一种兼容多尺寸LCD显示屏镜头的制作方法

本发明涉及lcd投影镜头领域，具体涉及一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头。

背景技术：

1、投影显示技术是将显示器件产生的图像经过光学系统投射到屏幕上产生图像的显示方式。高性能投影显示技术的主要特点在于屏幕大、输出亮度高、图像分辨率高等。早期的投影系统体积大、重量大，成本高，应用场合受到很大限制。近年来，随着显示器件、光源以及各种光学系统的发展，投影设备的体积和重量大大减小，成本也不断下降，应用领域迅速扩大。当前在投影机行业中，dlp投影机解析度高，激光投影机亮度高。这两款投影机属于高档机型。但是这两种机型的价格高，普通家庭很少购买。lcd投影机价格低廉、普及率高深受普通家庭的欢迎。但是在解析度和亮度方面，lcd投影机目前还比不上dlp和激光投影机。为提高lcd投影机的解析度和亮度，本发明提出了6片式5.2寸lcd投影镜头的解决方案。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

2、一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，包括由lcd端至屏幕端依次设置的菲涅尔镜片、第一镜片、第二镜片、双胶合透镜、光阑、第三镜片以及第四镜片；所述第四镜片为正弯月形透镜，所述第三镜片为8阶非球面透镜，所述第二镜片为双凸透镜，所述第一镜片为8阶非球面负镜片。

3、优选地，所述第四镜厚度小于16mm，焦距大于130mm。

4、优选地，所述第三镜片中心厚度小于9mm，焦距小于-320mm；所述第三镜片和双胶合透镜间隔设置，其光学间隔大于22mm，所述光阑的直径为46.3mm。

5、优选地，所述双胶合透镜为双凹透镜和双凸透镜，所述双凸透镜设置于双凹透镜靠近lcd的一侧，所述双胶合透镜厚度小于21mm，焦距小于-1000mm。

6、优选地，所述第二镜片厚度大于8mm，焦距大于130mm。

7、优选地，所述第一镜片厚度大于3.5mm，焦距小于450mm。

8、优选地，所述lcd为4.3寸、4.5寸、5寸或5.2寸lcd；

9、当所述lcd为4.3寸lcd时，其投射比为1.29；

10、当所述lcd为4.5寸lcd时，投射比为1.27；

11、当所述lcd为5寸lcd时，投射比为1.13；

12、当所述lcd为5.2寸lcd时，投射比为1.09。

13、采用以上方案后，本发明具有如下优点：本发明(1)增大光源窗口的尺寸，使用5.2寸大尺寸规格的lcd；(2)加大镜头的通光孔径；(3)减小镜头的相对孔径、采用玻璃、树脂混合镜片，减少光学材料对光线的吸收；(4)镜片表面镀增透膜，使镜片表面的透过率达到99％以上，减小镜片表面光线的反射；通过以上方式，本发明提高了lcd投影机的亮度；

14、另一方面，本发明(5)增加投影镜头镜片的数量，将镜片由3片增加到6片；(6)加入非球面镜片，增加8个像质的优化变量；(7)将菲涅尔镜片的曲率作为变量，进行像差校正；(8)采用胶合透镜，减小色差；(9)将圆形光阑改为矩形光阑，减小杂光对像质的影响，增加图像的对比度；(10)本发明镜头中玻璃材料的折射率大于1.6，树脂材料选用光学级pmma；(10)本发明镜头采用6片5组镜片；通过以上方式，本发明提高了lcd的解析度。

技术特征：

1.一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，包括由lcd端至屏幕端依次设置的菲涅尔镜片、第一镜片、第二镜片、双胶合透镜、光阑、第三镜片以及第四镜片；所述第四镜片为正弯月形透镜，所述第三镜片为8阶非球面透镜，所述第二镜片为双凸透镜，所述第一镜片为8阶非球面负镜片。

2.根据权利要求1所述的一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，所述第四镜厚度小于16mm，焦距大于130mm。

3.根据权利要求1所述的一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，所述第三镜片中心厚度小于9mm，焦距小于-320mm；所述第三镜片和双胶合透镜间隔设置，其光学间隔大于22mm，所述光阑的直径为46.3mm。

4.根据权利要求1所述的一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，所述双胶合透镜为双凹透镜和双凸透镜，所述双凸透镜设置于双凹透镜靠近lcd的一侧，所述双胶合透镜厚度小于21mm，焦距小于-1000mm。

5.根据权利要求1所述的一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，所述第二镜片厚度大于8mm，焦距大于130mm。

6.根据权利要求1所述的一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，所述第一镜片厚度大于3.5mm，焦距小于450mm。

7.根据权利要求1所述的一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，所述lcd为4.3寸、4.5寸、5寸或5.2寸lcd；

8.根据权利要求1所述的一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，所述菲涅尔镜片、第一镜片、第二镜片、双胶合透镜、第三镜片以及第四镜片表面均镀有使镜片表面的透过率达到99％以上的增透膜。

9.根据权利要求1所述的一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，所述lcd投影镜头的焦距范围为120～130mm；所述lcd投影镜头的相对孔径小于f/2.0；所述lcd投影镜头的视场角大于58度，当lcd为5.2寸lcd时，在0.93视场之内，其mtf>4.6lp/mm。

10.根据权利要求1所述的一种兼容多尺寸lcd显示屏镜头，其特征在于，所述菲涅尔镜片焦距等于0.9～1.1倍镜头焦距值；当投影距离为1.4米时，镜头与菲涅尔透镜的光学间隔为80.5，菲涅尔透镜与lcd的光学间隔为13。

技术总结
本发明公开了一种多片式大尺寸LCD投影镜头，包括由LCD端至屏幕端依次设置的菲涅尔镜片、第一镜片、第二镜片、双胶合透镜、光阑、第三镜片以及第四镜片；所述第四镜片为正弯月形透镜，所述第三镜片为8阶非球面透镜，所述第二镜片为双凸透镜，所述第一镜片为8阶非球面负镜片；本发明通过增大光源窗口的尺寸、加大镜头的通光孔径、减小镜头的相对孔径、镜片表面镀增透膜，等提高了LCD投影机的亮度；通过增加投影镜头镜片的数量、加入非球面镜片、采用胶合透镜等提高了LCD的解析度。

技术研发人员：黄孝成,宋春发
受保护的技术使用者：四川谱炬光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15