远心投影镜头及图像输出设备制造技术

本发明专利技术提供一种远心投影镜头及图像输出设备，涉及投影镜头领域。该远心投影镜头包括：第一透镜群组、第二透镜群组、第三透镜群组和棱镜，其中，第一透镜群组靠近物面、第三透镜群组靠近像面、第二透镜群组设于第一透镜群组和第三透镜群组之间、棱镜设于第三透镜群组和像面之间。第一透镜群组、第二透镜群组第三透镜群的光轴重合。第一透镜群组具有负屈光度，第二透镜群组具有正屈光度，第三透镜群组具有正屈光度，其中，所述第一透镜群组、所述第二透镜群组、所述第三透镜群组组成远心结构。实现了投影镜头焦距短、镜头尺寸小，结构紧凑，同时提升了成像质量，而且大量生产时的成本降低。

【技术实现步骤摘要】
远心投影镜头及图像输出设备
本专利技术涉及投影镜头
，具体而言，涉及一种远心投影镜头及图像输出设备。
技术介绍
投影仪在教学、生活、工作中使用的越来越广泛，投影仪的投影质量是评判投影仪优劣的关键因素，投影镜头是投影仪光路的最后一部分，投影镜头的品质决定着投影的质量，改善投影镜头的素质，能够直接提升投影仪的投影质量。投影镜头朝微投影方向发展的过程中，对投影镜头的要求越来越高，现有技术中的镜头结构宽松，镜头尺寸大，且解像力欠佳，亮度不足，量产成本高，已无法满足现在对投影仪小型化、短焦化的需求。因此，需要一种结构紧凑、投影效果好、适合大量生产的投影镜头。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种远心投影镜头及图像输出设备，以解决投影镜头尺寸大、投影效果差、大量生产成本高的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种远心投影镜头，包括：第一透镜群组、第二透镜群组、第三透镜群组和棱镜，其中，第一透镜群组靠近物面、第三透镜群组靠近像面、第二透镜群组设于第一透镜群组和第三透镜群组之间、棱镜设于第三透镜群组和像面之间。第一透镜群组、第二透镜群组、第三透镜群组和棱镜的光轴重合。第一透镜群组具有负屈光度，第二透镜群组具有正屈光度，第三透镜群组具有正屈光度，其中，所述第一透镜群组、所述第二透镜群组、所述第三透镜群组组成远心结构。进一步地，第一透镜群组包括：第一负弯月透镜、第二负弯月透镜，其中，第一负弯月透镜靠近物面设置、第二负弯月透镜靠近像面设置。第一负弯月透镜和第二负弯月透镜具有负屈光度。第一负弯月透镜的物方表面为凸面、像方表面为凹面且均为非球面。第二负弯月透镜的物方表面为凸面、像方表面为凹面且均为球面。进一步地，第二透镜群组包括第一双凸透镜。第一双凸透镜具有正屈光度。第一双凸透镜的物方表面和像方表面均为凸面且均为球面。进一步地，第三透镜群组包括：第一胶合透镜、第二双凸透镜，其中，第一胶合透镜靠近物面设置、第二双凸透镜靠近像面设置。第一胶合透镜具有负屈光度，包括第一双凹透镜和第三双凸透镜，第一双凹透镜的像方表面与第三双凸透镜的物方表面贴合。第一双凹透镜的物方表面、第三双凸透镜的像方表面、以及第一双凹透镜与第三双凸透镜的贴合表面均为球面。第二双凸透镜具有正屈光度，第二双凸透镜的物方表面和像方表面均为凸面且均为非球面。进一步地，还包括光阑，光阑设置于第二透镜群组、第三透镜群组之间，用于控制光线的通过量。进一步地，还包括保护镜片，保护镜片设于棱镜和像面之间，用于保护像面放置的成像元器件。可选地，4.5<TTL/f<7.5，其中，TTL为镜头总长，表示第一透镜群组物方表面到像面的距离，f为镜头有效焦距。可选地，BFL/f>2.2，其中，BFL为镜头后焦距，表示第三透镜群组像方表面到像面的距离，f为镜头有效焦距。可选地，当物面与远心投影镜头之间的距离改变时，调整第一透镜群组、第二透镜群组、第三透镜群组与像面之间的距离，获得清晰的影像。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种图像输出设备，包括第一方面的远心投影镜头。本专利技术的有益效果是：通过第一透镜群组、第二透镜群组、第三透镜群组构成像方远心结构，光线经过第一透镜群组、第二透镜群组、第三透镜群组折射后，实现了远心光路，因此焦距短、镜头尺寸小，结构紧凑，同时具有投射比小、像面照度均匀、对比度好、能量利用率高的效果，提升了成像质量，而且组装公差松散，易于生产组装，大量生产时的成本降低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术一实施例提供的远心投影镜头结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的远心投影镜头镜面示意图；图3为本专利技术一实施例场景一提供的远心投影镜头场曲和畸变像差图；图4为本专利技术一实施例场景一提供的远心投影镜头调制传递函数(ModulationTransferFunction，MTF)曲线图；图5为本专利技术一实施例场景一提供的远心投影镜头垂轴色差图；图6为本专利技术一实施例场景二提供的远心投影镜头场曲和畸变像差图；图7为本专利技术一实施例场景二提供的远心投影镜头MTF曲线图；图8为本专利技术一实施例场景二提供的远心投影镜头垂轴色差图；图9为本专利技术实施例提供的一种图像输出设备的结构示意图。图标：1-第一透镜群组；11-第一负弯月透镜；12-第二负弯月透镜；2-第二透镜群组；21-第一双凸透镜；3-第三透镜群组；31-第一双凹透镜；32-第三双凸透镜；33-第二双凸透镜；4-光阑；5-棱镜；6-保护镜片；7-数字微镜元件(DigitalMicromirrorDevice，DMD)。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，同时，像方和物方为共轭关系，在本专利技术中，为了表述清晰，以第一透镜所在的一方为物方，以第六透镜所在的一方为像方，但不以此为限。图1为本专利技术一实施例提供的远心投影镜头结构示意图。如图1所示，该远心投影镜头包括：第一透镜群组1、第二透镜群组2、第三透镜群组3和棱镜5，其中，第一透镜群1组靠近物面、第三透镜群组3靠近像面、第二透镜群组2设于第一透镜群组1和第三透镜群组3之间、棱镜5设于第三透镜群组3和像面之间。其中，上述棱镜5为分光棱镜，用于转折光路，例如，在远心投影镜头的使用中，存在照明光路和成像光路，通过分光棱镜将照明光路与成像光路进行连接，构成完整的投影光路。第一透镜群组1、第二透镜群组2、第三透镜群组3和棱镜5的光轴重合。第一透镜群组1具有负屈光度，第二透镜群组2具有正屈光度，第三透镜群组3具有正屈光度，其中，所述第一透镜群组1、所述第二透镜群组2、所述第三透镜群组3组成远心结构。其中，远心结构指光线经过镜头后，主光线与光轴接近平行，在本实施例中，光线经过镜头后主光线与光轴的夹角小于1°。需要说明的是，上述透镜群组指的是至少一片透镜组成的透镜组合，以至少一片的透镜达到透镜群组所需满足的光学性能，透镜群组中的透镜数量和种类不做限制，以能够达到所述的光学性能为准。本专利技术实施例提供的远心投影镜头，通过第一透镜群组、第二透镜群组、第三透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远心投影镜头，其特征在于，包括：第一透镜群组、第二透镜群组、第三透镜群组和棱镜，其中，所述第一透镜群组靠近物面、所述第三透镜群组靠近像面、所述第二透镜群组设于所述第一透镜群组和所述第三透镜群组之间、所述棱镜设于所述第三透镜群组和像面之间；所述第一透镜群组、所述第二透镜群组、所述第三透镜群组和所述棱镜的光轴重合；所述第一透镜群组具有负屈光度，所述第二透镜群组具有正屈光度，所述第三透镜群组具有正屈光度，其中，所述第一透镜群组、所述第二透镜群组、所述第三透镜群组组成远心结构。

【技术特征摘要】
1.一种远心投影镜头，其特征在于，包括：第一透镜群组、第二透镜群组、第三透镜群组和棱镜，其中，所述第一透镜群组靠近物面、所述第三透镜群组靠近像面、所述第二透镜群组设于所述第一透镜群组和所述第三透镜群组之间、所述棱镜设于所述第三透镜群组和像面之间；所述第一透镜群组、所述第二透镜群组、所述第三透镜群组和所述棱镜的光轴重合；所述第一透镜群组具有负屈光度，所述第二透镜群组具有正屈光度，所述第三透镜群组具有正屈光度，其中，所述第一透镜群组、所述第二透镜群组、所述第三透镜群组组成远心结构。2.如权利要求1所述的远心投影镜头，其特征在于，所述第一透镜群组包括：第一负弯月透镜、第二负弯月透镜，其中，所述第一负弯月透镜靠近物面设置、所述第二负弯月透镜靠近像面设置；所述第一负弯月透镜和所述第二负弯月透镜具有负屈光度；所述第一负弯月透镜的物方表面为凸面、像方表面为凹面且均为球面；所述第二负弯月透镜的物方表面为凸面、像方表面为凹面且均为球面。3.如权利要求2所述的远心投影镜头，其特征在于，所述第二透镜群组包括：第一双凸透镜；所述第一双凸透镜具有正屈光度；所述第一双凸透镜的物方表面和像方表面均为凸面且均为球面。4.如权利要求3所述的远心投影镜头，其特征在于，所述第三透镜群组包括：第一胶合透镜、第二双凸透镜，其中，所述第一胶合透镜靠近物面设置、所述第二双凸透镜靠近像面设置；所述第一胶合透镜具有负屈光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海朋，
申请(专利权)人：深圳市大象投影显示技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44