[發明專利]一種投影機遠心變焦鏡頭

有效

• 申請號: 201710242457.7
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106896480B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 吳新民
• 申請（專利權）人: 成都九天光學技術有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/22;G02B13/18;G03B21/14
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 周永宏

本發明公開了一種投影機遠心變焦鏡頭，由物端至像端依次包括：第一透鏡組(1)，從物端至像端依次包括第一玻璃球面彎月透鏡(11)、第二玻璃球面彎月透鏡(12)、塑料非球面透鏡(13)、雙凹玻璃球面透鏡(14)、第一雙凸玻璃球面透鏡(15)、第二雙凸玻璃球面透鏡(16)和凸凹玻璃球面透鏡(17)；第二透鏡組(2)，從物端至像端依次包括玻璃球面正透鏡(21)和玻璃球面負透鏡(22)；第三透鏡組(3)，從物端至像端依次包括第一玻璃球面正透鏡(31)和第二玻璃球面正透鏡(32)。本發明通過使用塑料非球面透鏡，可以有效控制變焦過程中投影畫面的齊焦性，降低孔徑光闌加寬而衍生的像差，提升變焦鏡頭的解像能力，提高投影圖像的品質。

技術領域

本發明屬于圖像投影技術領域，特別涉及一種投影機遠心變焦鏡頭。

背景技術

現有的數字投影顯示技術主要采用DMD或者LCOS作為顯示器件，采用偏振分光元件(PBS)或者全反射分光元件(TIR)作為照明或成像分光器件，通過設計合理的投影鏡頭光路，將從顯示器件上反射的圖像聚焦到顯示投影屏幕上面，形成放大的投影畫面。為取得良好的顯示圖像品質以及較大的投影畫面尺寸(投射比1.5的情況下)，投影鏡頭通常結構復雜，圖像的畸變較大，而且產生的放大率色差不易控制，在變焦過程中像面的齊焦性不好。由于玻璃材料價格高，加工以及裝配工藝復雜，良率不易控制，現有投影鏡頭通常價格昂貴。

而由于近來各式光源發展成熟，因此，如何提供一種適合用于不同光源且可避免光效率不足的變焦投影鏡頭，為目前相關業者的研發重點之一。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種通過使用塑料非球面透鏡，可以有效控制變焦過程中投影畫面的齊焦性，降低小投射比畫面時候的圖像畸變，有助于降低孔徑光闌加寬而衍生的像差，提升該變焦投影鏡頭的解像能力的投影機遠心變焦鏡頭。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種投影機遠心變焦鏡頭，由物端至像端依次包括：

第一透鏡組，從物端至像端依次包括第一玻璃球面彎月透鏡、第二玻璃球面彎月透鏡、塑料非球面透鏡、雙凹玻璃球面透鏡、第一雙凸玻璃球面透鏡、第二雙凸玻璃球面透鏡和凸凹玻璃球面透鏡；

第二透鏡組，從物端至像端依次包括彼此膠合的玻璃球面正透鏡和玻璃球面負透鏡；

第三透鏡組，從物端至像端依次包括第一玻璃球面正透鏡和第二玻璃球面正透鏡。

進一步地，所述第一透鏡組為正光焦度透鏡組，第一透鏡組的焦距f₁與該遠心變焦鏡頭在廣角端的焦距f_w滿足：1.2＜|f₁/f_w|＜1.9。第二透鏡組為負光焦度透鏡組，第二透鏡組的焦距f₂與該遠心變焦鏡頭在廣角端的焦距f_w滿足：2＜|f₂/f_w|＜2.9。第三透鏡組為正光焦度透鏡組，第三透鏡組的焦距f₃與該遠心變焦鏡頭在廣角端的焦距f_w滿足：1.3＜|f₃/f_w|＜1.56。

進一步地，所述塑料非球面透鏡為朝物端凸出的月凹透鏡，塑料非球面透鏡的焦距f_a與該遠心變焦鏡頭在廣角端的焦距f_w滿足：4.8＜|f_a/f_w|＜6。

進一步地，所述第二透鏡組中玻璃球面正透鏡的色散系數v₁和玻璃球面負透鏡的色散系數v₂滿足：1.5＜|v₁/v₂|＜2。

進一步地，投影圖像的半視場角ω滿足：38°ω48°。

進一步地，所述投影機遠心變焦鏡頭的投影鏡頭的像方相對孔徑FN滿足：2.2≤FN≤2.5。