專利名稱：定焦型投影機鏡頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種投影鏡頭，尤其涉及一種定焦型投影機鏡頭。
背景技術：
隨著半導體技術的發(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，超小型化方向發(fā)展，同時要求降低成本，以滿足消費者對投影畫面品質的要求及便攜性的要求。但是，現(xiàn)有技術中的投影機鏡頭一般具有體積相對較大，制造成本較高，成像質量差的缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種具有長后焦工作距的定焦型投影機鏡頭，它體積小，成本低，成像質量高。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為
一種定焦型投影機鏡頭，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并且為非球面鏡片，其余鏡片材質均采用玻璃材質并且為球面鏡；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，f為投影鏡頭的有效焦距。
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)明的定焦型投影機鏡頭的結構示意圖； 圖2是本發(fā)明的定焦型投影機鏡頭的球差圖3是本發(fā)明的定焦型投影機鏡頭的場曲圖； 圖4是本發(fā)明定焦型投影機鏡頭的畸變圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖和具體實施方式
來對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖1所示，本發(fā)明的定焦型投影機鏡頭1，從物方投影屏到像方依次包括一個具有正光焦度的第一透鏡11 ；一個具有負光焦度的第二透鏡12 ；—個具有負光焦度的第三透鏡13 ；—個具有正光焦度的第四透鏡14 ；一個具有正光焦度的第五透鏡15 ；—個具有負光焦度的第六透鏡16以及一個具有正光焦度的第七透鏡17，以及一個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光焦度的粘合透鏡組。本發(fā)明的定焦型投影機鏡頭1應用于DLP投影機時，其工作過程如下投影時，DMD 芯片調制的投影信號光自DMD表面10投射到本發(fā)明的定焦型投影機鏡頭1，依次經(jīng)過第八透鏡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面。總體來說，DLP投影機在進行投影時，DMD 芯片表面10投射出的投影信號光進入投影鏡頭1后投射于屏幕上可以得到投影畫面。同時，本法實施例中的定焦型投影機鏡頭1滿足以下的條件式 即:(l)6<TT/f<7 ；
其中，TT為投影鏡頭的總長，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。同時，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、強負光焦度、強負光焦度、弱正光焦度結構，合理分配光焦度，可以達到縮小長度、拉長后焦工作距及控制像差的功能，保證了總長、后焦工作距、與像差的平衡。同時，本法實施例中的定焦型投影機鏡頭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的后焦距長度，以保證整體光引擎內的反射鏡位置，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，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C3)滿足投影鏡頭1對總光焦度的要求，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度。這樣設計，有利于滿足投影鏡頭像方遠心得成像要求。同時，本發(fā)明的定焦型投影機鏡頭1還應當滿足以下條件(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；這樣設計可以更好地消除投影鏡頭1的色差，尤其是倍率色差，有利于保證投影機鏡頭1的倍率色差和橫向色差.
本實施例的定焦型投影機鏡頭1包括一個設置于第四透鏡14與第五透鏡15之間的孔徑光闌(Aperture Stop),以限制經(jīng)過第四透鏡14的光線進入第五透鏡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之間設置光闌，也有利于縮短投影鏡頭總長。本實施例的定焦型投影機鏡頭1包括兩片塑膠材質的非球面鏡片，第三透鏡13和第五透鏡15，這樣設計，可以起到修正畸變、主光線出射角度、球差、彗差以及場曲的作用。圖2、圖3和圖4示出了本發(fā)明的定焦型投影機鏡頭的第二種實施方式。其中，本實施例中的第三透鏡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:本定焦型投影機鏡頭2的焦距；F/#:F光圈數(shù)；2ω 視場角。本實施例的定焦型投影機鏡頭2的各光學元件滿足表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)明的定焦型投影機鏡頭的實施例二的結構參數(shù)
權利要求
1.一種定焦型投影機鏡頭，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并且為非球面鏡片，其余鏡片材質均采用玻璃材質并且為球面鏡；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.如權利要求1所述的定焦型投影機鏡頭，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.如權利要求1或2所述的定焦型投影機鏡頭，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.如權利要求1或2所述的定焦型投影機鏡頭，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，f為定焦型投影機鏡頭的有效焦距。
5.如權利要求1或2所述的定焦型投影機鏡頭，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為定焦型投影機鏡頭的有效焦距。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定焦型投影機鏡頭，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并且為非球面鏡片，其余鏡片材質均采用玻璃材質并且為球面鏡；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。本發(fā)明的定焦型投影機鏡頭結構簡單、成本低廉，且在結構相對簡化的情況下保證了投影鏡頭與像差之間的平衡，投影品質良好。
文檔編號G02B3/00GK102566015SQ20101061139
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者解朵朵 申請人:鳳凰光學(上海)有限公司