专利名称：一种大景深、定焦投影装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种投影装置，尤其涉及一种大景深、定焦投影装置。
背景技术：
投影机是一种用来放大显示图像的投影装置，目前已经应用于会议室演示以及在 家庭中通过连接DVD影碟机等设备在大屏幕上观看电影。在电影院，也同样已开始取代老 电影胶片的数码影院放映机，被用作面向硬盘数字数据的银幕。投影机显示图像的原理是 先将光线照射到图像显示元件上来产生影像，然后通过镜头进行投影。传统的投影机通常采用变焦镜头，但是景深值不足一直困扰着投影机发展。变焦 镜头由于其焦距范围较大，在每个焦距上变焦镜头既要保证各种像差、色差得到补偿，又要 保证景深足够大，而每个焦距下镜头的理想成像参数是不同的，无法同时达到，再加之实际 的投影机镜头还受到玻璃片数及结构尺寸等因素的限制，所以目前从技术上无法保证在每 个焦距下都能得到理想的景深范围，尤其是对近景深有相当的欠缺。
实用新型内容针对现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型的目的是提供一种大景深、定焦 的投影装置，以解决传统投影装置技术中镜头景深小，投射出的图像模糊难以辨识的问题。为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种大景深、定焦投影装置，包括光源、LCD面板和光学器件组，所述光学器件组包 括镜筒、镜头和压圈，镜头由压圈压紧在镜筒内，所述镜头的焦距恒定，镜头的光学系统的 参数包括透镜的表面曲率半径、厚度、位置、折射率和色散系数，是通过选择位于镜头实际 工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面进行设计的。进一步地，所述镜头包括多片透镜。进一步地，所述镜头包括三块光学透镜，按入光方向顺序排列依次为第一透镜， 其为凹凸片；第二透镜，其为凸凹片；第三透镜，其为双凹片。进一步地，所述大景深、定焦投影装置还包括成像元件。进一步地，所述成像元件为CXD或CMOS感光元件。 进一步地，所述镜头与成像器件之间无需任何额外元件。本实用新型的投影装置采用大景深、定焦镜头，且在镜头与成像器件之间无需插 入任何额外元件，不仅保证了各种色差、像差得到补偿，克服了变焦镜头调焦不准、不易操 作的问题，还改善了传统镜头不理想的景深值，其通过选择实际工作环境所要求的调焦物 距处的物平面为基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，使该设计可最大程度的接 近调焦物距的理想景深值，从而提高了在特定场景下的景深范围，取得了较好的投影效果。
图1为传统定焦镜头的光学系统的成像原理图；[0014]图2为本实用新型的定焦镜头的光学系统的成像原理图；图3为本实用新型的光学器件组的结构示意图；图4为本实用新型的投影装置的镜头的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本 实用新型，并不用于限定本实用新型。传统的定焦镜头，其光学系统参数往往采用无穷远处的物平面为基准物平面来设 计(图1所示为传统的定焦镜头的光学系统成像原理图)，以无限远处为基准物平面设计出 的光学参数与实际工作状态的成像条件不能很好的匹配，导致无法得到足够大的景深。本实用新型提供一种大景深、定焦投影装置，包括光源、IXD面板、驱动面板、输入 面板和光学器件组，所述光学器件组包括镜筒1、镜头3和压圈2，镜头3由压圈2压紧在镜 筒1内(如图3所示)，镜头3的焦距恒定，镜头3的光学系统的参数包括透镜的表面曲率 半径、厚度、位置、折射率和色散系数，是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物 距处的物平面为基准物平面进行设计的。申请人:于2010年02月20日提交的申请号为201010117202. 6的中国专利申请公
开了 一种摄像装置的设计方法，在此以引用的方式将其全部内容结合于此。本实用新型的投影装置，其镜头的焦距恒定，既保证了各种色差、像差得到补偿， 又克服了变焦镜头调焦不准、不易操作的问题；镜头与成像器件之间无需插入额外的元件， 降低了设计和制作成本；通过选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平 面(如图2所示)，对该基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，使该设计可最大程 度的接近调焦物距的理想景深值，从而提高了在特定场景下的景深范围，取得了较好的投 影效果。本实用新型中，镜头包括多片透镜。镜头优选包括三块光学透镜，按入光方向顺序排列依次为第一透镜1，其为凹凸 片；第二透镜2，其为凸凹片；第三透镜3，其为双凹片。可以想到的是，透镜数不限于三块， 不同的透镜数所对应的光学参数也不同。本实用新型的投影装置还包括成像元件，成像器件为优选为CXD(Charge-coupled Device,电荷華禹合元件)或 CMOS (Complementary MetalOxide Semiconductor,互补金属氧 化物半导体)感光元件。本实用新型的镜头与成像器件之间无需插入额外元件，即可实现同步对焦，并同 时增大景深，其最终获得的景深能够最大程度的接近理想景深，使影像全时段清晰。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围； 如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在 本实用新型权利要求的保护范围当中。
权利要求1.一种大景深、定焦投影装置，包括光源、LCD面板和光学器件组，所述光学器件组包 括镜筒、镜头和压圈，镜头由压圈压紧在镜筒内，其特征在于，所述镜头的焦距恒定，镜头的 光学系统的参数是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准 物平面而进行设计的。
2.根据权利要求1所述的大景深、定焦投影装置，其特征在于，所述镜头包括多片透^Ml O
3.根据权利要求2所述的大景深、定焦投影装置，其特征在于，所述镜头包括三块光学 透镜，按入光方向顺序排列依次为第一透镜，其为凹凸片；第二透镜，其为凸凹片；第三透 镜，其为双凹片。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的大景深、定焦投影装置，其特征在于，所述大景 深、定焦投影装置还包括成像元件。
5.根据权利要求4所述的大景深、定焦投影装置，其特征在于，所述成像器件为CCD或 CMOS感光元件。
6.根据权利要求5所述的的大景深、定焦投影装置，其特征在于，所述镜头与成像器件 之间无需任何额外元件。
专利摘要本实用新型公开了一种大景深、定焦投影装置，其包括光源、LCD面板和光学器件组，所述光学器件组包括镜筒、镜头和压圈，镜头由压圈压紧在镜筒内，所述镜头的焦距恒定，镜头的光学系统的参数是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。本实用新型投影装置不仅保证了各种色差、像差得到补偿，克服了变焦镜头调焦不准、不易操作的问题，还改善了传统镜头不理想的景深值，其通过选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，使该设计可最大程度的接近调焦物距的理想景深值，从而提高了在特定场景下的景深范围，取得了较好的投影效果。
文档编号G03B21/14GK201917767SQ20102069387
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者何江, 刘云峰, 郭京 申请人:北方国通(北京)光电科技有限公司