申请/专利权人：成都九天画芯科技有限公司

申请日：2019-02-22

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109991718B

主分类号：G02B13/00

分类号：G02B13/00;G03B21/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.08.26#专利申请权的转移;2019.08.02#实质审查的生效;2019.07.09#公开

摘要：本发明公开了一种长焦投影镜头及投影机，包括从投影画面侧到显示器件侧依次光轴重叠设置的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜，其中：所述第一透镜的焦距为f1，且110mmf1145mm；所述第二透镜的焦距为f2，且‑75mmf2‑50mm；第三透镜的焦距为f3，且75mmf3105mm。通过从投影画面侧到显示器件侧依次光轴重叠设置的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜符合长焦的设计需求，改变现有的长焦投影镜头的结构，透镜数量较少，结构简单，降低制作成本；另外，本发明具有较好的投影解析度。

主权项：1.一种长焦投影镜头，其特征在于：包括从投影画面侧到显示器件侧依次沿光轴重叠设置的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜，其中：所述第一透镜采用HZK11材料，第一透镜的前表面及后表面的顶点之间的距离为7.50mm；第二透镜采用HF4材料，第二透镜的前表面和后表面的顶点之间的距离是3.00mm；第三透镜采用HZK11材料，第三透镜的前表面和后表面的顶点之间的距离为9.80mm；所述长焦投影镜头满足条件式：R1=80.60mm，R2为无穷大，R3=-85.40mm，R4=75.72mm，R5=302.70mm，R6=-71.00mm；其中，R1、R3、R5分别为第一透镜、第二透镜和第三透镜的前曲率半径，R2、R4、R6分别为第一透镜、第二透镜和第三透镜的后曲率半径；所述长焦投影镜头还满足下式，d1=26.20mm、d2=18.50mm，d1、d2分别为第一透镜与第二透镜的间距、第二透镜与第三透镜的间距。

全文数据：一种长焦投影镜头及投影机技术领域本发明属于光学成像技术领域，涉及一种长焦投影镜头及投影机。背景技术随着技术的进步，以及消费类电子行业的发展，产品的形态在产品设计中，越来越重要。单片LCD液晶投影机，由于其成本低廉，效果很好，所以，开始受到更多消费者喜欢。目前，由于投影机光路问题，所以其形态一直处于一个比较难改变的状态，这是业界致力研究的重点目标之一。发明内容本发明的目的在于：提供了一种长焦投影镜头及投影机，解决了由于投影机光路问题，所以其形态一直处于一个比较难改变的状态的问题。本发明采用的技术方案如下：一种长焦投影镜头，包括从投影画面侧到显示器件侧依次光轴重叠设置的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜，其中：所述第一透镜的焦距为f1，且110mm300mm，-120mm-1000mm，-120mm0时，屈折是会聚性的；fn300mm，-120mm-1000mm，-120mmR3-70mm，65mmR490mm，-160mmR5320mm，-85mmR6-60mm；其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别为第一透镜101、第二透镜102和第三透镜103的前曲率半径和后曲率半径。实施时，便于根据实际需要选择合适的第一透镜101、第二透镜102和第三透镜103。优选地，所述长焦投影镜头100还满足下式，20mmd131mm、10mmd222mm，d1、d2分别为第一透镜101与第二透镜102的间距、第二透镜102与第三透镜103的间距。实施时，优选地，该长焦投影镜头100的长度介于40mm至100mm之间。另外，所述长焦投影镜头100具有有效焦距，所述有效焦距介于160mm至200mm之间。优选地，所述第一透镜101采用重冕类玻璃材料制成，所述第一透镜101满足下式：1.56n11.64，54vd16；n1为第一透镜101的折射率，vd1第一透镜101的色散系数。实施时，第一透镜101采用的材料不局限于重冕类玻璃，可以采用塑料、石英等材料制成，只需要满足1.56n11.64，54vd16的光学性能即可。优选地，所述第二透镜102采用火石或重火石类玻璃制成，所述第二透镜102满足下式：1.6n21.75，25vd235；n2为第二透镜102的折射率，vd2第二透镜102的色散系数。实施时，第二透镜102采用的材料不局限于重冕类玻璃，可以采用塑料、石英等材料制成，只需要满足1.6n21.75，25vd235的光学性能即可。优选地，所述第三透镜103采用重冕或冕类玻璃制成，所述第三透镜103满足下式：1.51n31.64，54vd364；n3为第三透镜103的折射率，vd3第三透镜103的色散系数。第三透镜103采用的材料不局限于重冕类玻璃，可以采用塑料、石英等材料制成，只需要满足1.51n31.64，54vd364的光学性能即可。另外，还包括孔径光阑104，所述孔径光阑104设置在所述第一透镜101与所述第二透镜102之间。实施时，孔径光阑104用于控制光线的通过量，并进一步的压缩长焦投影镜头100的整体体积。实施例2如图2所示，本发明提供了一种投影机，包括实施例1中所述的长焦投影镜头100和显示器件200。本实施例中的显示器件200以LCD液晶屏201为例，LCD液晶屏201的尺寸为4.3英寸的16：9，且分辨率为1280*720的模式下，设计出一套相对成本低，结构优的投影机成像光路和相对应的装置。该长焦投影镜头100的设计数据如下：其中，第一透镜101的前、后曲率半径分别为80.60mm和无穷大。该第一透镜101的前表面及后表面的顶点距离是7.50mm，使用品牌为CDGM的HZK11材料，满足折射率要求。第二透镜102的前、后曲率半径分别是-85.40mm和75.72mm，该第二透镜102的前表面和后表面的顶点之间的距离是3.00mm，使用品牌为CDGM的HF4材料，满足折射率设计要求。第三透镜103的前、后曲率半径分别是302.70mm和-71.00毫米，该第三透镜103的前表面和后表面的顶点之间的距离为9.80mm。使用品牌为CDGM的HZK11材料，其折射率满足设计要求。第一透镜101与第二透镜102之间的间距d1为26.20mm，第二透镜102与第三透镜103之间的间距d2为18.50mm。此时，该整个长焦投影镜头100的长度为65.00mm。另外，该长焦投影镜头100，其成像光学部分的光路包括了第一反射镜202和第二反射镜203，第一反射镜202和第二反射镜203相互成90度垂直关系，均为表面反射的平面反射镜。优选地，在LCD液晶屏201后面还设置了一个菲涅尔透镜204。该菲涅尔透镜204具有正光焦度，且该菲涅尔透镜204的焦距设计逻辑为接近该长焦投影镜头100的等效焦距。即150mmf4300mm。本投影机因使用了该长焦投影镜头100，因此有益效果与之相似，此处不再赘述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种长焦投影镜头，其特征在于：包括从投影画面侧到显示器件侧依次光轴重叠设置的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜，其中：所述第一透镜的焦距为f1，且110mm300mm，-120mm-1000mm，-120mmR3-70mm，65mmR490mm，-160mmR5320mm，-85mmR6-60mm；其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别为第一透镜、第二透镜和第三透镜的前曲率半径和后曲率半径。5.根据权利要求1所述的一种长焦投影镜头，其特征在于：所述长焦投影镜头还满足下式，20mmd131mm、10mmd222mm，d1、d2分别为第一透镜与第二透镜的间距、第二透镜与第三透镜的间距。6.根据权利要求1所述的一种长焦投影镜头，其特征在于：所述第一透镜采用重冕类玻璃材料制成，所述第一透镜满足下式：1.56n11.64，54vd16；n1为第一透镜的折射率，vd1第一透镜的色散系数。7.根据权利要求1所述的一种长焦投影镜头，其特征在于：所述第二透镜采用火石或重火石类玻璃制成，所述第二透镜满足下式：1.6n21.75，25vd235；n2为第二透镜的折射率，vd2第二透镜的色散系数。8.根据权利要求1所述的一种长焦投影镜头，其特征在于：所述第三透镜采用重冕或冕类玻璃制成，所述第三透镜满足下式：1.51n31.64，54vd364；n3为第三透镜的折射率，vd3第三透镜的色散系数。9.根据权利要求1所述的一种长焦投影镜头，其特征在于：还包括孔径光阑，所述孔径光阑设置在所述第一透镜与所述第二透镜之间。10.一种投影机，其特征在于：包括权利要求1-9任意一项所述的长焦投影镜头和显示器件。

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