一种超短焦投影镜头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及光电显示行业中的投影仪的投影镜头，尤其设及一种超短焦投影 镜头。
【背景技术】
[0002] 目前市面上出现的短焦投影仪有两种形式，一种为反射式投影仪，该工作原理是 在短焦投影镜头前面加一块非球面反光镜面，经过反射后投影到屏幕。运种技术的缺点在 于结构复杂，非球面反射镜的成本相对较高。而另一种为普通短焦投影镜头，但该类镜头的 分辨率较低。
[0003] 目前的投影镜头为了提高投影的画面质量，一般设计的镜头焦距均较长，但其视 角却很小。众所周知，焦距越短，视角越大，因光学原理产生的崎变也就越强烈。随着电子技 术的飞速发展，人们对高清投影器材的需求也日益旺盛。传统的长焦距、窄视角的投影镜头 无论从尺寸还是投影画面质量均难W满足需要。
[0004] 目前，市面上出现的短焦投影仪有另种形式，一种是常规投影镜头，所有镜片共一 条光轴，镜片数量多，结构长;另一种为反射式投影仪，该投影系统镜头与屏幕之间有一块 曲面反光镜面，由于运块曲面反光镜面的作用，系统镜片数量小，系统总长小。
[0005] DLP投影技术成为投影显示的主要技术，其核屯、部件是美国的德州仪器数字微镜 晶片(DMD)，通光控制DMD微镜晶片反射角度来实现数字光学处理。基于DMD忍片的反射式工 作方式，提高投影机忍寿命长和光效利用率;同时化P显示单元的亮度均匀性、色彩均匀性、 灰度等级等技术指标比和显示效果比其他的投影技术有明显的优势;DMD数字微镜晶片体 积小，成像分辨率高，成为主流的投影应用技术。
[0006] 现有的短焦距镜头镜片有很多很小曲率半径的面，加工装调难度较大;此外，镜筒 光阔W后出现塑料非球面镜片，由于工作溫度高的影响，容易受热应力破裂，寿命不长;反 射式短焦距镜片的缺点在于结构复杂，非球面反射镜的成本相对较高；同时，其采用的非远 屯、照明方式会造成屏幕照度均匀性较差。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型提供一种具有调焦功能，且结构简单、分辨率高和超广角崎变的超短 焦投影镜头。
[000引本实用新型的技术方案是：
[0009] -种超短焦投影镜头，包括投射面和DMD忍片之间同光轴设置的前负透镜组、后正 透镜组和场镜，所述前负透镜组包括依次同光轴设置的第一非球面透镜、平凹透镜、弯月透 镜、平凸透镜、凸平透镜、第一双凹透镜、凹凸透镜和凸凹透镜，所述凸凹透镜的凹面设置有 光阔；所述后正透镜组包括依次同光轴设置的低溫玻璃模压非球面透镜和Ξ胶合镜片组； 其中：
[0010] 第一非球面透镜的焦距介于-35mm与-45mm之间；
[0011] 平凹透镜的焦距介于-25mm与-35mm之间；
[001^ 弯月透镜的焦距介于-330mm与-380mm之间；
[OOU] 平凸透镜的焦距介于45mm与55mm之间；
[0014] 凸平透镜的焦距介于75mm与85mm之间；
[001引第一双凹透镜的焦距介于15mm与25mm之间；
[0016] 凹凸透镜的焦距介于-20mm与-30mm之间；
[0017] 凸凹透镜的焦距介于15mm与25mm之间；
[001引第二非球面透镜的焦距介于15mm与25mm之间；
[0019] 立胶合镜片组的焦距介于15mm与25mm之间；
[0020] 场镜的焦距介于15mm与25mm之间。
[0021] 优选地，所述Ξ胶合镜片组包括依次设置的第一双凸透镜、第二双凹透镜和第二 双凸透镜。
[0022] 优选地，所述第一非球面透镜的折射率介于1.5与1.55之间；
[0023] 所述平凹透镜的折射率介于1.7与1.8之间；
[0024] 所述弯月透镜的折射率介于1.58与1.68之间；
[0025] 所述平凸透镜的折射率介于1.6与1.7之间；
[00%]所述凸平透镜的折射率介于1.5与1.6之间；
[0027]所述第一双凹透镜的折射率介于1.7与1.8之间；
[00%]所述凹凸透镜的折射率介于1.78与1.88之间；
[0029] 所述凸凹透镜的折射率介于1.78与1.88之间；
[0030] 所述第二非球面透镜的折射率介于1.55与1.6之间；
[0031] 第一双凸透镜的折射率介于1.48与1.55之间；
[0032] 第二双凹透镜的折射率介于1.7与1.8之间；
[0033] 第二双凸透镜折射率介于1.48与1.55之间；
[0034] 所述场镜的折射率介于1.7与1.8之间。
[0035] 优选地，所述第一非球面透镜和平凹透镜的距离为22.834mm;
[0036] 所述平凹透镜和弯月透镜之间的距离为20.165mm;
[0037] 所述弯月透镜和平凸透镜之间的距离为0.2mm;
[0038] 所述凸平透镜为调焦镜片，其调焦行程为1.3mm;
[0039] 所述第一双凹透镜和凹凸透镜之间的距离为0.2mm;
[0040] 所述凹凸透镜和凸凹透镜之间的距离为0.2mm;
[0041] 所述凸凹透镜和第二非球面透镜之间的距离为0.2mm;
[0042] 所述第二非球面透镜和Ξ胶合镜片组的距离为0.2mm;
[0043] 所述Ξ胶合镜片组和场镜之间的距离为21.350mm;
[0044] 所述场镜和DMD忍片之间的距离为1mm。
[0045] 优选地，所述第一非球面镜片为塑料非球面镜片。
[0046] 优选地，所述第一非球面镜片的口径大于80mm，小于100mm。
[0047] 优选地，所述光轴偏置放置，距所述DMD忍片0.85mm至1mm。
[004引优选地，若W透镜远离所述DMD忍片的面为面A，靠近所述DMD忍片的面为面B，则
[0049] 第一非球面透镜的面A曲率等效半径为86mm，面B等效曲率半径为86mm;
[0050] 平凹透镜的面A为平面，面B曲率半径为19mm;
[0051] 弯月透镜的面A曲率半径为-22mm，面B曲率半径为-32mm;
[0化2] 平凸透镜的面A为平面，面B曲率半径为-48.414mm;
[0053] 凸平透镜的面A曲率半径为44mm，面B为平面；
[0054] 第一双凹透镜的面A曲率半径为-37mm，面B曲率半径为22mm;
[00对凹凸透镜的面A曲率半径为17mm，面B曲率半径为34mm;
[0056] 凸凹透镜的面A曲率半径为30mm，面B曲率半径为58mm;
[0057] 第二非球面透镜曲率等效半径为50mm，面B等效曲率半径为-40mm;
[005引第一双凸透镜的面A曲率半径为27mm，面B曲率半径为-10mm;
[0059] 第二双凹透镜的面A曲率半径为-10mm，面B曲率半径为23mm;
[0060] 第二双凸透镜的面A曲率半径为23mm，面B曲率半径为-17mm;
[OOW] 场镜的面A曲率半径为31mm，面B为平面。
[0062] 优选地，所述第一非球面透镜的面B通光有效矢高和有光有效通光口径之间的比 例大于0.4且小于0.5,且曲面切线与光轴夹角大于20度。
[0063] 本实用新型的有益效果在于，本实用新型根据超广角的成像特点，最终得到负透 镜组在前，正透镜组在后的分离"反远距"型物镜，其成像优良且能实现投射距离0.6m到 1.8m的清晰调焦。
【附图说明】
[0064] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0065] 图2是本实用新型的在投射距离为0.6m时的MTF曲线图。
[0066] 图3是本实用新型投影镜头在投射距离为Im时的MTF曲线图。
[0067] 图4是本实用新型投影镜头在投射距离为1.8m时的MTF曲线图。
[0068] 图5是本实用新型投影镜头投射距离为0.6m时的点列图。
[0069] 图6是本实用新型投影镜头投射距离为Im时的点列图。
[0070] 图7是本实用新型投影镜头投射距离为1.8m时的点列图。
[0071] 图8是本实用新型投影镜头投射距离为0.6m时的场曲和崎变图。
[0072] 图9是本实用新型投影镜头投射距离为16m时的场曲和崎变图。
[0073] 图10是本实用新型投影镜头投射距离为1.8m时的场曲和崎变图。
[0074] 图11是本实用新型投影镜头投射距离为0.6m时的网格崎变图。
[0075] 图12是本实用新型投影镜头投射距离为Im时的网格崎变图。
[0076] 图13是本实用新型投影镜头投射距离为1.8m时的网格崎变图。
[0077] 图14为本实用新型投影镜头的DMD放置位置图。
【具体实施方式】
[0078] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0079] 请参见图1，本实用新型一种超短焦投影镜头，包括投射面和DMD忍片之间同光轴 设置的前负透镜组、后正透镜组和场镜，所述前负透镜组包括依次同光轴设置的第一非球 面透镜1、平凹透镜2、弯月透镜3、平凸透镜4、凸平透镜5、第一双凹透镜6、凹凸透镜7和凸凹 透镜8,所述凸凹透镜8的凹面设置有光阔；所述后正透镜组包括依次同光轴设置的第二非 球面透镜9和Ξ胶合镜片组10;其中：
[0080] 第一非球面透镜1的焦距介于-35mm与-45mm之间；
[0081 ] 平凹透镜2的焦距介于-25mm与-35mm之间；
[0082] 弯月透镜3的焦距介于-330mm与-380mm之间；
[0083] 平凸透镜4的焦距介于45mm与55mm之间；
[0084] 凸平透镜5的焦距介于75mm与85mm之间；
[0085] 第一双凹透镜6的焦距介于15mm与25mm之间；
[0086] 凹凸透镜7的焦距介于-20mm与-30mm之间；
[0087] 凸凹透镜8的焦距介于15mm与25mm之间；
[008引第二非球面透镜9的焦距介于15mm与25mm之间；
[0089] Ξ胶合镜片组10的焦距介于15mm与25mm之间；
[0090] 场镜11的焦距介于15mm与25mm之间。场镜11具有正的光焦度，减少了成像光束的 汇聚角度，成像光束远屯、结构
[0091] 作为本实用新型的一个较好的实施例，所述第一非球面透镜1的折射率介于1.5与 1.55之间；
[0092] 所述平凹透镜2的折射率介于1.7与1.8之间；
[0093] 所述弯月透镜3的折射率介于1.58与1.68之间；
[0094] 所述平凸透镜4的折射率介于1.6与1.7之间；
[00M]所述凸平透镜5的折射率介于1.5与1.6之间；
[0096] 所述第一双凹透镜6的折射率介于1.7与1.8之间；
[0097] 所述凹凸透镜7的折射率介于1.78与1.88之间；
[0098] 所述凸凹透镜8的折射率介于1.78与1.88之间；
[0099] 所述第二非球面透镜9的折射率介于1.55与1.6之间；
[0100] 所述Ξ胶合镜片组10包括依次设置的第一双凸透镜、第二双凹透镜和第二双凸透 镜，其中所述第一双凸透镜的折射率介于1.48与1.55之间，第二双凹透镜的折射率介于1.7 与1.8之间，第二双凸透镜折射率介于1.48与1.55之间；
[0101] 所述场镜11的折射率介于1.7与