專利名稱：定焦型投影機(jī)鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影鏡頭，尤其涉及一種定焦型投影機(jī)鏡頭。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字光處理(Digital Light Processing, DLP)投影儀， 在減小像素、提高分辨率的同時(shí)，超小型化方向發(fā)展，同時(shí)要求降低成本，以滿足消費(fèi)者對(duì) 投影畫(huà)面品質(zhì)的要求及便攜性的要求。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的投影機(jī)鏡頭一般具有體積相對(duì) 較大，制造成本較高，成像質(zhì)量差的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有長(zhǎng)后焦工作距的定焦型投影機(jī)鏡頭，它體積小，成 本低，成像質(zhì)量高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為一種定焦型投影機(jī)鏡頭，從物方到像方依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、 第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡和第八透鏡，所述第三透鏡和所述第五透鏡采用 塑膠材質(zhì)并且為非球面鏡片，其余鏡片材質(zhì)均采用玻璃材質(zhì)并且為球面鏡；所述第一透鏡、 所述第四透鏡和所述第八透鏡為平凸型透鏡，所述第二透鏡、所述第五透鏡為彎月形透鏡， 所述第三透鏡為平凹形透鏡，所述第六和所述第七透鏡粘合在一起形成凸向像方的透鏡。上述的定焦型投影機(jī)鏡頭，其中，所述第一透鏡的折射率nl范圍為1.5< nl<l. 6, 色散vl范圍為15<vl<16 ；所述第二透鏡的折射率π2范圍為1. 6< η2<1. 7，色散ν2范圍為 13<v2<14 ；所述第三透鏡的折射率n3范圍為1. 5< π3<1. 6，色散v3范圍為15<v3<16 ；所述 第四透鏡的折射率n4范圍為1.7< π4<1.8，色散v4范圍為20<v4<13 ；所述第五透鏡的折 射率π5范圍為1. 5< η5<1. 6，色散ν5范圍為15<v5<16 ；所述第六透鏡的折射率n6范圍為 1.8< n6<1.9，色散v6范圍為13<v6<14;所述第七透鏡的折射率π7范圍為1.5< η7<1. 6， 色散ν7范圍為16<v7<17 ；所述第八透鏡的折射率π8范圍為1. 6< η8<1. 7，色散ν8范圍為 13<v8<140上述的定焦型投影機(jī)鏡頭，其中，所述第一透鏡具有凸向物方的第一球面和凸向 像方的第二球面，其中所述第一球面為光線首先接觸的面；所述第二透鏡具有凸向物方的 第三球面和凹向物方的第四球面；所述第三透鏡具有凸向物方的第五非球面和凹向物方的 第六非球面；所述第四透鏡具有凸向物方的第七球面和凹向物方的第八球面；所述第五透 鏡具有凹向像方的第九非球面和凸向像方的第十非球面；所述第六透鏡具有凹向像方的第 十一球面和凹向物方的第十二球面；所述第七透鏡具有凸向物方的第十三球面和凸向像方 的第十四球面；其中，所述第十二球面和所述第十三球面是所述第六透鏡和所述第七透鏡 的膠合面；所述第八透鏡具有凸向像方的第十五球面和圖像物方的第十六球面。上述的定焦型投影機(jī)鏡頭，其中，所述投影鏡頭滿足以下的條件6<TT/f<7，其中， TT為投影鏡頭的總長(zhǎng)，f為投影鏡頭的有效焦距。[0009]上述的定焦型投影鏡頭，其中，所述投影鏡頭滿足以下條件BFL/f>2，其中，BFL 為投影鏡頭的后焦距，f為投影鏡頭的有效焦距。

圖1是本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭的球差圖；圖3是本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭的場(chǎng)曲圖；圖4是本發(fā)明定焦型投影機(jī)鏡頭的畸變圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭1，從物方投影屏到像方依次包括一個(gè) 具有正光焦度的第一透鏡11 ；一個(gè)具有負(fù)光焦度的第二透鏡12 ；—個(gè)具有負(fù)光焦度的第三 透鏡13 ；—個(gè)具有正光焦度的第四透鏡14 ；一個(gè)具有正光焦度的第五透鏡15 ；—個(gè)具有負(fù) 光焦度的第六透鏡16以及一個(gè)具有正光焦度的第七透鏡17，以及一個(gè)具有正光焦度的第 八透鏡18 ；第六透鏡16與第七透鏡17兩者組成總體具有負(fù)光焦度的粘合透鏡組。本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭1應(yīng)用于DLP投影機(jī)時(shí)，其工作過(guò)程如下投影時(shí)，DMD 芯片調(diào)制的投影信號(hào)光自DMD表面10投射到本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭1，依次經(jīng)過(guò)第八 透鏡18、第七透鏡17、第六透鏡16第五透鏡15、第四透鏡14、第三透鏡13、第二透鏡12及 第一透鏡11，投射于屏幕上便可得到投影畫(huà)面。總體來(lái)說(shuō)，DLP投影機(jī)在進(jìn)行投影時(shí)，DMD 芯片表面10投射出的投影信號(hào)光進(jìn)入投影鏡頭1后投射于屏幕上可以得到投影畫(huà)面。同時(shí)，本法實(shí)施例中的定焦型投影機(jī)鏡頭1滿足以下的條件式即(1) 6<TT/f<7 ；其中，TT為投影鏡頭的總長(zhǎng)，即為第一透鏡11靠近物方投影屏的表面到DMD表面 10的距離，f為投影鏡頭1的有效焦距。條件式(1)限制了投影鏡頭1的總長(zhǎng)。同時(shí)，第一 透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13以及第四透鏡14采用弱正光焦度、強(qiáng)負(fù)光焦度、強(qiáng)負(fù)光 焦度、弱正光焦度結(jié)構(gòu)，合理分配光焦度，可以達(dá)到縮小長(zhǎng)度、拉長(zhǎng)后焦工作距及控制像差 的功能，保證了總長(zhǎng)、后焦工作距、與像差的平衡。同時(shí)，本法實(shí)施例中的定焦型投影機(jī)鏡頭1滿足以下的條件式(2)BFL/f>2 ；其中，BFL為本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭的后焦距，即為第八透鏡90的靠近DMD芯 片表面2到DMD芯片表面10的距離。條件(2)限制了投影鏡頭1的后焦距長(zhǎng)度，以保證整 體光引擎內(nèi)的反射鏡位置，如反射鏡可以放置于第八透鏡90與DMD芯片表面10之間。同時(shí)，投影鏡頭1還滿足以下條件即(3)-1. 65<f2/f<-l. 13 ；其中，f2為所述第二透鏡的焦距，條件式(3)滿足投影鏡頭1對(duì)總光焦度的要求， 以有效平衡投影鏡頭1的像方主面位置，并控制投影鏡頭的總長(zhǎng)度。這樣設(shè)計(jì)，有利于滿 足投影鏡頭像方遠(yuǎn)心得成像要求。同時(shí)，本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭1還應(yīng)當(dāng)滿足以下條件[0027](4) 20<vd6<13, 16<vd7<17其中，vd6為第六透鏡16的阿貝數(shù)，vd7為第七透鏡17的阿貝數(shù).條件式(4)； 這樣設(shè)計(jì)可以更好地消除投影鏡頭1的色差，尤其是倍率色差，有利于保證投影機(jī)鏡頭1的 倍率色差和橫向色差.本實(shí)施例的定焦型投影機(jī)鏡頭1包括一個(gè)設(shè)置于第四透鏡14與第五透鏡15之間 的孔徑光闌(Aperture Stop),以限制經(jīng)過(guò)第四透鏡14的光線進(jìn)入第五透鏡15的光能量 的大小，使得球差和彗差得以修正，且在第四透鏡14與第五透鏡15之間設(shè)置光闌，也有利 于縮短投影鏡頭總長(zhǎng)。本實(shí)施例的定焦型投影機(jī)鏡頭1包括兩片塑膠材質(zhì)的非球面鏡片，第三透鏡13和 第五透鏡15，這樣設(shè)計(jì)，可以起到修正畸變、主光線出射角度、球差、彗差以及場(chǎng)曲的作用。圖2、圖3和圖4示出了本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭的第二種實(shí)施方式。其中，本 實(shí)施例中的第三透鏡23、第五透鏡25的各表面均為非球面，采用塑料材質(zhì)制成，其各非球 面曲線滿足以下的方程式X (Y) = (Y2/R) / (1+sqrt (1_ (1+k) * (Y/R)2)) +A4*Y4+A6*Y6+A8*Y8+......其中X:鏡片的界面距離Y:非球面曲線上的點(diǎn)距離光軸的高度k:錐面系數(shù)A4、A6、A8……4階、6階、……的非球面系數(shù)。f:本定焦型投影機(jī)鏡頭2的焦距；F/#:F光圈數(shù)；2ω 視場(chǎng)角。本實(shí)施例的定焦型投影機(jī)鏡頭2的各光學(xué)元件滿足表1的條件，且ΤΤ=102毫米 (mm) ；f=16. 2mm ；BFL=34mm ；f2=-27mm ；vd6=26, vd7=67 ；F/#=2. 35 ；2 ω=62°。表1，表2示出了本發(fā)明的定焦型投影機(jī)鏡頭的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)參數(shù)
權(quán)利要求1.一種定焦型投影機(jī)鏡頭，從物方到像方依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第 四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡和第八透鏡，其特征在于，所述第三透鏡和所述第五 透鏡采用塑膠材質(zhì)并且為非球面鏡片，其余鏡片材質(zhì)均采用玻璃材質(zhì)并且為球面鏡；所述 第一透鏡、所述第四透鏡和所述第八透鏡為平凸型透鏡，所述第二透鏡、所述第五透鏡為彎 月形透鏡，所述第三透鏡為平凹形透鏡，所述第六和所述第七透鏡粘合在一起形成凸向像 方的透鏡。
2.如權(quán)利要求1所述的定焦型投影機(jī)鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的折射率nl 范圍為1.5< nl<1.6，色散vl范圍為50<vl<60 ；所述第二透鏡的折射率n2范圍為1. 6< n2< 1. 7，色散v2范圍為30<v2<40 ；所述第三透鏡的折射率π3范圍為1. 5< n3< 1. 6，色 散ν3范圍為50<v3<60 ；所述第四透鏡的折射率n4范圍為1. 7< η4<1. 8，色散v4范圍為 20<v4<30 ；所述第五透鏡的折射率n5范圍為1. 5< η5<1. 6，色散v5范圍為50<v5<60 ；所述 第六透鏡的折射率n6范圍為1.8< π6<1.9，色散v6范圍為30<v6<40 ；所述第七透鏡的折 射率π7范圍為1. 5< η7<1. 6，色散ν7范圍為60<v7<70 ；所述第八透鏡的折射率n8范圍為 1. 6< η8<1· 7，色散 ν8 范圍為 30<v8<40。
3.如權(quán)利要求1或2所述的定焦型投影機(jī)鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡具有凸向物 方的第一球面和凸向像方的第二球面，其中所述第一球面為光線首先接觸的面；所述第二 透鏡具有凸向物方的第三球面和凹向物方的第四球面；所述第三透鏡具有凸向物方的第五 非球面和凹向物方的第六非球面；所述第四透鏡具有凸向物方的第七球面和凹向物方的第 八球面；所述第五透鏡具有凹向像方的第九非球面和凸向像方的第十非球面；所述第六透 鏡具有凹向像方的第十一球面和凹向物方的第十二球面；所述第七透鏡具有凸向物方的第 十三球面和凸向像方的第十四球面；其中，所述第十二球面和所述第十三球面是所述第六 透鏡和所述第七透鏡的膠合面；所述第八透鏡具有凸向像方的第十五球面和圖像物方的第 十六球面。
4.如權(quán)利要求1或2所述的定焦型投影機(jī)鏡頭，其特征在于，所述投影鏡頭滿足以下的 條件6<TT/f<7，其中，TT為投影鏡頭的總長(zhǎng)，f為定焦型投影機(jī)鏡頭的有效焦距。
5.如權(quán)利要求1或2所述的定焦型投影機(jī)鏡頭，其特征在于，所述投影鏡頭滿足以下條 件BFL/f>2，其中，BFL為投影鏡頭的后焦距，f為定焦型投影機(jī)鏡頭的有效焦距。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種定焦型投影機(jī)鏡頭，從物方到像方依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡和第八透鏡，所述第三透鏡和所述第五透鏡采用塑膠材質(zhì)并且為非球面鏡片，其余鏡片材質(zhì)均采用玻璃材質(zhì)并且為球面鏡；所述第一透鏡、所述第四透鏡和所述第八透鏡為平凸型透鏡，所述第二透鏡、所述第五透鏡為彎月形透鏡，所述第三透鏡為平凹形透鏡，所述第六和所述第七透鏡粘合在一起形成凸向像方的透鏡。本實(shí)用新型的定焦型投影機(jī)鏡頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，且在結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)化的情況下保證了投影鏡頭與像差之間的平衡，投影品質(zhì)良好。
文檔編號(hào)G02B13/18GK201926807SQ20102066575
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者解朵朵 申請(qǐng)人:鳳凰光學(xué)(上海)有限公司