一种穹形屏幕放映物镜的制作方法

文档序号:16151657发布日期:2018-12-05 17:46阅读:181来源:国知局

本发明涉及放映镜头,尤其是涉及一种投影到球形穹面内的镜头。



背景技术:

放映镜头是放映机设备的核心组件,可以将胶片或CCD等器件的图像,通过光源投射或反射装置照射后,经过放映镜头投射至投影屏上成像。

随着视听及大屏投影设备在生活中扮演的角色越来越多,在一些特殊环境如科技馆、大型游乐园、主题公园等场所需要成像效果更好、成本更加低的显示设备。

市面上现有的放映镜头大部分比较适合平面投影屏的要求,因此会带来以下的缺陷:

1、现有镜头如果用在球面屏幕上会产生严重畸变;

2、不适合大型环境下的显示效果;

3、不能方便地使用在穹形屏幕上。



技术实现要素:

针对现有技术中放映镜头存在的上述问题,本发明提供一种穹形屏幕放映物镜。

本发明的技术方案如下:

一种穹形屏幕放映物镜,所述放映物镜的视场角达到220°、f/2,所述放映物镜依次包括由透镜L1组成的第一组大视场负透镜;由透镜L2组成的第二组大视场负透镜;由透镜L3、L4、L5依次排列组成的第三组三胶合透镜组;由透镜L6、L7、L8、L9依次排列组成的第四组透镜组;光阑;由透镜L10、L11、L12、L13、L14依次排列组成的第五透镜组;第六组部件为胶片或CCD成像器件位置。

进一步,所述第一组大视场负透镜为负焦距透镜,其焦距为f1,所述第二组大视场负透镜为负焦距透镜,其焦距为f2,透镜焦距满足-280<f1<-270,-240<f2<-230。

进一步,所述第一组大视场负透镜和第二组大视场负透镜为负光焦度月牙形透镜,近似半球透镜。

进一步,所述第三组三胶合透镜组为负光焦度透镜,由三片透镜胶合而成,其焦距为f3-4-5,透镜组焦距满足-70<f3-4-5<-65。

进一步,所述第四组透镜组的组合焦距为正焦距,其焦距为f6-7-8-9,由4个单透镜组成透镜组焦距满足90<f6-7-8-9<100。

进一步,所述光阑用于限制视场。

进一步,所述第五组透镜组由2个胶合透镜和1个单透镜组成,均为正光焦度,透镜组的焦距为f10-11-12-13-14,透镜组焦距满足40<f10-11-12-13-14<45。

本发明的有益效果如下:

1、本发明的穹形屏幕放映物镜可以适应穹形屏幕显示,尺寸小、结构紧凑,没有用非球面设计,成本低且成像质量高;

2、在胶片前设置分光器件,并光学系统略作优化,即可达到超广角投影镜头的效果。

附图说明

图1为本发明的穹形屏幕放映物镜的光学结构图。

图2为本发明的穹形屏幕放映物镜的垂轴色差图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。

图1是本发明的光学系统结构图,图中显著标明该系统由14个透镜组成,已明确标注光阑及胶片所在位置:包括透镜L1、L2是两个直径较大的负光焦度的透镜,以压缩光线;透镜L3、L4、L5组成的负光焦度的透镜组,主要是消除边缘色差;透镜L6、L7、L8、L9为正光焦度透镜,用以校正各类像差,以畸变为主;光阑的作用是限制成像光束的范围,且与胶片面构成共轭面。

其中,透镜L1、L2都为负光焦度的透镜,材料折射率为1.5129,这种弯月形负透镜可以将较大视场的光学压缩下来,双面向左侧凹,其中凹面接近半圆;透镜L3、L4、L5组成的负光焦度的透镜组,其中L4为较大折射率的材料,其主光线折射率1.7489,与L3、L5组合起来改善视场边缘的色差,它们的焦距满足,300<f3<310,-75<f4<-70,-60<f5<-55;透镜L6、L7、L8、L9,都为正光焦度的透镜,焦距分别满足:200<f6<205,440<f7<445,330<f8<335,4750<f9<480;光阑放置在由透镜L10、L11、L12、L13、L4这五个透镜组成的物面上,该物面与胶片面共轭,这个五个透镜组成正光焦度的透镜组,该处的作用类似与一个放大镜,使的能够放置幅面70mm的胶片,视场可达220°。本发明的各视场面传递函数MTF值结果显示,在全视场220°范围内接近衍射极限;本发明的场曲与畸变结果显示,场曲较小,由于是大视场系统,畸变相对来说略大,但用在穹形屏幕尤为合适;本发明的球差结果显示,球差非常小,显示比例最大0.01mm;本发明的垂轴色差图如图2所示,色差非常小,全视场范围内最大0.06微米。

本发明的放映影镜头参数包含各镜片的厚度、间距,各镜片的折射率,曲率半径,焦距F(FocusLength)以及各镜片材料折射率。具体如表1

表1系统镜头数据及材料折射率等

所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

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