镜头的镜片组合、镜头及3D打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种镜头的镜片组合、镜头及3D打印装置，该镜片组合包括八个镜片，镜片数量较少，利于降低成本及减少装配公差影响，工艺较为简单，体积较小；由于采用上述八个透镜的组合，可以进一步缩小镜片组合的体积，并且使得镜片组合的F数大于等于1.7且小于等于1.9，即F数更小，可以输出更高的光能量，提高了光利用效率和精度；另外，该镜片组合满足以下参数条件：14.08°≤FOV.≤25.27°，其中：FOV.表示所述镜片组合的像方半视场角。像方半视场角相比现有技术中的镜片组合的像方半视场角更大，镜片组合的视野更大，可以适应更大的目标物体，并且投射图像品质优良，提高镜片组合的适应性和成像效果。

【技术实现步骤摘要】
镜头的镜片组合、镜头及3D打印装置
本专利技术涉及光学成像
，具体涉及一种镜头的镜片组合、镜头及3D打印装置。
技术介绍
在现在众多的光固化3D打印技术中，DLP3D打印技术是公认的可以在模型复杂性和精度方面达到最高标准的技术，使用的光敏树脂通常由环氧树脂、丙烯酸或甲基丙烯酸单体组成，这类液态树脂在紫外光照射下会聚合和硬化，逐层构建出具有超高表面质量和精度的模型，广泛应用于珠宝蜡模、牙科义齿以及精密复杂工业零件或手板的制造。DLP3D打印技术主要采用DMD作为空间光调制器件，采用全反射分光元件(TIR)作为照明/成像分光器件，通过设计合理的投影镜头光路，将从DMD上反射的图像聚焦到3D打印区域上面。但是现有的技术中存在成本高、畸变大、紫外光透过率低、成像效果差、无法满足市场需求等问题。例如现有的3D打印技术中的镜片组合包括八个透镜，第一透镜呈弯月型，其焦距为正，且其凸面朝向成像镜头方向，第二透镜呈双凸型，且其焦距为正，第三透镜呈弯月型，其焦距为正，且其凹面朝向成像镜头方向，第四透镜呈弯月型，其焦距为负，且其凹面朝向成像镜头方向，第五透镜呈双凹型，其焦距为负，第六透镜呈弯月型，其凹面朝向光阑方向，第七透镜和第八透镜均呈弯月型，第七透镜和第八透镜的凹面朝向光阑方向，且两者焦距为正，在第五透镜和第六透镜之间设置光阑，但是该镜片组合只能应用于402nmLED光源、成像镜头为0.45吋720pDMD和F2.8的成像镜头，其中，F数越大，输出光能量越小，该镜片组合的适应性较差，并且仍然存在成本高、紫外光透过率低、成像效果差、无法满足市场需求等问题。
技术实现思路
基于上述现状，本专利技术的主要目的在于提供一种镜头的镜片组合、镜头及3D打印装置，以克服现有技术中的镜片组合的成本高、畸变大、紫外光透过率低、成像效果差、无法满足市场需求等问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术的第一方面提供了一种镜头的镜片组合，所述镜片组合包括从物侧到像侧方向沿光轴依次排布第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜构成前透镜组，所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜构成后透镜组，所述前透镜组的焦距为正，所述后透镜组的焦距为负，并且，在所述前透镜组与所述后透镜组之间设置光阑，所述第一透镜为球面双凸透镜，所述第二透镜为球面双凸透镜，所述第三透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向像侧方向，所述第四透镜为球面双凹透镜，所述第五透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向像侧方向，所述第六透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向物侧方向，所述第七透镜为球面双凸透镜，所述第八透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向物侧方向；使得所述镜片组合的F数大于等于1.7且小于等于1.9，并且，所述镜片组合满足以下参数条件：14.08°≤FOV.≤25.27°，其中：FOV.表示所述镜片组合的像方半视场角。本专利技术提供的一种镜头的镜片组合，该镜片组合通过上述各透镜的设置，尤其是将第一透镜1设置为球面双凸透镜后，使得该镜片组合的精度更高，光利用效率更高，投射比更小，镜头体积也更小，提高镜片组合的适应性，镜片数量较少，也可降低成本。另外，由于采用上述八个透镜的组合，使得所述镜片组合的F数大于等于1.7且小于等于1.9，本申请中的镜片组合相比现有技术中的镜片组合的F数更小，可以输出更高的光能量，提高了光利用效率和精度。另外，在光学成像技术中，像方半视场角的大小决定了光学仪器的视野范围，像方半视场角越大，视野就越大，光学倍率就越小，本申请中的镜片组合的像方半视场角相比现有技术中的八个镜片组合成的镜片组合的像方半视场角更大，即，本申请中的镜片组合的视野更大，可以适应更大的目标物体，提高镜片组合的适应性。具体的，该镜片组合满足以下参数条件：14.08°≤FOV.≤25.27°，其中：FOV.表示所述镜片组合的像方半视场角，以降低该镜片组合的畸变情况，提高该镜片组合的精度和光利用效率，进一步提高了该镜片组合的适应性。优选地，所述第一透镜的焦距f1'满足：1.61≤f1'/f'≤4.94；所述第一透镜中前后两个折射面的半径R11和R12满足：23.37≤R11/f'≤194.4，-5.54≤R12/f'≤-0.83；所述第一透镜的中心厚度T1满足：0.27≤T1/f'≤0.69；所述第一透镜的后侧曲面的顶点与所述第二透镜的前侧曲面的顶点之间的间隔D1满足：0.007≤D1/f'≤0.059；其中，f'为所述镜片组合的焦距，f'、f1'、R11、R12、T1和D1均以mm为单位。优选地，R11与T1呈正相关。优选地，所述第七透镜中前后两个折射面的半径R71和R72满足：5.62≤R71/f'，-7.60≤R72/f'≤-0.62；并且，R11与R71呈正相关；其中，f'为所述镜片组合的焦距，f'、R71和R72均以mm为单位。优选地，所述第三透镜中前后两个折射面的半径R31和R32满足：0.58≤R31/f'≤2.95，5.30≤R32/f'≤2410；所述第四透镜中前后两个折射面的半径R41和R42满足：-27.29≤R41/f'≤-3.02，0.50≤R42/f'≤2.00；所述第三透镜中后折射面的半径R32与所述第四透镜中前折射面的半径R41满足：0.28≤|R32/R41|≤229.22；其中，f'为所述镜片组合的焦距，f'、R31、R32、R41和R42均以mm为单位。优选地，所述第三透镜的后侧曲面的顶点与所述第四透镜的前侧曲面的顶点之间的间隔D3满足：0.017≤D3/f'≤0.103；并且，R32与D3呈负相关，其中，f'为所述镜片组合的焦距，f'、R32和D3均以mm为单位。优选地，所述第二透镜的焦距f2'满足：1.79≤f2'/f'≤4.18；所述第三透镜的焦距f3'满足：0.79≤f3'/f'≤4.95；所述第四透镜的焦距f4'满足：-2.32≤f4'/f'≤-0.85；所述第五透镜的焦距f5'满足：1.45≤f5'/f'≤2.79；所述第六透镜的焦距f6'满足：-3.00≤f6'/f'≤-0.69；所述第七透镜的焦距f7'满足：1.20≤f7'/f'≤5.86；所述第八透镜的焦距f8'满足：-9.07≤f8'/f'≤-4.78；其中，f'为所述镜片组合的焦距，f'、f2'、f3'、f4'、f5'、f6'、f7'和f8'均以mm为单位。优选地，所述第一透镜的焦距f1'与所述第七透镜的焦距f7'满足：0.77≤|f1'/f7'|≤1.06。优选地，所述第三透镜的焦距f3'与所述第四透镜的焦距f4'满足：1.64≤|f3'/f4'|≤3.03。优选地，所述第三透镜的焦距f3'与所述第七透镜的焦距f7'满足：1.05≤|f7'/f3'|≤1.49。优选地，|f1'|与|f3'|呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镜头的镜片组合，所述镜片组合包括从物侧到像侧方向沿光轴依次排布第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜构成前透镜组，所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜构成后透镜组，所述前透镜组的焦距为正，所述后透镜组的焦距为负，并且，在所述前透镜组与所述后透镜组之间设置光阑，其特征在于，/n所述第一透镜为球面双凸透镜，所述第二透镜为球面双凸透镜，所述第三透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向像侧方向，所述第四透镜为球面双凹透镜，所述第五透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向像侧方向，所述第六透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向物侧方向，所述第七透镜为球面双凸透镜，所述第八透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向物侧方向；使得所述镜片组合的F数大于等于1.7且小于等于1.9，并且，所述镜片组合满足以下参数条件：14.08°≤FOV.≤25.27°，其中：FOV.表示所述镜片组合的像方半视场角。/n

【技术特征摘要】
1.一种镜头的镜片组合，所述镜片组合包括从物侧到像侧方向沿光轴依次排布第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜构成前透镜组，所述第六透镜、所述第七透镜和所述第八透镜构成后透镜组，所述前透镜组的焦距为正，所述后透镜组的焦距为负，并且，在所述前透镜组与所述后透镜组之间设置光阑，其特征在于，
所述第一透镜为球面双凸透镜，所述第二透镜为球面双凸透镜，所述第三透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向像侧方向，所述第四透镜为球面双凹透镜，所述第五透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向像侧方向，所述第六透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向物侧方向，所述第七透镜为球面双凸透镜，所述第八透镜为球面月牙透镜，其凹面朝向物侧方向；使得所述镜片组合的F数大于等于1.7且小于等于1.9，并且，所述镜片组合满足以下参数条件：14.08°≤FOV.≤25.27°，其中：FOV.表示所述镜片组合的像方半视场角。


2.根据权利要求1所述的镜片组合，其特征在于，
所述第一透镜的焦距f1'满足：1.61≤f1'/f'≤4.94；
所述第一透镜中前后两个折射面的半径R11和R12满足：23.37≤R11/f'≤194.4，-5.54≤R12/f'≤-0.83；
所述第一透镜的中心厚度T1满足：0.27≤T1/f'≤0.69；
所述第一透镜的后侧曲面的顶点与所述第二透镜的前侧曲面的顶点之间的间隔D1满足：0.007≤D1/f'≤0.059；
其中，f'为所述镜片组合的焦距，f'、f1'、R11、R12、T1和D1均以mm为单位。


3.根据权利要求2所述的镜片组合，其特征在于，R11与T1呈正相关。


4.根据权利要求2所述的镜片组合，其特征在于，
所述第七透镜中前后两个折射面的半径R71和R72满足：5.62≤R71/f'，-7.60≤R72/f'≤-0.62；
并且，R11与R71呈正相关；
其中，f'为所述镜片组合的焦距，f'、R71和R72均以mm为单位。


5.根据权利要求1所述的镜片组合，其特征在于，
所述第三透镜中前后两个折射面的半径R31和R32满足：0.58≤R31/f'≤2.95，5.30≤R32/f'≤2410；
所述第四透镜中前后两个折射面的半径R41和R42满足：-27.29≤R41/f'≤-3.02，0.50≤R42/f'≤2.00；
所述第三透镜中后折射面的半径R32与所述第四透镜中前折射面的半径R41满足：0.28...

【专利技术属性】
技术研发人员：程炎，吴仕强，高怡玮，
申请(专利权)人：深圳市安华光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44