CN207663136U - 一种反射式超短焦投影镜头 - Google Patents
一种反射式超短焦投影镜头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207663136U CN207663136U CN201721672335.3U CN201721672335U CN207663136U CN 207663136 U CN207663136 U CN 207663136U CN 201721672335 U CN201721672335 U CN 201721672335U CN 207663136 U CN207663136 U CN 207663136U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- spherical reflector
- short focus
- prism
- spherical
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种反射式超短焦投影镜头，包括数字微镜器件DMD、棱镜、折射透镜组和非球面反射镜，所述棱镜设置于数字微镜器件DMD一侧，所述折射透镜组设置于棱镜一侧，所述非球面反射镜设置于折射透镜组一侧，所述数字微镜器件DMD内部设有显示芯片。本实用新型整个镜头中的所有透镜和非球面反射镜的光学中心共轴，并且整个系统中只有一片非球面透镜和一片非球面反射镜，其中非球面反射镜为凹面奇次非球面，具有正光焦度，非球面系数的阶数不超过十阶，因此整个镜头结构相对简单，零件工艺性好，公差性能优良，并且由于非球面反射镜与所有透镜是同一光学中心共轴，安装调试非常方便，特别适合规模化的生产，大大的降低的生产难度和生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及投影镜头领域，特别涉及一种反射式超短焦投影镜头。
背景技术
近年来，随着高亮度的光源(LED、LD等)、高精度的光学加工及检测工艺和超高分辨率像源等技术的日益成熟，投影显示技术获得了长足的发展。其中由于短焦投影机对距离要求小，往往只需要几十厘米的投影距离，便能投影出100英寸的画面，并且短焦投影机的安装非常方便，只需放在投影幕前方即可，相比常规投影机具有更加节省空间、安装方便等优势，成为了投影机市场的热点，在发展过程中迅速受到了消费者的青睐。
短焦投影机中投影物镜是实现投影的关键部件，在实际应用中，投影镜头光学系统会因为设计、加工、装调等原因产生像差，如畸变、像散、场曲和彗差等，这是目前投影镜头设计上必须克服的难题。目前主要有两种短焦镜头的设计方式，分别为折射式和反射式。
折射式投影镜头目前采用主要是广角式鱼眼镜头，是由球面透镜或非球面透镜组成，经过投影镜头后影像光束大角度出射以达到缩短投影距离的目的，所以此类镜头的镜片数量大、种类多，结构复杂，镜头的长度也不易缩小，可制造性低。
反射式镜头是在折射透镜组的前面增加一片特殊设计的反射镜，可以实现超短距离投影出大画面的要求，投射比达0.38以下。由于是采用反射式的光学技术，图像经过反射后到达屏幕很容易因为反射镜的一点微小的误差而在投影幕上造成图像的变形和亮度不均，因此对光学组件的设计和加工工艺的要求相对较高，并且现阶段的超短焦镜头绝大部分为离轴系统，安装调试很困难，造成产品率不高，相应的成本变高。
因此，发明一种反射式超短焦投影镜头来解决上述问题很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种反射式超短焦投影镜头，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种反射式超短焦投影镜头，包括数字微镜器件DMD、棱镜、折射透镜组和非球面反射镜，所述棱镜设置于数字微镜器件DMD一侧，所述折射透镜组设置于棱镜一侧，所述非球面反射镜设置于折射透镜组一侧，所述数字微镜器件DMD内部设有显示芯片，所述折射透镜组包括第一透镜、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、第十透镜和第十一透镜，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、第十透镜和第十一透镜依次共线设置。
优选的，所述第二透镜和第五透镜设置为双凸透镜。
优选的，所述第六透镜和第七透镜设置为正月牙透镜。
优选的，所述第一透镜、第三透镜、第四透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜设置为负月牙透镜。
优选的，所述第十一透镜设置为非球面透镜。
优选的，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、第九透镜和第十透镜均与非球面反射镜关于光学中心共轴设置，所述非球面反射镜设置为凹面奇次非球面。
本实用新型的技术效果和优点：整个镜头中的所有透镜和非球面反射镜的光学中心共轴，并且整个系统中只有一片非球面透镜和一片非球面反射镜，其中非球面反射镜为凹面奇次非球面，具有正光焦度，非球面系数的阶数不超过十阶，因此整个镜头结构相对简单，零件工艺性好，公差性能优良，并且由于非球面反射镜与所有透镜是同一光学中心共轴，安装调试非常方便，特别适合规模化的生产，大大的降低的生产难度和生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的成像示意图。
图3为本实用新型的畸变图。
图4为本实用新型的相对照度图。
图5为本实用新型的点列图。
图6为本实用新型的MTF曲线图。
图中：1数字微镜器件DMD、2棱镜、3折射透镜组、4非球面反射镜、5 第一透镜、6第二透镜、7第三透镜、8第四透镜、9第五透镜、10第六透镜、11第七透镜、12第八透镜、13第九透镜、14第十透镜、15第十一透镜。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了如图1-6所示的一种反射式超短焦投影镜头，包括数字微镜器件DMD1、棱镜2、折射透镜组3和非球面反射镜4，所述棱镜2设置于数字微镜器件DMD1一侧，所述折射透镜组3设置于棱镜2一侧，所述非球面反射镜4设置于折射透镜组3一侧，所述数字微镜器件DMD1内部设有显示芯片，所述折射透镜组3包括第一透镜5、第二透镜6、第三透镜7、第四透镜8、第五透镜9、第六透镜10、第七透镜11、第八透镜12、第九透镜13、第十透镜14和第十一透镜15，所述第一透镜5、第二透镜6、第三透镜7、第四透镜8、第五透镜9、第六透镜10、第七透镜11、第八透镜12、第九透镜13、第十透镜14和第十一透镜15依次共线设置，该超短焦投影镜头系统可以达到的性能参数为：焦距2.4～2.8mm，数字孔径0.25，F数为2.4，放大倍率170倍～180倍，不小于75°的半视场角，投射比为0.27～0.3，从图4中得知，相对照度大于0.9，从图5点阵图来看，弥散斑(RMS)小于一个像元，从图6中MTF分析来看，各视场成像质量接近衍射，满足在1080P 等各种分辨率下的高质量成像，其中最大畸变小于千分之一。
所述第二透镜6和第五透镜9设置为双凸透镜，所述第六透镜10和第七透镜11设置为正月牙透镜，所述第一透镜5、第三透镜7、第四透镜8、第八透镜12、第九透镜13和第十透镜14设置为负月牙透镜，所述第十一透镜15 设置为非球面透镜，这十一片透镜共同用来调整镜头系统的球差、慧差、象散和色差，所述第一透镜5、第二透镜6、第三透镜7、第四透镜8、第五透镜9、第六透镜10、第七透镜11、第八透镜12、第九透镜13和第十透镜14 均与非球面反射镜4关于光学中心共轴设置，所述非球面反射镜4设置为凹面奇次非球面，具有正光焦度，非球面系数的阶数不超过十阶，因此整个镜头结构相对简单，零件工艺性好，公差性能优良，并且由于非球面反射镜4 与折射透镜组3是同一光学中心共轴，安装调试非常方便，特别适合规模化的生产，大大的降低的生产难度和生产成本。
本实用工作原理：使用时，来自投影机中照明系统的光束经过数字微镜器件DMD1的显示芯片，其出射光线带有一定角度和孔径，这些光线通过棱镜 2后，经过光学成像原理设计的折射透镜组3成像于非球面反射镜4上，非球面反射镜4校正图像的场曲和畸变之后，光线反射后出射，成像于屏幕，从而得到清晰高质量的大画面。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种反射式超短焦投影镜头，包括数字微镜器件DMD(1)、棱镜(2)、折射透镜组(3)和非球面反射镜(4)，所述棱镜(2)设置于数字微镜器件DMD(1)一侧，所述折射透镜组(3)设置于棱镜(2)一侧，所述非球面反射镜(4)设置于折射透镜组(3)一侧，其特征在于：所述数字微镜器件DMD(1)内部设有显示芯片，所述折射透镜组(3)包括第一透镜(5)、第二透镜(6)、第三透镜(7)、第四透镜(8)、第五透镜(9)、第六透镜(10)、第七透镜(11)、第八透镜(12)、第九透镜(13)、第十透镜(14)和第十一透镜(15)，所述第一透镜(5)、第二透镜(6)、第三透镜(7)、第四透镜(8)、第五透镜(9)、第六透镜(10)、第七透镜(11)、第八透镜(12)、第九透镜(13)、第十透镜(14)和第十一透镜(15)依次共线设置。
2.根据权利要求1所述的一种反射式超短焦投影镜头，其特征在于：所述第二透镜(6)和第五透镜(9)设置为双凸透镜。
3.根据权利要求1所述的一种反射式超短焦投影镜头，其特征在于：所述第六透镜(10)和第七透镜(11)设置为正月牙透镜。
4.根据权利要求1所述的一种反射式超短焦投影镜头，其特征在于：所述第一透镜(5)、第三透镜(7)、第四透镜(8)、第八透镜(12)、第九透镜(13)和第十透镜(14)设置为负月牙透镜。
5.根据权利要求1所述的一种反射式超短焦投影镜头，其特征在于：所述第十一透镜(15)设置为非球面透镜。
6.根据权利要求1所述的一种反射式超短焦投影镜头，其特征在于：所述第一透镜(5)、第二透镜(6)、第三透镜(7)、第四透镜(8)、第五透镜(9)、第六透镜(10)、第七透镜(11)、第八透镜(12)、第九透镜(13)和第十透镜(14)均与非球面反射镜(4)关于光学中心共轴设置，所述非球面反射镜(4)设置为凹面奇次非球面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721672335.3U CN207663136U (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种反射式超短焦投影镜头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721672335.3U CN207663136U (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种反射式超短焦投影镜头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207663136U true CN207663136U (zh) | 2018-07-27 |
Family
ID=62940590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721672335.3U Expired - Fee Related CN207663136U (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种反射式超短焦投影镜头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207663136U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109407288A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-01 | 上海理工大学 | 一种折反式超短焦投影镜头系统 |
| CN109491060A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-19 | 浙江大学 | 一种用于桌面投影的超短焦物镜 |
-
2017
- 2017-12-05 CN CN201721672335.3U patent/CN207663136U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109407288A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-01 | 上海理工大学 | 一种折反式超短焦投影镜头系统 |
| CN109491060A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-19 | 浙江大学 | 一种用于桌面投影的超短焦物镜 |
| CN109407288B (zh) * | 2018-12-17 | 2020-12-25 | 上海理工大学 | 一种折反式超短焦投影镜头系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105988207B (zh) | 放大光学系统、光学单元和投影仪设备 | |
| CN103777314B (zh) | 广角投影镜头 | |
| CN101923205B (zh) | 广角投影光学系统 | |
| CN112969953B (zh) | 具有四个球形玻璃元件的投影透镜 | |
| CN107422458B (zh) | 一种低f数的l型短焦全高清投影镜头 | |
| CN105158884A (zh) | 一种超短焦投影镜头系统 | |
| CN110824674A (zh) | 投影用光学镜头 | |
| US11181723B2 (en) | Reflective wide-angle lens | |
| CN106896480B (zh) | 一种投影机远心变焦镜头 | |
| US20240288673A1 (en) | Projection lens | |
| CN210323733U (zh) | 投影镜头及投影装置 | |
| CN109407288B (zh) | 一种折反式超短焦投影镜头系统 | |
| CN110515188A (zh) | 一种投影镜头 | |
| WO2023231111A1 (zh) | 投影镜头以及投影装置 | |
| CN207663136U (zh) | 一种反射式超短焦投影镜头 | |
| CN113359277B (zh) | 光学系统及投影设备 | |
| CN109491060B (zh) | 一种用于桌面投影的超短焦物镜 | |
| CN107490846A (zh) | 一种投影镜头 | |
| CN109061839B (zh) | 一种超星光级高清光学镜头 | |
| CN102621672A (zh) | 一种高投射比投影物镜 | |
| CN107817593B (zh) | 一种超短焦投影镜头 | |
| CN111580247B (zh) | 一种整体调焦高清微投投射镜头 | |
| CN109298584B (zh) | 投影镜头及投影机 | |
| TW201541182A (zh) | 投影裝置 | |
| CN105759405B (zh) | 能增大视场角的光学系统及投影镜头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180727 Termination date: 20181205 |