CN203204230U - 一种大口径广角镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大口径广角镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一镜群和具有正光焦度的第二镜群，第一镜群和第二镜群是满足以下条件式的镜群：-7＜f1/f＜-4，1.2＜f2/f＜2.2，其中，f1为第一镜群的焦距，f2为第二镜群的焦距，f为所述大口径广角镜头的焦距。本实用新型的大口径广角镜头，具有足够的视场角度，以及充分的矫正像差，能够满足有高通光量，良好的色差矫正，高分辨率，高对比度要求的投影系统的需要。

Description

一种大口径广角镜头

技术领域

本实用新型涉及一种广角镜头，尤其适用于高亮度高清晰度，并配合大型投影显示芯片的投影机的放大型镜头。

背景技术

液晶、DLP等投影机的投射装置要求在更短的投影距离下达到短的投影画面，这就要求使用的投影镜头有很广的视场角。而另一方面，在镜头和显示芯片之间又配置有色彩合成系统、照明系统、棱镜等，这些器件又占用了很长的空间。所以此类光学镜头就只能采用后焦距比较长的光学镜头。

单镜头反光镜照相机由于在镜头至菲林之间也配置有反光镜，也占用了固定的空间，所以广角型的单反相机镜头通常也有较长的后焦距。为达到以上要求，为前透镜组配置负的光焦度，后透镜组配置正的光焦度，即反射远结构的镜头。由于此种镜头前后光焦度的极其不对称性，使镜头畸变，倍率色差的矫正非常困难。投影显示芯片要求入射的光线角度在中心和边缘不能有太大差异，即要求镜头采用像方远心的设计，让以上指标更加难以达到。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题在于克服以上的技术缺陷，提供一种大口径广角镜头，尤其可用于对高通光量，良好的色差矫正，高分辨率，高对比度要求的投影系统。

本实用新型的技术方案为：一种大口径广角镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一镜群和具有正光焦度的第二镜群，第一镜群和第二镜群是满足以下条件式的镜群：

-7＜f1/f＜-4

1.2＜f2/f＜2.2

其中，f1为第一镜群的焦距，f2为第二镜群的焦距，f为所述大口径广角镜头的焦距。

所述第一镜群从物侧到像侧依次包括具有负光焦度的第一透镜组和具有正光焦度的第二透镜组。

所述第一透镜组从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片和具有负光焦度的第三镜片。

所述第二透镜组从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第四镜片、具有正光焦度的第五镜片和第六镜片，第六镜片是由一片正光焦度镜片和一片负光焦度镜片组成的胶合镜片。

所述第一透镜组是满足下述条件式的透镜组：

-1＜f11/f＜-0.9

其中，f11为第一透镜组的焦距，f为所述大口径广角镜头的焦距。

所述第二镜群从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第七镜片、具有负光焦度的第八镜片、第九镜片、具有正光焦度的第十镜片、具有正光焦度的第十一镜片，第九镜片是一片正光焦度镜片和一片负光焦度镜片组成的胶合镜片。

所述大口径广角镜头还包括一设置在第一镜群和第二镜群之间的光阑。

为保证大口径广角镜头的小型化，所述大口径广角镜头满足以下条件

TTL/EFL＜6.1

其中TTL为镜头物方第一镜片第一个面的中心点到像面的距离；EFL为该镜头像方主平面到像面的距离。

1.7＜BFL/f＜2

BFL为从最后一个镜片到像面的距离(这最后一个镜片是指从物侧数的第二镜群的最后一个镜片)。

第一镜片是一个面弯向物侧的平凸透镜、第二镜片是两个面都弯向物侧的弯月透镜；第三镜片是双凹透镜。

有益效果：

本实用新型的大口径广角镜头，具有足够的视场角度，以及充分的矫正像差，能够满足有高通光量，良好的色差矫正，高分辨率，高对比度要求的投影系统的需要。

附图说明

图1是本实用新型的大口径广角镜头的结构示意图；

图2是本实用新型的大口径广角镜头的球差图；

图3是本实用新型的大口径广角镜头的场曲图；

图4是本实用新型的大口径广角镜头的畸变图；

图5是本实用新型的大口径广角镜头的像差图；

图6是本实用新型的大口径广角镜头的模拟传递函数图；

图7是本实用新型的大口径广角镜头的倍率色差图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

本实用新型涉及一种大口径广角镜头如图1所示，从物侧到像侧依次包括第一镜群1和第二镜群2，第一镜群1从物侧到像侧依次包括具有负光焦度的第一透镜组11和具有正光焦度的第二透镜组12。第一透镜组11包括具有正光焦度的第一镜片111、具有负光焦度的第二镜片112和具有负光焦度的第3镜片113，第1镜片111是一个面弯向物侧的平凸透镜、第二镜片112是两个面都弯向物侧的弯月透镜；第三镜片113是双凹透镜。第二透镜组12包括具有正光焦度的第四镜片121、具有正光焦度的第五镜片122和第六镜片123，第六镜片是由一片正光焦度镜片1231和一片负光焦度镜片1232组成的胶合镜片，胶合镜片的最后一面弯向像面方向。该第一镜群1具有负光焦度并满足以下关系式：

-7＜f1/f＜-4

其中，f1为第一镜群的焦距，f为此广角镜头的焦距；此式保证此广角镜头有足够的视场角度。

第一透镜组11满足以下关系式：

-1＜f11/f＜-0.9

f11为第一透镜组11的焦距，f为此广角镜头的焦距。此关系式保证了镜头有足够的后焦距离。

第二镜群2从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第七镜片21、具有负光焦度的第八镜片22、以及由一片正光焦度镜片231和一片负光焦度镜片232组成的胶合镜片23、具有正光焦度的第九镜片24、具有正光焦度的第十镜片25。该第二镜群具有正光焦度，并满足以下关系式：

1.2＜f2/f＜2.2

f2为第二镜群2的焦距，f为此广角镜头的焦距。满足此式保证了镜头可以充分的矫正像差。

在第一镜群1和第二镜群2之间设置有光阑3。

为保证大口径广角镜头满足镜头小型化的要求，满足以下条件：

TTL/EFL＜6.1

EFL(焦距)表示像侧主平面到像面的距离，TTL表示物侧第一镜片第一个面的中心点到像面的距离。

本实施例的光阑值为FNO，视场角为FOV

EFL＝1TTL＝6mmFOV＝61°FNO＝1.6，下表为本实施例的优选参数值：

表1

实施例的广角镜头的球差特性曲线、场曲特性曲线、畸变的特性曲线、调制传递函数图、横向色差特性曲线分别如图2至图7所示。图2中，三条曲线分别为波长为460纳米(nm)、550nm及620nm的光线经广角镜头的球差特性曲线。可见，实施例的广角镜头对可见光(460-620nm)产生的球差被控制在-0.2mm～0.2mm间。图3中曲线t及s为子午场曲(Tangential fieldcurvature)特性曲线及弧矢场曲(Sagittal field curvature)特性曲线，可见，子午场曲值及弧矢场曲值被控制在-0.3mm～0.3mm间。图4中曲线为畸变特性曲线，可见，畸变量被控制在-1.8％～1.8％间。图5中，两条曲线分别为波长为460nm及620nm的光线经广角镜头的横向色差特性曲线，可见，实施例的广角镜头对可见光产生的横向色差被控制在5微米以下。综前，尽管广角镜头具有较大的视场角及较小尺寸，其产生的球差、场曲、畸变及横向色差却被控制在较小的范围内，对于有高亮度高清晰度，并有大型投影显示芯片要求的投影机来说是一种非常好的实现方式。

Claims (9)

1.一种大口径广角镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一镜群和具有正光焦度的第二镜群，第一镜群和第二镜群是满足以下条件式的镜群：

-7＜f1/f＜-4

1.2＜f2/f＜2.2

其中，f1为第一镜群的焦距，f2为第二镜群的焦距，f为所述大口径广角镜头的焦距。

2.根据权利要求1所述的大口径广角镜头，其特征在于，所述第一镜群从物侧到像侧依次包括具有负光焦度的第一透镜组和具有正光焦度的第二透镜组。

3.根据权利要求2所述的大口径广角镜头，其特征在于，所述第一透镜组从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片和具有负光焦度的第三镜片。

4.根据权利要求2所述的大口径广角镜头，其特征在于，所述第二透镜组从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第四镜片、具有正光焦度的第五镜片和第六镜片，第六镜片是由一片正光焦度镜片和一片负光焦度镜片组成的胶合镜片。

5.根据权利要求2所述的大口径广角镜头，其特征在于，所述第一透镜组是满足下述条件式的透镜组：

-1＜f11/f＜-0.9

其中，f11为第一透镜组的焦距，f为所述大口径广角镜头的焦距。

6.根据权利要求1所述的大口径广角镜头，其特征在于，所述第二镜群从物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第七镜片、具有负光焦度的第八镜片、第九镜片、具有正光焦度的第十镜片、具有正光焦度的第十一镜片，第九镜片是一片正光焦度镜片和一片负光焦度镜片组成的胶合镜片。

7.根据权利要求1所述的大口径广角镜头，其特征在于，所述大口径广角镜头还包括一设置在第一镜群和第二镜群之间的光阑。

8.根据权利要求1所述的大口径广角镜头，其特征在于，大口径广角镜头满足以下条件

TTL/EFL＜6.1

其中TTL为镜头物方第一镜片第一个面的中心点到像面的距离；EFL为该镜头像方主平面到像面的距离。

9.根据权利要求3所述的大口径广角镜头，其特征在于，第一镜片是一个面弯向物侧的平凸透镜、第二镜片是两个面都弯向物侧的弯月透镜；第三镜片是双凹透镜。

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