一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，包括前補(bǔ)償透鏡組、變倍透鏡組、后補(bǔ)償透鏡組和后固定透鏡組，所述的后補(bǔ)償透鏡組和后固定透鏡組之間設(shè)有視場光闌，所述的后固定透鏡組內(nèi)設(shè)有橢圓形孔徑光闌；本實(shí)用新型采用圓孔形結(jié)構(gòu)的視場光闌L置于光束孔徑最小的地方，可有效消除前面的雜散光和成像光束以外的雜散光，透鏡圓柱表面涂有消雜光漆，工藝上易于實(shí)現(xiàn)，可有效消除圓柱面上的雜散光，透鏡較厚的邊緣部分設(shè)有傾斜平臺(tái)，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，可有效消除邊緣的雜散光。
【專利說明】一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，數(shù)字電影迅猛發(fā)展，成為電影【技術(shù)領(lǐng)域】的一次技術(shù)革命。數(shù)字電影是不同于膠片電影的全新模式，它能夠給廣大觀眾提供最高質(zhì)量的影像。數(shù)字電影在制作、發(fā)行、放映等方面具有強(qiáng)大優(yōu)勢，在業(yè)界受到了極大的歡迎。因此，數(shù)字電影放映機(jī)系統(tǒng)及其配套的高分辨率大視場投影鏡頭在市場上有強(qiáng)大的需求。
[0003]光學(xué)系統(tǒng)在成像過程中，除了成像光束外，還會(huì)引入系統(tǒng)外部雜散光、內(nèi)部輻射雜散光等非成像光線，并在成像探測器表面成像，使得圖像質(zhì)量下降，如對(duì)比度下降、信噪比下降等圖像干擾；嚴(yán)重時(shí)，被探測的目標(biāo)信號(hào)完全煙沒在雜散光背景中，系統(tǒng)無法提取目標(biāo)；或因像面雜散光分布不均勻，在系統(tǒng)探測器上形成虛假信號(hào)，致使系統(tǒng)探測失效，高分辨率大視場投影鏡頭逆光路可以看作成像鏡頭，雜散光會(huì)影響其投影畫面的對(duì)比度和亮度等。
[0004]根據(jù)可見光光學(xué)系統(tǒng)雜散光的產(chǎn)生原因，可以將其分為兩大類:
[0005]第一類雜散光是視場外的光線，也稱為外部雜散光。光線經(jīng)過多次反射、折射、散射或者直接照射等進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)，最后在探測器的接收面處成像，甚至形成鬼像。從而影響高分辨率大視場投影鏡頭的成像質(zhì)量。
[0006]第二類雜散光是由于光學(xué)元件或結(jié)構(gòu)件自身缺陷，使得入射光線經(jīng)過光學(xué)元件產(chǎn)生散射光線，探測器接收面有可能接收到這些散射光線，進(jìn)而形成雜散光。在光學(xué)系統(tǒng)中這種雜散光是難以避免的，但是其對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量影響很小。
[0007]高分辨率大視場投影鏡頭對(duì)分辨率的要求很高，目前探測器的分辨能力已經(jīng)達(dá)到光學(xué)衍射極限，此時(shí)，雜散光對(duì)高分辨率大視場投影鏡頭的影響變得越發(fā)突出，成為限制高分辨率大視場投影鏡頭光學(xué)系統(tǒng)分辨能力的重要因素。
[0008]光學(xué)系統(tǒng)成像過程中影響光學(xué)系統(tǒng)雜散光能量傳遞的三個(gè)要素是:雜散光源的輻照度；光學(xué)件和結(jié)構(gòu)件的表面性質(zhì)；雜散光源與接收面之間雜散光輻射傳輸?shù)膸缀温窂健?br> [0009]因此抑制雜散光的基本思路為:減小入射雜散光的能量；在光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)件和結(jié)構(gòu)件表面涂上消雜光涂料或做特殊工藝處理，減弱或吸收反射及散射引起的部分雜散光；在光學(xué)系統(tǒng)中加入消雜光光闌、遮光罩、擋光環(huán)等結(jié)構(gòu)件阻斷雜散光的傳播，從而消除部分雜散光。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型提出一種能夠有效消除高分辨率大視場投影鏡頭雜散光的消雜光裝置，使投影鏡頭的成像質(zhì)量滿足高端巨幕影院的需求。
[0011]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，包括前補(bǔ)償透鏡組、變倍透鏡組、后補(bǔ)償透鏡組和后固定透鏡組，所述的后補(bǔ)償透鏡組和后固定透鏡組之間設(shè)有視場光闌，所述的后固定透鏡組內(nèi)設(shè)有橢圓形孔徑光闌。
[0012]所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其孔徑光闌的長短邊之比為16:9 ο
[0013]所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其前補(bǔ)償透鏡組由第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡構(gòu)成。
[0014]所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其變倍透鏡組由第四透鏡和第五透鏡構(gòu)成。
[0015]所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其后補(bǔ)償透鏡組由第六透鏡和第七透鏡構(gòu)成。
[0016]所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其后固定透鏡組由第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡、第十一透鏡、第十二透鏡和第十三透鏡構(gòu)成，所述的孔徑光闌位于第九透鏡和第十透鏡之間。
[0017]所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其透鏡圓柱表面涂有消雜光漆。
[0018]所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其透鏡較厚的邊緣部分設(shè)有傾斜平臺(tái)。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:采用圓孔形結(jié)構(gòu)的視場光闌L置于光束孔徑最小的地方，可有效消除前面，照射在光闌上的雜散光，孔徑光闌S長短邊比例為大屏幕的長寬比，可有效消除成像光束以外的雜散光，透鏡圓柱表面涂有消雜光漆，工藝上易于實(shí)現(xiàn)，可有效消除照射在光學(xué)件圓柱面上的雜散光，透鏡較厚的邊緣部分設(shè)有傾斜平臺(tái)，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，可有效消除通過光學(xué)件邊緣的雜散光。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型透鏡通過陽極氧化膜消雜光的示意圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型透鏡通過消雜光漆消雜光的示意圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型透鏡通過傾斜平臺(tái)阻擋雜散光的示意圖。
[0024]各附圖標(biāo)記為:L1 一前補(bǔ)償透鏡組，L2—變倍透鏡組，L3—后補(bǔ)償透鏡組，L4一后固定透鏡組，L一視場光闌，S—孔徑光闌，I一第一透鏡，2—第二透鏡，3—第三透鏡，4一第四透鏡，5一第五透鏡，6—第六透鏡，7一第七透鏡，8—第八透鏡，9一第九透鏡，10一第十透鏡，11 一第i^一透鏡，12—第十二透鏡，13—第十三透鏡。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]參照圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，包括前補(bǔ)償透鏡組L1、變倍透鏡組L2、后補(bǔ)償透鏡組L3和后固定透鏡組L4，前補(bǔ)償透鏡組LI由第一透鏡1、第二透鏡2和第三透鏡3構(gòu)成，變倍透鏡組L2由第四透鏡4和第五透鏡5構(gòu)成，后補(bǔ)償透鏡組L3由第六透鏡6和第七透鏡7構(gòu)成，后固定透鏡組L4由第八透鏡8、第九透鏡9、第十透鏡10、第^^一透鏡11、第十二透鏡12和第十三透鏡13構(gòu)成，所述的后補(bǔ)償透鏡組L3和后固定透鏡組L4之間設(shè)有視場光闌L，所述的后固定透鏡組L4內(nèi)設(shè)有橢圓形孔徑光闌S，其中孔徑光闌S的長短邊之比為16:9，孔徑光闌S位于第九透鏡9和第十透鏡10之間。
[0027]高分辨數(shù)字電影放映鏡頭在采用視場光闌和16:9的孔徑光闌以及光學(xué)件邊緣做成傾斜平臺(tái)消雜散光的同時(shí)，采用以下三種消雜光處理方法:
[0028]1、鏡筒/結(jié)構(gòu)件內(nèi)表面設(shè)有陽極氧化膜，即結(jié)構(gòu)件表面有做黑色亞光陽極氧化處理，處理后結(jié)構(gòu)件表面微觀結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的粗糙多孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)入射雜散光有很強(qiáng)的散射和吸收作用，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)件表面微觀結(jié)構(gòu)的顆粒尺寸接近于光波的波長時(shí)，此時(shí)的吸收率最大，吸收來自光學(xué)件和結(jié)構(gòu)件的雜散光輻射，從而減弱甚至消除照射到結(jié)構(gòu)件表面的反射雜散光，部分消除高分辨率大視場投影鏡頭的雜散光，如圖2所示，光線1、11射到結(jié)構(gòu)件內(nèi)表面被減弱，甚至消除，從而起到消雜光效果。
[0029]2、透鏡圓柱表面涂有消雜光漆，涂消雜光漆的光學(xué)件表面微觀結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的粗糙多孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)入射雜散光有很強(qiáng)的散射和吸收作用，吸收光學(xué)零件邊緣的光線，進(jìn)而降低光學(xué)系統(tǒng)的雜散光系數(shù)；從而減弱甚至消除照射到光學(xué)件邊緣經(jīng)光學(xué)件圓柱面反射的雜散光，部分消除高分辨率大視場投影鏡頭的雜散光，如圖3所示，雜散光線1、I1、III透過玻璃的第一個(gè)表面照射到透鏡圓柱面上，被消雜光漆吸收消除，從而起到消雜光效果。
[0030]3、結(jié)構(gòu)件安裝接口零件內(nèi)表面噴黑色砂漆，噴黑色砂漆表面微觀結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的粗糙多孔結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)入射雜散光有很強(qiáng)的散射和吸收作用，尤其是當(dāng)黑色砂漆微觀結(jié)構(gòu)的顆粒尺寸接近于光波的波長時(shí)，此時(shí)的吸收率最大，吸收來自光學(xué)系統(tǒng)的部分雜散光，從而減弱甚至消除照射到安裝接口零件內(nèi)壁的雜散光，部分消除高分辨率大視場投影鏡頭的雜散光。
[0031]工作時(shí)，成像光束和雜散光首先通過前補(bǔ)償透鏡組LI中的第一透鏡I和第二透鏡2，由于第二透鏡2的第二面做成傾斜平臺(tái)，可以阻擋、消除部分雜散光，雜散光光線經(jīng)過第一面照射在傾斜平臺(tái)上，被涂有消雜光漆的傾斜平臺(tái)吸收、消除，光束透過前補(bǔ)償透鏡組LI中的第三透鏡3、變倍透鏡組L2和后補(bǔ)償透鏡組L3后通過視場光闌L，在通過視場光闌L時(shí)，視場光闌L孔徑外的雜散光會(huì)被阻擋、消除，雜散光I照射到視場光闌L上，由于視場光闌L表面做了黑色亞光陽極氧化處理，因此照射到其上面的雜散光被減弱，甚至消除；而視場光闌L孔徑內(nèi)的成像光束和小部分雜散光會(huì)通過視場光闌L，然后再通過后固定透鏡組L4中的第八透鏡8和第九透鏡9，再通過孔徑光闌L時(shí)，又會(huì)阻擋消、除孔徑光闌外的雜散光，最后，成像光束通過后固定透鏡組L4中的第十透鏡10、第^ 透鏡11、第十二透鏡12和第十三透鏡13成像在像面上。
[0032]所述的透鏡在不擋光/通光口徑較小的情況下，把較厚的邊緣部分設(shè)有傾斜平臺(tái)，從而阻擋部分進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的雜散光，如圖4所示，雜散光線I被消除。
[0033]在光學(xué)系統(tǒng)中，視場光闌L前的視場外的物件都不會(huì)直接進(jìn)入系統(tǒng)像面處，但是從視場光闌L到像面之間的物件表面反射和散射的雜散光卻可能進(jìn)入系統(tǒng)的像面，但是從孔徑光闌S到像面之間的物件表面反射和散射的雜散光卻可能進(jìn)入系統(tǒng)的像面，視場光闌L可以有效消除視場光闌孔徑以外的雜散光，從而部分消除高分辨率大視場投影鏡頭的雜散光，孔徑光闌S為橢圓形結(jié)構(gòu)，長短邊之比為16:9，成像光束恰好通過孔徑光闌，有效消除孔徑光闌外的雜散光，從而部分消除高分辨率大視場投影鏡頭的雜散光。
[0034]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其特征在于:包括前補(bǔ)償透鏡組(LI)、變倍透鏡組(L2)、后補(bǔ)償透鏡組(L3)和后固定透鏡組(L4)，所述的后補(bǔ)償透鏡組(L3)和后固定透鏡組(L4)之間設(shè)有視場光闌(L)，所述的后固定透鏡組(L4)內(nèi)設(shè)有橢圓形孔徑光闌(S)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其特征在于，所述的孔徑光闌(S)的長短邊之比為16:9。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其特征在于，所述的前補(bǔ)償透鏡組(LI)由第一透鏡(1)、第二透鏡(2)和第三透鏡(3)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其特征在于，所述的變倍透鏡組(L2)由第四透鏡(4)和第五透鏡(5)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其特征在于，所述的后補(bǔ)償透鏡組(L3)由第六透鏡(6)和第七透鏡(7)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其特征在于，所述的后固定透鏡組(L4)由第八透鏡(8 )、第九透鏡(9)、第十透鏡(10)、第^ 透鏡(11)、第十二透鏡(12)和第十三透鏡(13)構(gòu)成，所述的孔徑光闌(S)位于第九透鏡(9)和第十透鏡(10)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其特征在于，所述的透鏡圓柱表面涂有消雜光漆。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于高分辨率大視場投影鏡頭的消雜光裝置，其特征在于，所述的透鏡較厚的邊緣部分設(shè)有傾斜平臺(tái)。
【文檔編號(hào)】G02B7/02GK204241744SQ201420647386
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】崔小強(qiáng), 李升輝, 黃則兵, 馬力, 李勇, 艾飛 申請人:湖北久之洋紅外系統(tǒng)股份有限公司