一种低F数的全高清投影镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种低F数的全高清投影镜头，包括投影面和DMD芯片之间设置的透镜组件，所述透镜组件包括从左至右依次同光轴设置的第一负弯月透镜、第二负弯月透镜、双凹透镜、第一凸透镜、第二凸透镜、三胶合透镜、第三凸透镜、第四凸透镜；DMD芯片调制的投影信号光投射入全高清投影镜头，投影信号光依次经过所述第四凸透镜、第三凸透镜、三胶合透镜、第二凸透镜、第一凸透镜、双凹透镜、第二负弯月透镜和第一负弯月透镜在投影屏幕上成像。结构简单，以负组镜头在前，正组在后的反远距型物镜选择相近结构的镜头为初始结构，改变芯片大小，通过更换增减玻璃材质、焦距缩放来优化设计，最终实现F数低，并且保证画面清晰度。

A full high definition projection lens with low F number

The invention discloses a full HD projection lens with low F number, including setting the lens assembly between the projection and the DMD chip, the lens assembly including the order from left to right with the shaft of the first negative meniscus lens second and a negative meniscus lens, biconcave lens, a first convex lens, a convex lens, second the three lens, third convex lens and fourth convex lens; projection signal chip DMD modulated light into full HD projection lens, projection light signal passes the fourth convex lens, third convex lens and three lens, second convex lens and the first convex lens, biconcave lens, second negative meniscus lens and the first negative the meniscus lens on the projection screen imaging. Has the advantages of simple structure, with a negative lens group before and after positive group in the anti telephoto lens to choose the similar structure of the initial structure, changing the chip size, or by replacing the glass material, the focal length zoom to optimize the design, the ultimate realization of the F number is low, and that the resolution of the picture.

【技术实现步骤摘要】
一种低F数的全高清投影镜头
本专利技术涉及光电投影
，尤其涉及一种低F数的全高清投影镜头。
技术介绍
目前，较高像素的投影仪普遍使用非球面的投影镜头，清晰度和TV畸变要求比较容易满足。但是，现有的投影存在以下缺陷：(1)清晰度不佳，镜头容易损耗；(2)投影镜头F数在2-2.5之间，光线利用率低，而如果降低投影镜头的F数，又同时降低了画面的清晰度。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种低F数的全高清投影镜头，使用低F数设计，但是能够同时保证清晰度。本专利技术的目的采用如下技术方案实现：一种低F数的全高清投影镜头，包括投影面和DMD芯片之间设置的透镜组件，所述透镜组件包括从左至右依次同光轴设置的第一负弯月透镜、第二负弯月透镜、双凹透镜、第一凸透镜、第二凸透镜、三胶合透镜、第三凸透镜、第四凸透镜；所述DMD芯片调制的投影信号光投射入所述全高清投影镜头，投影信号光依次经过所述第四凸透镜、第三凸透镜、三胶合透镜、第二凸透镜、第一凸透镜、双凹透镜、第二负弯月透镜和第一负弯月透镜在投影屏幕上成像；所述第一负弯月透镜的焦距介于-70mm与-50mm之间；所述第二负弯月透镜的焦距介于-90mm与-60mm之间；所述双凹透镜的焦距介于-25mm与-15mm之间；所述第一凸透镜的焦距介于65mm与85mm之间；所述第二凸透镜的焦距介于40mm与55mm之间；所述三胶合透镜的焦距介于-20mm与-30mm之间；所述第三凸透镜的焦距介于25mm与35mm之间；所述第四凸透镜的焦距介于35mm与50mm之间；F数为介于1.6至1.8之间。进一步地，所述第一负弯月透镜的两个端面均为非球面。进一步地，还包括棱镜组，所述棱镜组位于第四凸透镜与DMD芯片之间。进一步地，还包括光阑，所述光阑位于第二凸透镜与三胶合透镜之间。进一步地，所述第一负弯月透镜的折射率介于1.50与1.60之间；所述第二负弯月透镜的折射率介于1.45与1.55之间；所述双凹透镜的折射率介于1.65与1.75之间；所述第一凸透镜的折射率介于1.70与1.80之间；所述第二凸透镜的折射率介于1.70与1.80之间；所述三胶合透镜中，靠近光阑的第一凹透镜的折射率介于1.85与1.95之间，中间凸透镜的折射率介于1.45与1.55之间，靠近第二凹透镜的折射率介于1.75与1.85之间；所述第三凸透镜的折射率介于1.55与1.65之间；所述第四凸透镜的折射率介于1.55与1.65之间。进一步地，DMD芯片尺寸为0.47英寸，分辨率为1920×1080；或尺寸0.48英寸，分辨率为1920×1200。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：结构简单，采用光学玻璃球面镜片和光学塑料非球面镜片制成，以负组镜头在前，正组在后的反远距型物镜选择相近结构的镜头为初始结构，改变芯片大小，通过更换增减玻璃材质、焦距缩放来优化设计，最终实现F数低，并且保证画面清晰度。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的MTF曲线图；图3为本专利技术的点列图。其中，1、第一负弯月透镜；2、第二负弯月透镜；3、双凹透镜；4、第一凸透镜；5、第二凸透镜；6、光阑；7、三胶合透镜；8、第三凸透镜；9、第四凸透镜；10、棱镜组；11、窗口玻璃；12、DMD芯片。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。如图1所示，本专利技术提供一种低F数的全高清投影镜头，其包括投影面和DMD芯片12(也就是DLP背投的核心)之间设置的透镜组件，所述透镜组件包括从左至右依次同光轴设置的第一负弯月透镜1、第二负弯月透镜2、双凹透镜3、第一凸透镜4、第二凸透镜5、三胶合透镜7、第三凸透镜8、第四凸透镜9；所述DMD芯片12调制的投影信号光投射入所述全高清投影镜头，投影信号光依次经过所述第四凸透镜9、第三凸透镜8、三胶合透镜7、第二凸透镜5、第一凸透镜4、双凹透镜3、第二负弯月透镜2和第一负弯月透镜1在投影屏幕上成像。本专利技术中全高清投影镜头的焦距介于6mm与7mm之间。其中，第一负弯月透镜1的两个端面均为非球面。基于光学成像原理，使用光学设计软件对投影物镜反复地进行结构达到像差的优化设计。三胶合透镜7具体可以包括以图1的视觉为例，从左至右依次分布的第一凹透镜、第五凸透镜、第二凹透镜，其中第一凹透镜的折射率介于1.85与1.95之间。所述第一负弯月透镜1的焦距介于-70mm与-50mm之间；所述第二负弯月透镜2的焦距介于-90mm与-60mm之间；所述双凹透镜3的焦距介于-25mm与-15mm之间；所述第一凸透镜4的焦距介于65mm与85mm之间；所述第二凸透镜5的焦距介于40mm与55mm之间；所述三胶合透镜7的焦距介于-20mm与-30mm之间；所述第三凸透镜8的焦距介于25mm与35mm之间；所述第四凸透镜9的焦距介于35mm与50mm之间；F数为介于1.6至1.8之间。第一负弯月透镜1的折射率介于1.50与1.60之间；所述第二负弯月透镜2的折射率介于1.45与1.55之间；所述双凹透镜3的折射率介于1.65与1.75之间；所述第一凸透镜4的折射率介于1.70与1.80之间；所述第二凸透镜5的折射率介于1.70与1.80之间；所述三胶合透镜7中，靠近光阑6的第一凹透镜的折射率介于1.85与1.95之间，第五凸透镜的折射率介于1.45与1.55之间，第二凹透镜的折射率介于1.75与1.85之间；所述第三凸透镜8的折射率介于1.55与1.65之间；所述第四凸透镜9的折射率介于1.55与1.65之间。本专利技术还包括棱镜组10和光阑6，其中棱镜组10位于第四凸透镜9与DMD芯片12之间，光阑6位于第二凸透镜5与三胶合透镜7之间。进一步的，在棱镜组10和DMD芯片12之间，还设置有窗口玻璃11。以光阑6为界，负组镜片在前，正组在后的反远距型物镜。作为改进，DMD芯片12的尺寸为0.47英寸，分辨率为1920×1080；或者是尺寸0.48英寸，分辨率为1920×1200。DMD芯片12的中心对准光轴，并且与光轴垂直。以0.47寸的DMD芯片为例，给出专利技术一种全高清投影镜头实施例的参数，表面序号从第一负弯月透镜1的凸面为第1面，开始从左往右依次递增，透镜组参数如表1所示，非球面数据如表2所示：表1透镜组参数表2非球面数据最终得到视场84度，焦距6.57mm,光学筒长130mm，F1.7，畸变小于0.26％,各视场像质均匀并且像质最佳的光学投影镜头。本专利技术实现在1m位置形成对角线为1.78m的像面。如图2所示，MTF(画面清晰度)曲线图中93lp/mm下各视场的MTF曲线紧凑成一束大于0.65，说明镜头成像画面清晰均匀，1920×1200的0.48英寸DMD芯片的像素是5.4微米，对应奎尼斯线对为93lp/mm，在该线对下MTF数值大于0.65即满足DMD芯片的分辨率要求，0.47英寸的DMD芯片小于0.48英寸的DMD芯片，0.47英寸的DMD芯片像素也是5.4微米，对应奎尼斯线对为93lp/mm，在该线对下MTF数值大于0.65即满足DMD芯片的分辨率要求。如图3所示，各视场下的点列图平均弥散斑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低F数的全高清投影镜头，其特征在于，包括投影面和DMD芯片之间设置的透镜组件，所述透镜组件包括从左至右依次同光轴设置的第一负弯月透镜、第二负弯月透镜、双凹透镜、第一凸透镜、第二凸透镜、三胶合透镜、第三凸透镜、第四凸透镜；所述DMD芯片调制的投影信号光投射入所述全高清投影镜头，投影信号光依次经过所述第四凸透镜、第三凸透镜、三胶合透镜、第二凸透镜、第一凸透镜、双凹透镜、第二负弯月透镜和第一负弯月透镜在投影屏幕上成像；所述第一负弯月透镜的焦距介于‑70mm与‑50mm之间；所述第二负弯月透镜的焦距介于‑90mm与‑60mm之间；所述双凹透镜的焦距介于‑25mm与‑15mm之间；所述第一凸透镜的焦距介于65mm与85mm之间；所述第二凸透镜的焦距介于40mm与55mm之间；所述三胶合透镜的焦距介于‑20mm与‑30mm之间；所述第三凸透镜的焦距介于25mm与35mm之间；所述第四凸透镜的焦距介于35mm与50mm之间；F数为介于1.6至1.8之间。

【技术特征摘要】
1.一种低F数的全高清投影镜头，其特征在于，包括投影面和DMD芯片之间设置的透镜组件，所述透镜组件包括从左至右依次同光轴设置的第一负弯月透镜、第二负弯月透镜、双凹透镜、第一凸透镜、第二凸透镜、三胶合透镜、第三凸透镜、第四凸透镜；所述DMD芯片调制的投影信号光投射入所述全高清投影镜头，投影信号光依次经过所述第四凸透镜、第三凸透镜、三胶合透镜、第二凸透镜、第一凸透镜、双凹透镜、第二负弯月透镜和第一负弯月透镜在投影屏幕上成像；所述第一负弯月透镜的焦距介于-70mm与-50mm之间；所述第二负弯月透镜的焦距介于-90mm与-60mm之间；所述双凹透镜的焦距介于-25mm与-15mm之间；所述第一凸透镜的焦距介于65mm与85mm之间；所述第二凸透镜的焦距介于40mm与55mm之间；所述三胶合透镜的焦距介于-20mm与-30mm之间；所述第三凸透镜的焦距介于25mm与35mm之间；所述第四凸透镜的焦距介于35mm与50mm之间；F数为介于1.6至1.8之间。2.如权利要求1所述的全高清投影镜头，其特征在于，所述第一负弯月透镜的两个端面均为...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟统，
申请(专利权)人：杭州有人光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33