CN116338918B - 一种投影变焦镜头 - Google Patents

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Abstract

一种投影变焦镜头，包括沿着光线入射方向依次设置的光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的补偿组B、光焦度为正的变倍组C和光焦度为负的后组D，前固定组A由具有正光焦度的凹面朝向光线入射方向的弯月透镜L1构成，补偿组B由具有负光焦度的凸面朝向光线入射方向的弯月透镜L2构成，变倍组C包括两组胶合透镜，后组D依次由具有正光焦度的凹面朝向光线入射方向的弯月透镜L7和具有负光焦度的凹面朝向光线入射方向的弯月透镜L8构成，其中，从广角端到望远端的变焦过程中，所述补偿组B和所述变倍组C朝远离所述前固定组A的方向移动，并且所述补偿组B和所述变倍组C之间的间隔逐渐增大。

Description

一种投影变焦镜头
技术领域
本发明涉及一种变焦镜头。
背景技术
投影仪作为常见的投影装置已经广泛应用于教学、娱乐。而作为投影仪核心部件的投影镜头性能直接影响投影仪的成像效果。目前，由于投影仪的发展趋势为小型化、紧凑化，而当前的投影变焦镜头为了提高成像质量，通常采用增加透镜数量、以及非球面透镜的设计方式，导致成本较高、体积较大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种投影变焦镜头，包括沿着光线入射方向依次设置的光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的补偿组B、光焦度为正的变倍组C、光焦度为负的后组D；所述前固定组A由具有正光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L1构成；所述补偿组B由具有负光焦度的凸面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L2构成；所述变倍组C依次由具有正光焦度的双凸透镜L3、具有负光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L4、具有负光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L5、具有正光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L6构成；其中，所述双凸透镜L3和所述弯月透镜L4构成第一胶合透镜；所述弯月透镜L5和所述弯月透镜L6构成第二胶合透镜；所述后组D依次由具有正光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L7和具有负光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L8构成；其中，从广角端到望远端的变焦过程中，所述补偿组B和所述变倍组C朝远离所述前固定组A的方向移动，并且所述补偿组B和所述变倍组C之间的间隔逐渐增大。
具体的，还包括设置于所述变倍组C入光侧的光阑ST。
具体的，所述双凸透镜L3和所述弯月透镜L4构成第一胶合透镜；所述弯月透镜L5和所述弯月透镜L6构成第二胶合透镜。
具体的，所述透镜L2、透镜L3和透镜L4均为塑料透镜。
具体的，所述透镜L1、透镜L5、透镜L6、透镜L7和透镜L8为玻璃透镜。
具体的，所述透镜L1、透镜L2、透镜L3、透镜L4、透镜L5、透镜L6、透镜L7和透镜L8均为球面透镜。
具体的，所述前固定组A、所述补偿组B、所述变倍组C、所述后组D的光焦度分别为Fa、Fb、Fc、Fd，并且满足如下条件式：0.4<|Fa/ Fb|<0.5；0.7<|Fc/ Fd|<0.8；1.15<|Fa/ Fd|<1.25。
根据本发明的方案，提供一种采用光焦度为“正-负-正-负”的四群组的投影镜头，该镜头共包含8片透镜，并合理设置透镜的光焦度、光入射面和光出射面的形状，可使得投影镜头整个光学系统的光线走向稳定，使得投影镜头实现高分辨率，同时实现体积小、低成本。
与现在技术相比，本发明的有益效果为：本发明仅采用和玻璃和塑料材料的镜片，具有更轻的质量和更低的制造成本；该镜头共由8片透镜构成，其中，通过胶合透镜的使用，可减小投影镜头的色差和像差，保证了系统的成像质量，并减小了系统总长，进一步减小了系统体积；通过合理设置并调整四个群组的焦距，可降低群组间的公差敏感度，提高了投影镜头的解像力，减化了变焦镜头的装配难度，进一步降低了系统成本。
附图说明
图1为本发明实施例中镜头光学结构示意图。
图2为本发明实施例中镜头处于广角端、中间、望远端时光学结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例提供了一种投影变焦镜头，包括沿着光线入射方向依次设置的光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的补偿组B、光焦度为正的变倍组C、光焦度为负的后组D。
所述前固定组A由具有正光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L1构成。
所述补偿组B由具有负光焦度的凸面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L2构成。
所述变倍组C依次由具有正光焦度的双凸透镜L3、具有负光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L4、具有负光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L5、具有正光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L6构成；其中，所述双凸透镜L3和所述弯月透镜L4构成第一胶合透镜；所述弯月透镜L5和所述弯月透镜L6构成第二胶合透镜。
所述后组D依次由具有正光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L7和具有负光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L8构成。
其中，如图2所示，从广角端到望远端的变焦过程中，所述补偿组B和所述变倍组C朝远离所述前固定组A的方向移动，并且所述补偿组B和所述变倍组C之间的间隔逐渐增大。
光阑ST设置于所述变倍组C入光侧。
所述双凸透镜L3和所述弯月透镜L4构成第一胶合透镜；所述弯月透镜L5和所述弯月透镜L6构成第二胶合透镜。
所述透镜L2、透镜L3和透镜L4均为塑料透镜；
所述透镜L1、透镜L5、透镜L6、透镜L7和透镜L8为玻璃透镜；
所述透镜L1、透镜L2、透镜L3、透镜L4、透镜L5、透镜L6、透镜L7和透镜L8均为球面透镜。
所述前固定组A、所述补偿组B、所述变倍组C、所述后组D的光焦度分别为Fa、Fb、Fc、Fd，并且满足如下条件式：|Fa/ Fb|=0.45；|Fc/ Fd|=0.75；|Fa/ Fd|=1.2。
本发明实施例中，光学系统各个透镜（L1～L8）的参数如下表所示：
镜头F数为2.5。视角范围25°～-40°。
设计方案优点：
本发明仅采用和玻璃和塑料材料的镜片，具有更轻的质量和更低的制造成本；该镜头共由8片透镜构成，其中，通过胶合透镜的使用，可减小投影镜头的色差和像差，保证了系统的成像质量，并减小了系统总长，进一步减小了系统体积；通过合理设置并调整四个群组的焦距，可降低群组间的公差敏感度，提高了投影镜头的解像力，减化了变焦镜头的装配难度，进一步降低了系统成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种投影变焦镜头，其特征在于：包括沿着光线入射方向依次设置的光焦度为正的前固定组A、光焦度为负的补偿组B、光焦度为正的变倍组C、光焦度为负的后组D；
所述前固定组A由具有正光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L1构成；
所述补偿组B由具有负光焦度的凸面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L2构成；
所述变倍组C依次由具有正光焦度的双凸透镜L3、具有负光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L4、具有负光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L5、具有正光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L6构成；其中，所述双凸透镜L3和所述弯月透镜L4构成第一胶合透镜；所述弯月透镜L5和所述弯月透镜L6构成第二胶合透镜；
所述后组D依次由具有正光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L7和具有负光焦度的凹面朝向所述光线入射方向的弯月透镜L8构成；
其中，从广角端到望远端的变焦过程中，所述补偿组B和所述变倍组C朝远离所述前固定组A的方向移动，并且所述补偿组B和所述变倍组C之间的间隔逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的投影变焦镜头，其特征在于，还包括设置于所述变倍组C入光侧的光阑ST。
3.根据权利要求1所述的投影变焦镜头，其特征在于，所述透镜L2、透镜L3和透镜L4均为塑料透镜。
4.根据权利要求1所述的投影变焦镜头，其特征在于，所述透镜L1、透镜L5、透镜L6、透镜L7和透镜L8为玻璃透镜。
5.根据权利要求1所述的投影变焦镜头，其特征在于，所述透镜L1、透镜L2、透镜L3、透镜L4、透镜L5、透镜L6、透镜L7和透镜L8均为球面透镜。
6.根据权利要求1所述的投影变焦镜头，其特征在于，所述前固定组A、所述补偿组B、所述变倍组C、所述后组D的光焦度分别为Fa、Fb、Fc、Fd，并且满足如下条件式：
0.4<|Fa/ Fb|<0.5；
0.7<|Fc/ Fd|<0.8；
1.15<|Fa/ Fd|<1.25。
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