本發明專利技術涉及一種廣角投影物鏡，其包括具有正光焦度的第一透鏡組，具有正光焦度的第二透鏡組，位于上述第一透鏡組和第二透鏡組之間的光闌及一顯示芯片。上述第一透鏡組的出瞳與第二透鏡組的入瞳重合，同一視場點的光線在光闌處彼此平行，第二透鏡組的物方焦點和光闌重合，使得在顯示芯片上各視場的主光線與光軸平行，并行成像方遠心光路。根據本發明專利技術的廣角投影物鏡實現了系統的小型化，同時結構緊湊簡單、公差適中、工藝性良好、像方遠心等一系列優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術是涉及ー種廣角投影物鏡，尤其涉及像方遠心，機構緊湊的廣角投影物鏡。
技術介紹
投影設備在現代文化、商業、娛樂活動中扮演著日益重要的角色，消費者普遍希望投影設備能在有限的空間內投射出大尺寸、高畫質、小圖形畸變和高亮度的畫面，因此，作為投影設備中的核心部件光學投影鏡頭，向廣角化發展是必然的。廣角投影物鏡是從照相機魚眼鏡頭發展過來的，其繼承了魚眼鏡頭大視場角的優點，同時也繼承了其固有的缺點，如像方非遠心、鏡頭片數較多、結構復雜，公差嚴格，エ藝適應性差及長度過長等。在公開號為CN101414049專利中公開了ー種實現100°至120°的大視場角，但明具有如下缺陷像方非遠心；造成光源利用效率低和照度不均勻；使用多達15片透鏡，使得結構復雜成本高昂；鏡頭長度(不包含像距)為150mm，與鏡頭有效焦距8. 3mm比值為18.1過高，說明鏡頭長度過長；非球面鏡片エ藝性差，非球面鏡片在通光口徑處的表面法線與光軸夾角超過60度，使得該非球面難以制造；且塑料非球面位于第一片位置容易導致劃傷；公差要求嚴格，該鏡頭在第三、四片之間，第五、六片之間，第十、十一片之間光線偏折角都過大，導致這些鏡片之間偏心都要求十分嚴格，整個鏡頭的エ藝適應性比較差。
技術實現思路
本專利技術為了有效的改善上所述廣角投影物鏡具有的缺點，提出了ー種新的廣角投影物鏡，在具有廣角優點同時，也具有結構緊湊簡單、公差適中、エ藝性良好、像方遠心等優點。為了達到上述目的，根據本專利技術的一種廣角投影物鏡，其特征在于包括具有正光焦度的第一透鏡組10 ;具有正光焦度的第二透鏡組20 ;位于第一透鏡組10和第二透鏡組20之間的光闌STOP及ー個顯示芯片SI。上述第一透鏡組10的出瞳與第二透鏡組20的入瞳重合，同一視場點的光線在光闌STOP處彼此平行，第二透鏡組20的物方焦點和光闌STOP重合，使得在顯示芯片SI上各視場的主光線與光軸平行，并行成像方遠心光路。上述第一透鏡組10包括兩個子透鏡組，其中第一子透鏡組11具有負光焦度，設置于靠近投影面，第二子透鏡組12具有正光焦度，設置于靠近光闌STOP，第一子透鏡組11和第二子透鏡組12成反攝遠式結構。上述第一透鏡組10的第一子透鏡組11至少由三片負光焦度彎月型鏡片組成，其中至少有一片為非球面鏡片。上述第一透鏡組10的第二子透鏡組12，至少由一片正光焦度鏡片組成。上述第二透鏡組20包含兩個子透鏡組，其中第一子透鏡組21具有正光焦度，設置于靠近光闌STOP，第二子透鏡組22具有正光焦度，設置于靠近顯示芯片SI。上述第二透鏡20的第一子透鏡組21，至少由一片正光焦度鏡片和一片負光焦度鏡片組成，正光焦度鏡片和負光焦度鏡片構成雙膠合鏡片組。上述第二透鏡組20的第二子透鏡組22，至少由三片正光焦度鏡片組成，所述的正光焦度鏡片中最大光焦度Omax和最小光焦度Omin滿足以下列不等式0. 5〈Omin/Omax。上述第一透鏡組10的光焦度為O1，第二透鏡組20的光焦度為O2，并滿足下列不等式:0. 32<01/02<0. 44。上述廣角投影物鏡總光焦度為の，物鏡總長度(不含像距)為L，并滿足下列不等式10<0*L<140上訴第一透鏡組的第一子透鏡組光焦度為O11，第二子透鏡組光焦度為O12，并滿足下列不等式:0. 4<| 0n/012|<0. 6。上述第一透鏡組10的光焦度為O1，第二透鏡組20的光焦度為O2, (^/O2=O. 38。上述廣角投影物鏡總光焦度為①，物鏡總長度(不含像距)為L，O^L=Il 上述第一透鏡組10的第一子透鏡組11光焦度為のn，第二子透鏡組12光焦度為O12,^ n/^ 12 I=O- 48。上述的廣角投影物鏡中，當第一透鏡組10的第二子透鏡組12鏡片材料選擇為火石玻璃，則第二透鏡組20的第一子透鏡組21中的負光焦度鏡片材料選擇為火石玻璃，正光焦度鏡片材料選擇為冕牌玻璃；或當第一透鏡組10的第二子透鏡組12鏡片材料選擇為冕牌玻璃，則第二透鏡組20的第一子鏡組21的負光焦度鏡片材料選擇為冕牌玻璃，正光焦度鏡片材料選擇為火石玻璃，第二透鏡組20的第二子透鏡組22所有鏡片材料均選擇為冕牌玻璃。附圖說明圖1為根據本專利技術的投影物鏡結構示意圖。圖2為根據本專利技術的投影物鏡專遞函數MTF值示意圖。圖3是根據本專利技術的物鏡的不同各視場角的顯示芯片SI的光線點列圖。圖4是根據本專利技術的廣角投影物鏡的場曲與畸變示意。圖5是根據本專利技術實施例所描述的廣角投影物鏡的垂軸色差示意圖。具體實施例方式如圖1所示，本專利技術的廣角投影物鏡包含以下部分具有正光焦度的第一透鏡組10;光闌STO P;具有正光焦度的第二透鏡組20 ;顯示芯片(像面)SI。上述廣角投影物鏡光焦度為①，總長度(不含像距)為L，第一透鏡組10光焦度為O1，第二透鏡組20光焦度為O2.它們之間應滿足以下關系判據1:0. 32<01/02<0. 44判據 2 10<0*L<14 判據I表明合理的分配第一透鏡組10和第二透鏡組20的光焦度，目的在于使得光焦度在兩組透鏡組間盡量分配均勻，各透鏡組中的鏡片光焦度均勻分擔才變得可能，從而為鏡頭良好的公差性和エ藝性奠定基礎。數據表明，大多數公差嚴格的廣角投影鏡頭光闌STOP前組與后組光焦度比值都小于0. 32。判據2表明廣角投影鏡頭合理的長度與焦距有夫，即合理的鏡頭長度是焦距的10倍到14倍之間，如果鏡頭長度小于焦距10倍，那么鏡頭將變得難以設計和制造，如果鏡頭長度大于14倍，使得投影設備體積過大，不利于市場競爭。上述第一透鏡組10為反攝式結構，包含具有負光焦度的第一子透鏡組11和正光焦度的第二透鏡組12，第一子透鏡組11光焦度のn和第二子透鏡組光焦度の12滿足以下條件判據 3 :0. 4<|0n/012|<0.6 判據3表明第一子透鏡組的光焦度如果太大，不滿足判據3的左則判據，則會導致第一片鏡片口徑過大，彎曲程度劇烈，甚至于無法加工第一片鏡片。如果第一子透鏡組光焦度過小，不滿足判據3的右則判據，則會導致鏡頭的視場角縮小。所以判據3是平衡視場角和鏡頭エ藝性的根據。第一子透鏡組第二片為非球面鏡片，其主要作用是校正畸變，廣角鏡頭畸變一般都比較嚴重，所以該非球面要具有很強的校正畸變能力。非球面鏡片越靠近投影面校正畸變效果越理想，但是不能安排為第一片鏡片，主要有以下原因非球面鏡片口徑加大，増加成本和加工難度高；非球面鏡片一般為塑料注塑成型，所以暴露在外界容易劃傷塑料鏡片。第一子透鏡組11包含三片負光焦度的透鏡，其光焦度分別為Om、O112, O113，為了使非球面即保持良好的校正畸變能力又具有良好的エ藝性，以上所訴的三片鏡片的光焦度應滿足以下關系0Ii1: 0Ii2: 0Ii3 2:1:4 如果非球面光焦度權重加大，則校正畸變變得很容易，但是會出現非球面鏡片在通光口徑處的表面法線與光軸夾角超過60度的情況，使得塑料非球面不能通過開模注塑生產，所以畸變欠校正即可。 第二透鏡組20包含兩個子透鏡組21和22，21為具有負光焦度的鏡片和具有正光焦度的鏡片的膠合鏡，主要作用是與第一透鏡組10的第二子透鏡組12成消色差功能。22包含三片鏡片，其作用是聚焦光束并形成遠心光路，為了本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種廣角投影物鏡，其特征在于，包括：具有正光焦度的第一透鏡組（10）；具有正光焦度的第二透鏡組（20）；位于第一透鏡組(10)和第二透鏡組(20)之間的光闌（STOP）；及一個顯示芯片(SI)。
【技術特征摘要】
1.一種廣角投影物鏡，其特征在于，包括具有正光焦度的第一透鏡組(10);具有正光焦度的第二透鏡組(20);位于第一透鏡組(10)和第二透鏡組(20)之間的光闌(STOP);及一個顯不芯片(SI)。2.如權利要求1所述的廣角投影物鏡，其特征在于，第一透鏡組(10)的出瞳與第二透鏡組(20)的入瞳重合，同一視場點的光線在光闌(STOP)處彼此平行，第二透鏡組(20)的物方焦點和光闌(STOP)重合，使得在顯示芯片(SI)上各視場的主光線與光軸平行，并行成像方遠心光路。3.如權利要求1所述的廣角投影物鏡，其特征在于，第一透鏡組(10)包括兩個子透鏡組，其中第一子透鏡組(11)具有負光焦度，設置于靠近投影面，第二子透鏡組(12)具有正光焦度，設置于靠近光闌(STOP)，第一子透鏡組(11)和第二子透鏡組(12)成反攝遠式結構。4.如權利要求3所述的廣角投影物鏡，其特征在于，第一透鏡組(10)的第一子透鏡組(11)至少由三片負光焦度彎月型鏡片組成，其中至少有一片為非球面鏡片。5.如權利要求3所述的廣角投影物鏡，其特征在于，第一透鏡組(10)的第二子透鏡組(12)，至少由一片正光焦度鏡片組成。6.如權利要求1所述廣角投影物鏡，其特征在于，第二透鏡組(20)包含兩個子透鏡組，其中第一子透鏡組(21)具有正光焦度，設置于靠近光闌(STOP)，第二子透鏡組(22)具有正光焦度，設置于靠近顯示芯片(SI)。7.如權利要求6所述的廣角投影物鏡，其特征在于，第二透鏡(20)的第一子透鏡組(21)，至少由一片正光焦度鏡片和一片負光焦度鏡片組成，正光焦度鏡片和負光焦度鏡片構成雙膠合鏡片組。8.如權利要求6所述的廣角投影物鏡，其特征在于，第二透鏡組(20)的第二子透鏡組(22)，至少由三片正光焦度鏡片組成，所述的正光焦度鏡片中最大光焦度Φ_和最小光焦度Omin滿足以下列不等式0. 5〈Omin/Omax。9.如權利要求1所述的廣角投影物鏡，其特征在于，第一透鏡組(10)的光焦度為Φ1;第二透鏡組(20)的光焦度為Φ2，并滿足下列...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張品祥，劉治新，吳中雄，
申請(專利權)人：上海三鑫科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：
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