大比例投影镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种大比例投影镜头，镜头包括依次设置在同一光轴上的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及棱镜；第一透镜和第五透镜是高次非球面镜；第二透镜和第三透镜是双胶合透镜，分别包括两个胶合在一起的凹凸透镜。本实用新型的大比例投影镜头，配合1英寸DMD实现在1m距离上投影尺寸达到40寸的画幅尺寸。
【专利说明】
大比例投影镜头
技术领域
[0001]本实用新型涉及光学镜头领域，尤其涉及一种大比例投影镜头。
【背景技术】
[0002]投影镜头是一种近距离成像镜头，用于把投影机上DMD产生的图像投影到接收屏幕上，属于短焦距、大视场、大光圈的成像镜头。通常，根据投影距离及所需的投影尺寸确定光学镜头的视场角度。并且，为了使接收屏幕处获得良好的图像对比度及图像清晰度，要求投影镜头的光圈应尽量大，同时在DMD的奈奎斯特频率处有良好的成像质量。
【实用新型内容】
[0003]为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本实用新型提出了一种大比例投影镜头，配合I英寸DMD实现在Im距离上投影尺寸达到40寸的画幅尺寸。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:大比例投影镜头，其特征在于:所述镜头包括依次设置在同一光轴上的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及棱镜;所述第一透镜和第五透镜是高次非球面镜;所述第二透镜和第三透镜是双胶合透镜，分别包括两个胶合在一起的凹凸透镜。
[0005]镜头最大透镜口径为Φ27mm;从第一透镜表面顶点至像面位置的总长度为79.5mmο
[0006]上述棱镜是正方形棱镜。
[0007]上述镜头波段范围:460nm?625nm;系统焦距:15.3mm;相对孔径:1/1.6;像方线视场:15.95mm; DMD像元尺寸:7.4μηι。
[0008]本实用新型的镜头可实现小型投影仪近距离大尺寸的投影，能够满足I英寸的DMD在Im距离上投影出40寸的画幅，并且清晰度良好，能够满足使用要求。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的光学系统图；
[0010]图2是本实用新型的光学组成图；
[0011]图3是本实用新型的成像MTF曲线图；
[0012]图4.1、图4.2是本实用新型的畸变曲线和畸变网格图；
【具体实施方式】
[0013]光学系统的结构形式如图1所示，系统共由7片透镜和I个棱镜组成，最大透镜口径为Φ27πιπι，系统总长度为79.5mm(从第一透镜表面顶点至像面位置)。为了校正系统的高级像差，在设计中使用了两个高次非球面，分别为图2中第一透镜I和第五透镜5两个元件。为了保证其加工性能，采用了光学塑料元件，为了使系统的色差达到一个满意的程度，设计中还使用了两个双胶合透镜，分别为图2中的第二透镜2、第三透镜3。第四透镜4设在第三透镜3和第五透镜5之间，正方形棱镜的功能是投影仪中把RGB三色光耦合进光路中，用于照亮DMD0
[0014]指标参数:波段范围:460nm?625nm;系统焦距:15.3mm;相对孔径:1/1.6;像方线视场:15.95mm; DMD 像元尺寸:7.4μηι。
[0015]设计原则:选择理化性能良好的光学材料；
[0016]I)在DMD奈奎斯特频率上保持较高的MTF值，以保证最终的成像质量；
[0017]2)镜片具有良好的加工工艺性能，并满足镜片在一定温度范围内成像质量稳定；
[0018]3)具有良好的结构形式，实现手动调焦功能。
[0019]图3给出了光学系统在DMD截止频率处成像的MTF曲线，DMD像元大小为7.4μπι，奈奎斯特频率为67.5lp/mm，从下图中可以看出，光学系统的MTF保证在0.4以上，可以保证具有良好的成像质量。
[0020]对于投影镜头，投影图像的过大变形是不能接受的，所以图像畸变应控制在合理的水平上，图4给出了上述镜头的畸变曲线和畸变网格，在畸变曲线中可以看出，全视场的畸变<0.7%，在畸变网格中，红色线为实际的成像网格，黑色线为理想网格，从畸变曲线和畸变网格可以看出，整个的图像变形非常小，人眼难以分辨。
【主权项】
1.大比例投影镜头，其特征在于:所述镜头包括依次设置在同一光轴上的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及棱镜;所述第一透镜和第五透镜是高次非球面镜;所述第二透镜和第三透镜是双胶合透镜，分别包括两个胶合在一起的凹凸透镜;镜头最大透镜口径为φ 27mm;从第一透镜表面顶点至像面位置的总长度为79.5mm。2.根据权利要求1所述的大比例投影镜头，其特征在于:所述棱镜是正方形棱镜。3.根据权利要求2所述的大比例投影镜头，其特征在于:所述镜头波段范围:460nm?625nm;系统焦距:15.3mm;相对孔径:1/1.6;像方线视场:15.95mm;DMD像元尺寸:7.4μπι。
【文档编号】G02B13/00GK205643999SQ201620407329
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】刘西站, 耿军勇
【申请人】西安微普光电技术有限公司