CN202600247U - 一种变焦投影镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变焦投影镜头，用于DLP投影机，包括设于物侧的第一透镜组和设于像侧的第二透镜组，所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜；所述第二透镜组包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜从物侧到像侧依次排列且均为玻璃材质的球面透镜，本实用新型成像质量高，成本低廉，体积小，性能随温度变化小，并且结构简单，感度低，量产性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种投影镜头，具体涉及一种变焦投影镜头。
背景技术
随着科技的发展，投影显示技术不断进步，投影机被广泛应用于商务、教育、家庭影院等各个领域。其中，数字微镜单元处理投影机（Digital Light Procession，DLP）已逐渐成为主流投影机之一，对DLP用投影镜头的需求也越来越高，随着投影机亮度的不断提高，对随投影镜头的温度变化性能变化的要求也越来越高，现行技术中很多镜头的温度随投影机内部温度的升高而升高，投影性能劣化很严重。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种高性能、小型化的变焦投影镜头。
为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种变焦投影镜头，用于DLP投影机，包括设于物侧的第一透镜组和设于像侧的第二透镜组，所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜；所述第二透镜组包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜从物侧到像侧依次排列且均为玻璃材质的球面透镜。
优选的，所述第一透镜和第七透镜为弯月形透镜，所述第二透镜为双凹透镜；所述第三透镜、第四透镜以及第十透镜为双凸透镜；所述第五透镜和第六透镜为胶合在一起且形状相匹配的双凸透镜和双凹透镜；所述第八透镜和第九透镜为胶合在一起且形状相匹配的弯月形透镜。
优选的，所述第一透镜、第七透镜、第八透镜以及第九透镜均为弯月凹侧面向所述像侧。
优选的，所述第一透镜折射率n1的范围为1.735<n1<1.785，色散v1的范围为49<v1<53；所述第二透镜折射率n2的范围为1.775<n2<1.825，色散v2的范围为45.5<v2<50.5；所述第三透镜折射率n3的范围为1.775<n3<1.825，色散v3的范围为27.5<v3<32.5；所述第四透镜折射率n4的范围为1.585<n4<1.635，色散v4的范围为58.5<v3<63.5；所述第五透镜折射率n5的范围为1.51<n5<1.56，色散v5的范围为63.0<v5<68.0；所述第六透镜折射率n6的范围为1.775<n6<1.825，色散v6的范围为23.5<v6<28.5；所述第七透镜折射率n7的范围为1.775<n7<1.825，色散v7的范围为45.5<v7<50.5；所述第八透镜折射率n8的范围为1.645<n8<1.695，色散v8的范围为30.0<v8<35.0；所述第九透镜折射率n9的范围为1.75<n9<1.80，色散v9的范围为23.0<v9<28.0；所述第十透镜折射率n10的范围为1.775<n10<1.825，色散v10的范围为45.0<v10<50.0。
优选的，所述第三透镜和第十透镜的相对面分别设有一光线光阑和一孔径光阑。
优选的，所述第一透镜组的光焦度为负，所述第一透镜和第二透镜的光焦度为负；所述第三透镜的光焦度为正。
优选的，所述第二透镜组的光焦度为正，所述第四透镜、第五透镜、第七透镜、第八透镜以及第十透镜的光焦度为正；所述第六透镜和第九透镜的光焦度为负。
优选的，所述第一透镜组的焦点距离f1和第二透镜组的焦点距离f2满足以下的函数关系：
优选的，所述变焦投影镜头的镜头全长LWID与镜头焦点距离EFL满足以下的函数关系：
。
采用以上技术方案的有益效果是：首先，由于所述透镜均采用全球面玻璃材料，保证了投影镜头随温度变化的性能变化很小，完全可以满足投影机亮度提高对投影镜头的温度漂移的需求；而且，本实用新型中的第五透镜和第六透镜胶合连接，第八透镜和第九透镜胶合连接，有效的减小的倍率色差；同时，所述第十透镜设有孔径光阑，有效的减小了第十透镜的外径；第四，在第三透镜设定了光线光阑，有效的防止光阑外光线进入成像系统而减弱成像质量，进一步提高整体的成像质量；第五，本实用新型成像质量高，成本低廉，体积小，性能随温度变化小，并且结构简单，感度低，量产性高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中WIDE的像差图（包含球差，畸变，场区，彗差，位置色差及倍率色差等）；
图3为为本实用新型中TELE的像差图（包含球差，畸变，场区，彗差，位置色差及倍率色差等）；
图4为本实用新型中WIDE白色的波动光学MTF；
图5为本实用新型中TELE白色的波动光学MTF；
图6为本实用新型中WIDE的SPOT图；
图7为本实用新型中TELE的SPOT图；
图8为本实用新型中WIDE及TELE的周边光量比。
其中，S1.孔径光阑 S2.光线光阑 G1.第一透镜 G2.第二透镜 G3.第三透镜 G4.第四透镜 G5.第五透镜 G6.第六透镜 G7.第七透镜 G8.第八透镜 G9.第九透镜 G10.第十透镜。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。
实施例1
参见图1，如其中的图例所示，一种变焦投影镜头，用于DLP投影机，包括设于物侧的一第一透镜组和设于像侧的一第二透镜组，所述第一透镜组包括一第一透镜G1、一第二透镜G2以及一第三透镜G3；所述第二透镜组包括一第四透镜G4、一第五透镜G5、一第六透镜G6、一第七透镜G7、一第八透镜G8、一第九透镜G9以及一第十透镜G10；所述第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4、第五透镜G5、第六透镜G6、第七透镜G7、第八透镜G8、第九透镜G9以及第十透镜G10从物侧到像侧依次排列且均为玻璃材质的球面透镜。
所述第一透镜G1和第七透镜G7为弯月形透镜，所述第二透镜G2为双凹透镜；所述第三透镜G3、第四透镜G4以及第十透镜G10为双凸透镜；所述第五透镜G5和第六透镜G6为胶合在一起且形状相匹配的双凸透镜和双凹透镜；所述第八透镜G8和第九透镜G9为胶合在一起且形状相匹配的弯月形透镜。
所述第一透镜G1、第七透镜G7、第八透镜G8以及第九透镜G9均为弯月凹侧面向所述像侧。
所述第一透镜G1折射率n1为1.745，色散v1为50；所述第二透镜G2折射率n2为1.785，色散v2为46.5；所述第三透镜G3折射率n3为1.785，色散v3为28.5；所述第四透镜G4折射率n4为1.595，色散v4为59.5；所述第五透镜G5折射率n5为1.52，色散v5为64.0；所述第六透镜G6折射率n6为1.785，色散v6为24.5；所述第七透镜G7折射率n7为1.785，色散v7为46.5；所述第八透镜G8折射率n8为1.655，色散v8为31.0；所述第九透镜G9折射率n9为1.76，色散v9为24.0；所述第十透镜G10折射率n10为1.785，色散v10为46.0。
所述第三透镜G3和第十透镜G10的相对面分别设有一光线光阑S2和一孔径光阑S1，所述孔径光阑S1有效的减小了第十透镜G10的外径，所述第十透镜G10的外径为Φ9mm；所述光线光阑S2有效的防止光阑外光线进入成像系统而减弱成像质量，进一步提高整体的成像质量。
所述第一透镜组的光焦度为负，所述第一透镜G1和第二透镜G2的光焦度为负；所述第三透镜G3的光焦度为正。
所述第二透镜组的光焦度为正，所述第四透镜G4、第五透镜G5、第七透镜G7、第八透镜G8以及第十透镜G10的光焦度为正；所述第六透镜G6和第九透镜G9的光焦度为负。
所述第一透镜组的焦点距离f1和第二透镜组的焦点距离f2满足以下的函数关系：
。
所述变焦投影镜头的镜头全长LWID与镜头焦点距离EFL满足以下的函数关系：
所述第三透镜G3与第四透镜G4间隔为13.68mm，并且所述第四透镜G4与所述第三透镜G3相对的面较大，通过第三透镜G3与第四透镜G4的光线平缓，通过改变第三透镜G3，第四透镜G4的间隔来实现整个投影镜头的调焦与变焦。
本实用新型的设计基准投影画面为60英寸 ，通过变焦及调焦，可以保证30英寸到300英寸的投影画面的成像质量。
参见图2、图3、图4、图5、图6以及图7，图2为本实用新型中WIDE的相差图（包含球差，畸变，场区、彗差，位置色差及倍率色差）；图3为为本实用新型中TELE的像差图（包含球差，畸变，场区，彗差，位置色差及倍率色差等）； 图4为本实用新型中WIDE白色的波动光学MTF；图5为本实用新型中TELE白色的波动光学MTF；图6为本实用新型中WIDE的SPOT图；图7为本实用新型中TELE的SPOT图；图8为本实用新型中WIDE及TELE的周边光量比，本实用新型光学畸变小于1.5%。
参见图8，图8为本实用新型中WIDE及TELE的周边光量比，本实用新型最大周边光量比大于50%。
实施例2
其余与所述实施例1相同，不同之处在于，所述第一透镜G1折射率n1为1.755，色散v1为51；所述第二透镜G2折射率n2为1.795，色散v2为47.5；所述第三透镜G3折射率n3为1.795，色散v3为29.5；所述第四透镜G4折射率n4为1.605，色散v4为60.5；所述第五透镜G5折射率n5为1.53，色散v5为65.0；所述第六透镜G6折射率n6为1.795，色散v6为25.5；所述第七透镜G7折射率n7为1.795，色散v7为47.5；所述第八透镜G8折射率n8为1.665，色散v8为32.0；所述第九透镜G9折射率n9为1.77，色散v9为25.0；所述第十透镜G10折射率n10为1.795，色散v10为47.0。
实施例3
其余与所述实施例1相同，不同之处在于，所述第一透镜G1折射率n1为1.765，色散v1为52；所述第二透镜G2折射率n2为1.805，色散v2为48.5；所述第三透镜G3折射率n3为1.805，色散v3为30.5；所述第四透镜G4折射率n4为1.615，色散v4为61.5；所述第五透镜G5折射率n5为1.54，色散v5为66.0；所述第六透镜G6折射率n6为1.805，色散v6为26.5；所述第七透镜G7折射率n7为1.805，色散v7为48.5；所述第八透镜G8折射率n8为1.675，色散v8为33.0；所述第九透镜G9折射率n9为1.78，色散v9为26.0；所述第十透镜G10折射率n10为1.805，色散v10为48.0。
实施例4
其余与所述实施例1相同，不同之处在于，所述第一透镜G1折射率n1为1.775，色散v1为52；所述第二透镜G2折射率n2为1.815，色散v2为49.5；所述第三透镜G3折射率n3为1.815，色散v3为31.5；所述第四透镜G4折射率n4为1.625，色散v4为62.5；所述第五透镜G5折射率n5为1.55，色散v5为67.0；所述第六透镜G6折射率n6为1.815，色散v6为27.5；所述第七透镜G7折射率n7为1.815，色散v7为49.5；所述第八透镜G8折射率n8为1.685，色散v8为34.0；所述第九透镜G9折射率n9为1.79，色散v9为27.0；所述第十透镜G10折射率n10为1.815，色散v10为49.0。
采用以上技术方案的有益效果是：首先，由于所述透镜均采用全球面玻璃材料，保证了投影镜头随温度变化的性能变化很小，完全可以满足投影机亮度提高对投影镜头的温度漂移的需求；而且，本实用新型中的第五透镜和第六透镜胶合连接，第八透镜和第九透镜胶合连接，有效的减小的倍率色差；同时，所述第十透镜设有孔径光阑，有效的减小了第十透镜的外径；第四，在第三透镜设定了光线光阑，有效的防止光阑外光线进入成像系统而减弱成像质量，进一步提高整体的成像质量；第五，本实用新型成像质量高，成本低廉，体积小，性能随温度变化小，并且结构简单，感度低，量产性高。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种变焦投影镜头，用于DLP投影机，其特征在于，包括设于物侧的第一透镜组和设于像侧的第二透镜组，所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜以及第三透镜；所述第二透镜组包括第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜从物侧到像侧依次排列且均为玻璃材质的球面透镜。
2.根据权利要求1所述的变焦投影镜头，其特征在于，所述第一透镜和第七透镜为弯月形透镜，所述第二透镜为双凹透镜；所述第三透镜、第四透镜以及第十透镜为双凸透镜；所述第五透镜和第六透镜为胶合在一起且形状相匹配的双凸透镜和双凹透镜；所述第八透镜和第九透镜为胶合在一起且形状相匹配的弯月形透镜。
3.根据权利要求2所述的变焦投影镜头，其特征在于，所述第一透镜、第七透镜、第八透镜以及第九透镜均为弯月凹侧面向所述像侧。
4.根据权利要求3所述的变焦投影镜头，其特征在于，所述第一透镜折射率n1的范围为1.735<n1<1.785，色散v1的范围为49<v1<53；所述第二透镜折射率n2的范围为1.775<n2<1.825，色散v2的范围为45.5<v2<50.5；所述第三透镜折射率n3的范围为1.775<n3<1.825，色散v3的范围为27.5<v3<32.5；所述第四透镜折射率n4的范围为1.585<n4<1.635，色散v4的范围为58.5<v3<63.5；所述第五透镜折射率n5的范围为1.51<n5<1.56，色散v5的范围为63.0<v5<68.0；所述第六透镜折射率n6的范围为1.775<n6<1.825，色散v6的范围为23.5<v6<28.5；所述第七透镜折射率n7的范围为1.775<n7<1.825，色散v7的范围为45.5<v7<50.5；所述第八透镜折射率n8的范围为1.645<n8<1.695，色散v8的范围为30.0<v8<35.0；所述第九透镜折射率n9的范围为1.75<n9<1.80，色散v9的范围为23.0<v9<28.0；所述第十透镜折射率n10的范围为1.775<n10<1.825，色散v10的范围为45.0<v10<50.0。
5.根据权利要求4所述的变焦投影镜头，其特征在于，所述第三透镜和第十透镜的相对面分别设有一光线光阑和一孔径光阑。
6.根据权利要求5所述的变焦投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组的光焦度为负，所述第一透镜和第二透镜的光焦度为负；所述第三透镜的光焦度为正。
7.根据权利要求6所述的变焦投影镜头，其特征在于，所述第二透镜组的光焦度为正，所述第四透镜、第五透镜、第七透镜、第八透镜以及第十透镜的光焦度为正；所述第六透镜和第九透镜的光焦度为负。
8.根据权利要求7所述的变焦投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组的焦点距离f1和第二透镜组的焦点距离f2满足以下的函数关系：
。
9.根据权利要求8所述的变焦投影镜头，其特征在于，所述变焦投影镜头的镜头全长LWID与镜头焦点距离EFL满足以下的函数关系：
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| CN103454756A (zh) * | 2012-05-31 | 2013-12-18 | 苏州智能泰克有限公司 | 一种变焦投影镜头 |
| CN106501918A (zh) * | 2015-09-04 | 2017-03-15 | 中强光电股份有限公司 | 投影装置以及投影镜头 |
| CN108873268A (zh) * | 2017-05-08 | 2018-11-23 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 光学镜头 |
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| CN106501918A (zh) * | 2015-09-04 | 2017-03-15 | 中强光电股份有限公司 | 投影装置以及投影镜头 |
| CN106501918B (zh) * | 2015-09-04 | 2019-07-23 | 中强光电股份有限公司 | 投影装置以及投影镜头 |
| CN108873268A (zh) * | 2017-05-08 | 2018-11-23 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 光学镜头 |
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