一种基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜的制作方法

专利2026-01-01  9


本技术涉及光学镜头,特别是涉及一种基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜。


背景技术:

1、投影镜头是投影设备的核心组件,光线经过反射式或者投射式的光调变装置后,再经过投影镜头投射至投影屏幕上成像。

2、随着科技的发展,投影设备应用在越来越多的领域,包括家庭影音、汽车娱乐、投影广告、工业检测、3d打印等。随着投影设备的普及,对投影仪的技术指标也有了更高的要求:更高效率,更小畸变,更清晰的画质等。由于实际的应用场景变化,逐步倾向于使用更大尺寸的成像芯片(或图像生成器),从而实现更高的画面分辨率和更高的投影亮度。同时,要求投影系统具备更短的焦距,即实现更小的投射比,从而在更短的工作距离下能投影出更大的画幅。因此,设计一种基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜是十分有必要的。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,兼顾长工作距离范围,适配长后工作距离投影照明系统,同时兼顾大尺寸成像芯片和短焦光学属性,合理均衡成像亮度、成本、像质和分辨率,并且充分考虑实际应用场景及加工工艺所提出来的物镜系统,具有易于制造,公差合理,成本较低且成像质量高等一系列优点,具有很高的实际应用价值。

2、为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:

3、一种基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,沿光轴由物面至成像面依次包括:第一群组透镜、光阑、第二群组透镜、振镜、分光器件及保护玻璃;

4、所述第一群组透镜沿光轴由物面至成像面依次包括第一透镜g1、第二透镜gm2、第三透镜g3、第四透镜g4、第五透镜g5、第六透镜g6、第七透镜g7及第八透镜g8;

5、所述第二群组透镜沿光轴由物面至成像面依次包括第九透镜g9、第十透镜g10、第十一透镜g11、第十二透镜g12、第十三透镜g13及第十四透镜gm14。

6、可选的,所述第一群组透镜、第二群组透镜、振镜、分光器件及保护玻璃均为玻璃材料;

7、所述第一透镜g1、第四透镜g4、第六透镜g6、第七透镜g7具有正光焦度,所述第二透镜gm2、第三透镜g3、第五透镜g5、第八透镜g8具有负光焦度,所述第十透镜g10、第十一透镜g11及第十二透镜g12、第十三透镜g13为胶合镜片,所述第二透镜gm2及第十四透镜gm14为非球面镜片。

8、可选的,所述第一透镜g1至第十四透镜gm14的长度l与第十四透镜gm14成像面侧表面至成像面的长度bfl之比为4.5<|l/bfl|<5.5。

9、可选的,所述第一透镜g1的焦距f1与短焦投影物镜的焦距f之比为12.6<|f1/f|<12.8。

10、可选的,所述第二透镜gm2的焦距f2与第三透镜g3的焦距f3之比为0.65<|f2/f3|<0.75。

11、可选的,所述第六透镜g6的焦距f6与第七透镜g7的焦距f7之比为0.65<|f6/f7|<0.75。

12、可选的,所述第四透镜g4的焦距、第六透镜g6的焦距及第七透镜g7的焦距均大于0,所述第五透镜g5的焦距小于0。

13、可选的,所述第八透镜g8的焦距f8与所述第八透镜g8的光缆侧表面s16曲率半径的乘积与所述第九透镜g9的焦距f9与所述第九透镜g9的光缆侧表面s18曲率半径的乘积之比小于0,即:

14、(f8×rs16)/(f9×rs18)<0

15、可选的,所述第十透镜g10的折射率n10及阿贝常数v10满足:

16、

17、所述第十一透镜g11的折射率n11及阿贝常数v11满足:

18、

19、所述第十二透镜g12的折射率n12及阿贝常数v12满足:

20、

21、所述第十三透镜g13的折射率n13及阿贝常数v13满足:

22、

23、可选的,短焦投影物镜适配最大像圆尺寸为27.66mm,有效焦距为13.8mm,最大入瞳直径为6.9mm,即物镜系统最小工作f数为2.0。

24、根据本实用新型提供的具体实施例,本实用新型公开了以下技术效果:本实用新型提供的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,沿光轴由物面至成像面依次包括:第一群组透镜、光阑、第二群组透镜、振镜、分光器件及保护玻璃;所述第一群组透镜沿光轴由物面至成像面依次包括第一透镜g1、第二透镜gm2、第三透镜g3、第四透镜g4、第五透镜g5、第六透镜g6、第七透镜g7及第八透镜g8;所述第二群组透镜沿光轴由物面至成像面依次包括第九透镜g9、第十透镜g10、第十一透镜g11、第十二透镜g12、第十三透镜g13及第十四透镜gm14;兼顾长工作距离范围,适配长后工作距离投影照明系统,同时兼顾大尺寸成像芯片和短焦光学属性,合理均衡成像亮度、成本、像质和分辨率,并且充分考虑实际应用场景及加工工艺所提出来的物镜系统,具有易于制造,公差合理,成本较低且成像质量高等一系列优点,具有很高的实际应用价值。



技术特征:

1.一种基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,沿光轴由物面至成像面依次包括:第一群组透镜、光阑、第二群组透镜、振镜、分光器件及保护玻璃;

2.根据权利要求1所述的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,所述第一群组透镜、第二群组透镜、振镜、分光器件及保护玻璃均为玻璃材料;

3.根据权利要求2所述的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,所述第一透镜g1至第十四透镜gm14的长度l与第十四透镜gm14成像面侧表面至成像面的长度bfl之比为4.5<|l/bfl|<5.5。

4.根据权利要求2所述的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,所述第一透镜g1的焦距f1与短焦投影物镜的焦距f之比为12.6<|f1/f|<12.8。

5.根据权利要求2所述的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,所述第二透镜gm2的焦距f2与第三透镜g3的焦距f3之比为0.65<|f2/f3|<0.75。

6.根据权利要求2所述的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,所述第六透镜g6的焦距f6与第七透镜g7的焦距f7之比为0.65<|f6/f7|<0.75。

7.根据权利要求2所述的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,所述第四透镜g4的焦距、第六透镜g6的焦距及第七透镜g7的焦距均大于0,所述第五透镜g5的焦距小于0。

8.根据权利要求2所述的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,所述第八透镜g8的焦距f8与所述第八透镜g8的光缆侧表面s16曲率半径的乘积与所述第九透镜g9的焦距f9与所述第九透镜g9的光缆侧表面s18曲率半径的乘积之比小于0,即:

9.根据权利要求2所述的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,所述第十透镜g10的折射率n10及阿贝常数v10满足:

10.根据权利要求2所述的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,其特征在于,短焦投影物镜适配最大像圆尺寸为27.66mm,有效焦距为13.8mm,最大入瞳直径为6.9mm,即物镜系统最小工作f数为2.0。


技术总结
本技术提供了一种基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,沿光轴由物面至成像面依次包括:第一群组透镜、光阑、第二群组透镜、振镜、分光器件及保护玻璃。本技术提供的基于大尺寸成像芯片的短焦投影物镜,兼顾长工作距离范围,适配长后工作距离投影照明系统,同时兼顾大尺寸成像芯片和短焦光学属性,合理均衡成像亮度、成本、像质和分辨率,并且充分考虑实际应用场景及加工工艺所提出来的物镜系统,具有易于制造,公差合理,成本较低且成像质量高等一系列优点,具有很高的实际应用价值。

技术研发人员:林丰,贺银波,程四海,易慧敏,陈天道
受保护的技术使用者:深圳市点睛创视技术有限公司
技术研发日:20231102
技术公布日:2024/6/26
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