设计选择的波段为480nm～650nm；第一透镜的焦距范围在-75mm～-85mm，第二透镜的焦距在-40mm～-45mm；各透镜的具体参数如表1所示。表中R表示透镜表面的曲率半径，t表示透镜的厚度，d表示该透镜后表面到下一透镜前表面的空气间隔；D5表示第五透镜5后表面到光瞳6的距离。
表1
Figure BDA0002496944110000031
Figure BDA0002496944110000041
第一透镜1，第二透镜2，第三透镜3均需要采用高折射率、色散相对低的材料，本发明优选成都光明材料中环保或非环保的重镧火石玻璃材料，优点在于能够在控制球差的同时最小程度引入色差，降低后面镜组的像差校正压力。
各透镜表面均可以采用球面或非球面。使用非球面成本高，但能获得更好的成像效果。

Claims (7)

1.一种投影仪附加镜头，其特征在于包括同光轴依次设置的第一透镜(1)，第二透镜(2)，第三透镜(3)，第四透镜(4)，第五透镜(5)，光瞳(6)；第一透镜为弯月负透镜，光瞳一侧为凹面，另一侧为凸面；第二透镜为平凹负透镜，光瞳一侧为凹面，另一侧为平面；第三透镜为双凹负透镜，第四透镜为双凸正透镜，第五透镜为双凸正透镜；第三透镜(3)和第四透镜(4)胶合在一起形成组合透镜。
2.根据权利要求1所述的投影仪附加镜头，其特征在于所述的第一透镜的焦距范围在-75mm～-85mm，第二透镜的焦距在-40mm～-45mm。
3.根据权利要求1所述的投影仪附加镜头，其特征在于所述的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)均采用重镧火石玻璃材料。
4.根据权利要求3所述的投影仪附加镜头，其特征在于所述的第一透镜(1)和第二透镜(2)采用H-ZLAF69A材料；第三透镜(3)采用H-ZLAF76材料。
5.根据权利要求3或4所述的投影仪附加镜头，其特征在于所述的第四透镜(4)采用H-ZF71材料；第五透镜(5)采用H-QK3L材料。
6.根据权利要求5所述的投影仪附加镜头，其特征在于各透镜表面采用球面或非球面。
7.根据权利要求6所述的投影仪附加镜头，其特征在于五个透镜光学表面的曲率半径、透镜的厚度及相邻透镜的间隔如下表，表中Ri表示第i个光学表面的曲率半径，i＝1,2，…，10；tj表示第j个透镜的厚度，j＝1,2，…，5；dn表示第n个透镜后表面到下一透镜前表面的空气间隔，n＝1,2，…，4；D5表示第五透镜(5)后表面到光瞳(6)的距离：
表1
Figure FDA0002496944100000011
Figure FDA0002496944100000021
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