本技術(shù)涉及光學(xué)鏡頭，特別是涉及一種超低畸變投影鏡頭。

背景技術(shù)：

1、投影鏡頭是投影設(shè)備的核心組件，光線經(jīng)過反射式或者投射式的光調(diào)變裝置后，再經(jīng)過投影鏡頭投射至投影屏幕上成像。

2、隨著投影設(shè)備的普及，對(duì)投影儀的技術(shù)指標(biāo)也有了多元的要求：更小的圖像畸變，更清晰的畫質(zhì)、更大的投影畫幅，更小的投射比。而投影機(jī)中。由于實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景，投影鏡頭會(huì)被要求有更高的離軸率，當(dāng)離軸率達(dá)到100％時(shí)，投影光機(jī)便可以直接放置于任意平臺(tái)投影，無需考慮投影機(jī)下方空間不足問題。目前，投影鏡頭多采用中長(zhǎng)焦設(shè)計(jì)，一方面在能夠容易獲得良好的畸變校正效果，另一方面也能更好的保證結(jié)構(gòu)外形尺寸小巧。但在另一些場(chǎng)景下，諸如車載輔助駕駛中更小的投影物距更能保證集中較大的照度。

3、現(xiàn)有的大多數(shù)消費(fèi)級(jí)投影鏡頭，畸變普遍在控制在在0.5％以上，雖說可以滿足普通消費(fèi)者觀影需求，但是0.5％的畸變還是較高，在某些特定需求下，需要更低的鏡頭畸變才能滿足使用需求，比如一些高精度掃面鏡頭，3d打印鏡頭，和高需求投影場(chǎng)景。一些專業(yè)級(jí)投影鏡頭消費(fèi)者也需要更低的鏡頭畸變來提升觀影體驗(yàn)。并且目前市場(chǎng)上低畸變的投影鏡頭存在工作距離短，投影畫幅小的缺點(diǎn)，無法提供更高質(zhì)量的投影需求。因此，設(shè)計(jì)一種超低畸變投影鏡頭是十分有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種超低畸變投影鏡頭，將鏡頭畸變控制在了0.02％以下，實(shí)現(xiàn)了超低畸變的要求，并且工作距離達(dá)到了1-2米，鏡頭投射比達(dá)到了1.2，實(shí)現(xiàn)了大投影畫幅，合理均衡畸變、成本、像質(zhì)和分辨率，具有成像質(zhì)量高、受溫度影響小、畸變小、公差合理、成本較低等一系列優(yōu)點(diǎn)，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下方案：

3、一種超低畸變投影鏡頭，沿光軸由物面至成像面依次包括：具有正光焦度的第一群組透鏡、光闌、具有正光焦度的第二群組透鏡、分光器件、保護(hù)玻璃及成像面，所述光闌用于控制透鏡發(fā)出光線的進(jìn)光量，所述第一群組透鏡用于調(diào)控投影視場(chǎng)角大小和平衡系統(tǒng)場(chǎng)曲，所述第二群組透鏡用于平衡系統(tǒng)像差及色差；

4、所述第一群組透鏡沿光軸由物面至成像面依次包括第一透鏡g1、第二透鏡g2、第三透鏡g3、第四透鏡g4、第五透鏡g5及第六透鏡g6；

5、所述第二群組透鏡沿光軸由物面至成像面依次包括第七透鏡g7、第八透鏡g8、第九透鏡g9及第十透鏡g10。

6、可選的，所述第一群組透鏡及第二群組透鏡為玻璃材料，所述第三透鏡g3及第四透鏡g4組成玻璃球面雙膠合鏡片，所述第七透鏡g7及第八透鏡g8組成玻璃球面雙膠合鏡片。

7、可選的，所述第一透鏡g1、第四透鏡g4、第五透鏡g5及第七透鏡g7為具有負(fù)光焦度的透鏡，所述第二透鏡g2、第三透鏡g3、第六透鏡g6、第八透鏡g8、第九透鏡g9及第十透鏡g10為正光焦度的透鏡。

8、可選的，所述第一群組透鏡的焦距f1與超低畸變投影鏡頭的焦距f之比為2.06；

9、所述第一透鏡g1的焦距fg1與第一群組透鏡的焦距f1之比為-3.24；

10、所述第二透鏡g2的焦距fg2與第一群組透鏡的焦距f1之比為1.94；

11、所述第三透鏡g3的焦距fg3與第一群組透鏡的焦距f1之比為1.43；

12、所述第四透鏡g4的焦距fg4與第一群組透鏡的焦距f1之比為-0.59；

13、所述第五透鏡g5的焦距fg5與第一群組透鏡的焦距f1之比為-0.81；

14、所述第六透鏡g6的焦距fg6與第一群組透鏡的焦距f1之比為0.53。

15、可選的，所述第二群組透鏡的焦距f2與超低畸變投影鏡頭的焦距f之比為1.33；

16、所述第七透鏡g7的焦距fg7與第二群組透鏡的焦距f2之比為-0.64；

17、所述第八透鏡g8的焦距fg8與第二群組透鏡的焦距f2之比為3.09；

18、所述第九透鏡g9的焦距fg9與第二群組透鏡的焦距f2之比為2.28；

19、所述第十透鏡g10的焦距fg10與第二群組透鏡的焦距f2之比為1.66。

20、可選的，所述第一透鏡g1與所述第二透鏡g2的間隙范圍為3-5mm，所述第五透鏡g5與所述第六透鏡g6的間隙范圍為4-6mm。

21、可選的，所述第七透鏡g7的折射率n7及阿貝常數(shù)v7滿足：

22、

23、所述第八透鏡g8的折射率n8及阿貝常數(shù)v8滿足：

24、

25、根據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施例，本實(shí)用新型公開了以下技術(shù)效果：本實(shí)用新型提供的超低畸變投影鏡頭，沿光軸由物面至成像面依次包括：具有正光焦度的第一群組透鏡、光闌、具有正光焦度的第二群組透鏡、分光器件、保護(hù)玻璃及成像面；該鏡頭畸變?cè)?.02％以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)超低畸變效果，畸變矯正優(yōu)秀，工作距離為1-2米范圍，相對(duì)照度全視場(chǎng)高于0.75％，全視場(chǎng)mtf高于0.5，成像質(zhì)量?jī)?yōu)秀，鏡片均采用玻璃材料，能夠有效避免因塑料非球面易吸熱而導(dǎo)致跑焦嚴(yán)重的問題，具有很好的抗溫度影響能力，第一透鏡使用高折射率的彎月透鏡，能有效降低光束高度，對(duì)校正畸變、減小后續(xù)鏡片口徑有較大作用，點(diǎn)列圖光斑半徑(<4um)小于像元尺寸(5.4um)，對(duì)于投影顯示這種注重光斑大小和能量集中度的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，透鏡材料對(duì)459-618nm波長(zhǎng)的光線透過率較高，超過95％/10mm，鏡頭對(duì)能量的吸收比較小，能提高整體亮度，能降低系統(tǒng)發(fā)熱，減小散熱器件的功率和大小，有助于投影成像的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)波長(zhǎng)為459nm、536nm、618nm，包含了實(shí)際可見光光源的波長(zhǎng)波動(dòng)，使鏡頭設(shè)計(jì)更貼合實(shí)際情況，僅使用10個(gè)球面鏡片，相對(duì)于其他非球面鏡片鏡片的鏡頭設(shè)計(jì)，有效降低了鏡頭成本，提高了生產(chǎn)良率，鏡頭為大光圈，相對(duì)孔徑f#達(dá)到了1.8，光圈越大，進(jìn)光量越大，相應(yīng)的亮度就越高，光效就越高，每片玻璃厚度不超過6.1mm，整體系統(tǒng)長(zhǎng)度尺寸小，能夠控制在70mm以內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.一種超低畸變投影鏡頭，其特征在于，沿光軸由物面至成像面依次包括：具有正光焦度的第一群組透鏡、光闌、具有正光焦度的第二群組透鏡、分光器件、保護(hù)玻璃及成像面，所述光闌用于控制透鏡發(fā)出光線的進(jìn)光量，所述第一群組透鏡用于調(diào)控投影視場(chǎng)角大小和平衡系統(tǒng)場(chǎng)曲，所述第二群組透鏡用于平衡系統(tǒng)像差及色差；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低畸變投影鏡頭，其特征在于，所述第一群組透鏡及第二群組透鏡為玻璃材料，所述第三透鏡g3及第四透鏡g4組成玻璃球面雙膠合鏡片，所述第七透鏡g7及第八透鏡g8組成玻璃球面雙膠合鏡片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低畸變投影鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡g1、第四透鏡g4、第五透鏡g5及第七透鏡g7為具有負(fù)光焦度的透鏡，所述第二透鏡g2、第三透鏡g3、第六透鏡g6、第八透鏡g8、第九透鏡g9及第十透鏡g10為正光焦度的透鏡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低畸變投影鏡頭，其特征在于，所述第一群組透鏡的焦距f1與超低畸變投影鏡頭的焦距f之比為2.06；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低畸變投影鏡頭，其特征在于，所述第二群組透鏡的焦距f2與超低畸變投影鏡頭的焦距f之比為1.33；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低畸變投影鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡g1與所述第二透鏡g2的間隙范圍為3-5mm，所述第五透鏡g5與所述第六透鏡g6的間隙范圍為4-6mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低畸變投影鏡頭，其特征在于，所述第七透鏡g7的折射率n7及阿貝常數(shù)v7滿足：

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種超低畸變投影鏡頭，沿光軸由物面至成像面依次包括：具有正光焦度的第一群組透鏡、光闌、具有正光焦度的第二群組透鏡、分光器件、保護(hù)玻璃及成像面。本技術(shù)提供的超低畸變投影鏡頭，將鏡頭畸變控制在了0.02％以下，實(shí)現(xiàn)了超低畸變的要求，并且工作距離達(dá)到了1?2米，鏡頭投射比達(dá)到了1.2，實(shí)現(xiàn)了大投影畫幅，合理均衡畸變、成本、像質(zhì)和分辨率，具有成像質(zhì)量高、受溫度影響小、畸變小、公差合理、成本較低等一系列優(yōu)點(diǎn)，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：梅林輝,程四海,賀舒怡,賀佳,賀銀波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市點(diǎn)睛創(chuàng)視技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240412
技術(shù)公布日：2024/12/30