投影用光學鏡頭制造技術

本實用新型專利技術提供了一種投影用光學鏡頭，所述投影用光學鏡頭包括：從物側到像側依次設置的凹面反射鏡、具有負光焦度的第一透鏡組、具有正光焦度的沿著所述投影用光學鏡頭的光軸正向及反向移動的第二透鏡組、具有正光焦度的第三透鏡組和振鏡；所述投影用光學鏡頭的相對孔徑FNo滿足：FNo∈[1.8,2.2]；所述移動透鏡組的焦距f

【技術實現步驟摘要】
投影用光學鏡頭
本技術涉及光學鏡頭，特別涉及超短焦投影用光學鏡頭。
技術介紹
目前，投影儀得到了廣泛的應用，如教育行業，投影用光學鏡頭是投影儀的核心模塊，但通常存在球差大、周邊像質差、長度大、角度越大畸變越大、像散和軸向色差大等不足，如：CN2018104678873公開了一種超大投射范圍投影光學系統，具體包括：DMD芯片和反射鏡之間設置有相對DMD芯片靜止的第一透鏡組，第一透鏡組的光焦度為負，所述DMD芯片和第一透鏡組之間設置有能夠在DMD芯片第一透鏡組之間移動的第二透鏡組，第二透鏡組的光焦度為正，所述DMD芯片和第二透鏡組之間設置有能夠在DMD芯片和第二透鏡組之間移動的第三透鏡組，第三透鏡組的光焦度為負，所述DMD芯片和第三透鏡組之間設置有相對DMD芯片靜止的第四透鏡組，第四透鏡組的光焦度為正。CN2017203198140公開了一種超短焦投影光學裝置，具體包括：能相對DMD芯片前后移動的第一透鏡組，所述第一透鏡組的光焦度為正；能相對DMD芯片前后移動的第二透鏡組，所述第二透鏡組的光焦度為正；能相對DMD芯片前后移動的第三透鏡組，所述第三透鏡組的光焦度為負；相對DMD芯片靜止的第四透鏡組，所述第四透鏡組的光焦度為正。
技術實現思路
為解決上述現有技術方案中的不足，本技術提供了一種可靠性好、大光圈、大角度且無畸變、像方遠心、4K成像的投影用光學鏡頭。本技術的目的是通過以下技術方案實現的：一種投影用光學鏡頭，所述投影用光學鏡頭包括：從物側到像側依次設置的凹面反射鏡、固定設置且具有負光焦度的第一透鏡組、具有正光焦度的沿著所述投影用光學鏡頭的光軸正向及反向移動的第二透鏡組、具有正光焦度的第三透鏡組和振鏡；所述第三透鏡組包括至少兩個透鏡，光闌設置在所述第三透鏡組的透鏡之間；所述投影用光學鏡頭的相對孔徑FNo滿足：FNo∈[1.8,2.2]；所述第二透鏡組的焦距f2和所述投影用光學鏡頭的焦距f滿足：與現有技術相比，本技術具有的有益效果為：1.可靠性好；更少的第二透鏡組，即更少的移動透鏡，降低了結構復雜度和成本，提高了運行的可靠性；2.大角度無畸變；第一透鏡組的透鏡為漏斗形設計，配合反射鏡反射面的非球面面型的優化，如曲率和K值的選擇，共同保證光學畸變小于1％；3.大光圈；第二透鏡組在移動過程中可不僅能調節畫面尺寸變化帶來的像差，同時還能調節大光圈引入的球差與慧差；4.高周邊光亮比；第三透鏡組的臨著振鏡(即離振鏡最近)的透鏡為第二非球面透鏡，且該透鏡焦距和(該透鏡到振鏡的)距離滿足特殊條件，保證畫質的同時，具備高的周邊光亮比，從而提升鏡頭整體的效率；5.實現了4K成像；第二透鏡組中包括至少一個第三非球面透鏡，特別是臨著(即最靠近)光闌的透鏡，曲率和K值的特別設計，可以在移動調焦的過程中，最大程度地降低鏡頭的像散與軸向色差，從而符合4K成像的要求；第二透鏡組的第一透鏡滿足高折射率低阿貝數范圍，以保證光學慧差符合4K成像的要求；6.像方遠心；第三透鏡組中采用了三膠合與二膠合透鏡的連續使用，使上光線與下光線發散角更接近，從而保證鏡頭遠心度小于0.1度。附圖說明參照附圖，本技術的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本技術的技術方案，而并非意在對本技術的保護范圍構成限制。圖中：圖1是本技術實施例1的投影用光學鏡頭的結構簡圖；圖2是本技術實施例2的投影用光學鏡頭的結構簡圖；圖3為本技術實施例3的投影用光學鏡頭的結構簡圖。具體實施方式圖1-3和以下說明描述了本技術的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本技術。為了教導本技術技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本技術的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本技術的多個變型。由此，本技術并不局限于下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。下述實施例中，在焦距的單位未標出時，焦距的單位均為毫米。實施例1：圖1示意性地給出了本技術實施例1的投影用光學鏡頭的結構簡圖，如圖1所示，所述投影用光學鏡頭包括：從物側到像側依次設置的凹面反射鏡1、固定設置且具有負光焦度的第一透鏡組、具有正光焦度的沿著所述投影用光學鏡頭的光軸正向及反向移動的第二透鏡組、具有正光焦度的第三透鏡組和振鏡。第三透鏡組可固定設置，優選地，第三透鏡組也可移動的設置，可用來調節和sensor之間的間距的，即適應性調節和像面之間間距，調節范圍很小。第三透鏡組包括至少兩個透鏡，光闌設置在所述第三透鏡組的透鏡之間。所述投影用光學鏡頭的相對孔徑FNo滿足：FNo∈[1.8,2.2]。所述第一透鏡組的焦距f1、第二透鏡組的焦距f2、第三透鏡組的焦距f3滿足以及所述投影用光學鏡頭的焦距f滿足：優選地，f1∈[-40mm,-25mm]，f2∈[60mm,140mm]；f3∈[15mm,35mm]；f∈[1.6mm,2.2mm]。為了做到大角度下無畸變，進一步地，所述第一透鏡組包括至少一個第一非球面透鏡，所述第一非球面透鏡的至少一側表面在所述光軸所在的一個參考面上的截面輪廓線包括位于中部的第一區段，以及兩個分別位于所述第一區段兩側的第二區段；所述第一區段的每個點的曲率中心處于所述截面輪廓線的一側，所述第二區段的每個點的曲率中心處于所述截面輪廓線的另一側。這樣設置可設計成使所述第一區段向所述第一非球面透鏡內凹陷，每個所述第二區段向所述第一非球面透鏡外拱起。可選地，也可根據需要，可設計成使所述第一區段向所述第一非球面透鏡外拱起，每個所述第二區段向所述第一非球面透鏡內凹陷。第一非球面透鏡的投射面可設計成上述表面結構。在一些場合，該第一非球面透鏡的上述表面結構可被稱為雙反曲結構，可選地，可選地，所述凹面反射鏡的反射面是非球面，所述反射面與第一透鏡組臨著所述凹面反射鏡的透射面滿足：R反為所述反射面的曲率半徑，K反為所述反射面的K值，R1-1為所述透射面的曲率半徑，K1-1為所述透射面的K值。為了保證鏡頭遠心度小于0.1度，進一步地，所述第三透鏡組包括：三膠合透鏡組，包括依次設置的光焦度為負、正和負的三個透鏡；三膠合透鏡組的焦距f3-0-3滿足：具體地，15mm≤|f3-0-3|≤25mm；二膠合透鏡組，包括依次設置的光焦度為正、負的二個透鏡，二膠合透鏡組的焦距f3-0-2和三膠合透鏡組的焦距f3-0-3滿足：光依次穿過所述光闌、三膠合透鏡組和二膠合透鏡組。當前排布狀態下，鏡片排布方式較優，沒有連續的兩個光焦度為負的鏡片，色差好。為了提高周邊光亮比，進一步地，所述第三透鏡組的臨著所述振鏡的透鏡為第二非球面透鏡，且滿足以下條件：f本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種投影用光學鏡頭，其特征在于：所述投影用光學鏡頭包括：/n從物側到像側依次設置的凹面反射鏡、固定設置且具有負光焦度的第一透鏡組、具有正光焦度的沿著所述投影用光學鏡頭的光軸正向及反向移動的第二透鏡組、具有正光焦度的第三透鏡組和振鏡；所述第三透鏡組包括至少兩個透鏡，光闌設置在所述第三透鏡組的透鏡之間；/n所述投影用光學鏡頭的相對孔徑FNo滿足：FNo∈[1.8,2.2]；/n所述第二透鏡組的焦距f

【技術特征摘要】
1.一種投影用光學鏡頭，其特征在于：所述投影用光學鏡頭包括：
從物側到像側依次設置的凹面反射鏡、固定設置且具有負光焦度的第一透鏡組、具有正光焦度的沿著所述投影用光學鏡頭的光軸正向及反向移動的第二透鏡組、具有正光焦度的第三透鏡組和振鏡；所述第三透鏡組包括至少兩個透鏡，光闌設置在所述第三透鏡組的透鏡之間；
所述投影用光學鏡頭的相對孔徑FNo滿足：FNo∈[1.8,2.2]；
所述第二透鏡組的焦距f2和所述投影用光學鏡頭的焦距f滿足：


2.根據權利要求1所述的投影用光學鏡頭，其特征在于：所述第一透鏡組包括至少一個第一非球面透鏡，所述第一非球面透鏡的至少一側表面在所述光軸所在的一個參考面上的截面輪廓線包括位于中部的第一區段，以及兩個分別位于所述第一區段兩側的第二區段；所述第一區段的每個點的曲率中心處于所述截面輪廓線的一側，所述第二區段的每個點的曲率中心處于所述截面輪廓線的另一側。


3.根據權利要求1所述的投影用光學鏡頭，其特征在于：所述第三透鏡組包括：
三膠合透鏡組，包括依次設置的光焦度為負、正和負的三個透鏡；三膠合透鏡組的焦距f3-0-3滿足：
二膠合透鏡組，包括依次設置的光焦度為正、負的二個透鏡，二膠合透鏡組的焦距f3-0-2和三膠合透鏡組的焦距f3-0-3滿足：


4.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張云濤，尚潔陽，張平華，蔡源龍，
申請(專利權)人：嘉興中潤光學科技有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33