一种投影镜头和成像装置

技术领域

本发明涉及光学领域，具体为一种投影镜头和成像装置。

背景技术

投影镜头一般指使用在专业投影仪上的可替换工程投影镜头。

目前的投影镜头主要实现图像的接收与传递，当投影镜头传输后的画面需要显示不同尺寸时，还需要再次调节投影镜头接收图像时的物距，投影镜头的操作较为繁琐，对于空间减小的位置则难以继续使用，投影镜头的适用范围较小。

发明内容

本发明将解决现有的技术问题，提供一种投影镜头和成像装置，

本发明提供的技术方案如下：

一种投影镜头，所述投影镜头从物面侧到像面侧依次由移动群组和正光焦度的菲涅尔透镜组成；

所述移动群组由正光焦度的第一透镜，负光焦度的第二透镜、正光焦度的第三透镜组成；

所述菲涅尔透镜与所述移动群组之间的间距受控于所述投影镜头的物距；

所述移动群组沿所述投影镜头的主光轴方向移动；

所述投影镜头满足以下条件式：

700mm＜OBJ＜2200mm；

FOV＞52°；

其中，OBJ为所述投影镜头的物距，FOV为所述投影镜头的视场角。

本技术方案中，通过较大的视场角的设置，投影镜头能够接在较小的物距条件下收到较大范围的图像，第三透镜与菲涅尔透镜之间的间距可调，使所述投影镜头能够在固定位置接收到不同物距下的图像，增加了投影镜头的图像接收范围，继而增加了投影镜头的适用范围。

优选地，所述投影镜头满足以下条件式：

60mm＜F＜80mm；

2.8＜FNO＜3.2；

其中，F为所述投影镜头的焦距，FNO为所述投影镜头的光圈数。

优选地，所述第一透镜至第三透镜均为非球面透镜。

本技术方案中，通过非球面的设置，减小了投影镜头内的透镜数量，继而减小了投影镜头的质量，同时有利于投影镜头色差及像差的校正，提高了投影镜头的成像质量。

优选地，所述投影镜头满足以下条件式：

1＜F13/F＜1.2；

1＜F4/F＜1.3；

其中，F13为所述移动群组的组合焦距，F4为所述菲涅尔透镜的焦距。

本技术方案中，通过移动群组以及菲涅尔透镜焦距的限定，投影镜头接收稳定地接收到图像，且成像专利较高。

优选地，所述投影镜头满足以下条件式：

0.95＜F1/F13＜1.05；

其中，F1为所述第一透镜的焦距。

本技术方案中，通过第一透镜焦距的限定，投影镜头内光路的传输能够减少损耗，继而增加了投影镜头的成像质量。

优选地，所述投影镜头满足以下条件式：

D13/TTL＜0.3；

其中，D13为所述移动群组的光学总长，TTL为所述投影镜头的光学总长。

本技术方案中，通过减小移动群组的光学总长，实现了投影镜头的小型化，同时一定程度上也能够增加移动群组的移动距离。

优选地，所述投影镜头满足以下条件式：

X13/D4＞2.5；

其中，X13为所述移动群组的移动距离，D4为所述菲涅尔透镜的光学总长。

本技术方案中，通过移动群组移动距离的限定，增加了移动群组的移动距离，进一步增加了投影镜头的成像质量。

本发明的目的之一还在于提供一种成像装置，包括：投影镜头；及成像元件，被配置为接收由所述投影镜头形成的图像。

与现有技术相比，本发明提供的一种投影镜头和成像装置具有以下有益效果：

1、通过较大的视场角的设置，投影镜头能够在较小的物距条件下接收到较大范围的图像，第三透镜与菲涅尔透镜之间的间距可调，使所述投影镜头能够在固定位置接收到不同物距下的图像，增加了投影镜头的图像接收范围，继而增加了投影镜头的适用范围。

2、通过非球面的设置，减小了投影镜头内的透镜数量，继而减小了投影镜头的质量，同时有利于投影镜头色差及像差的校正，提高了投影镜头的成像质量。

3、通过减小移动群组的光学总长，实现了投影镜头的小型化，同时一定程度上也能够增加移动群组的移动距离。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种投影镜头和成像装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种投影镜头的结构示意图；

图2是本发明一种投影镜头的像差图；

图3是本发明一种投影镜头的慧差图；

图4是本发明另一种投影镜头的结构示意图；

图5是本发明另一种投影镜头的像差图；

图6是本发明另一种投影镜头的慧差图。

附图标号说明：L1、第一透镜；L2、第二透镜；L3、第三透镜；L4、菲涅尔透镜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

实施例1

如图1所示，一种投影镜头，所述投影镜头从物面侧到像面侧依次由移动群组和正光焦度的菲涅尔透镜L4组成；

所述移动群组由正光焦度的第一透镜L1，负光焦度的第二透镜L2、正光焦度的第三透镜L3组成；

所述菲涅尔透镜L4与所述移动群组之间的间距受控于所述投影镜头的物距；

所述移动群组沿所述投影镜头的主光轴方向移动；

所述投影镜头满足以下条件式：

700mm＜OBJ＜2200mm；

FOV＞52°；

其中，OBJ为所述投影镜头的物距，FOV为所述投影镜头的视场角。

本实施例中，通过较大的视场角的设置，投影镜头能够在较小的物距条件下接收到较大范围的图像，第三透镜L3与菲涅尔透镜L4之间的间距可调，使所述投影镜头能够在固定位置接收到不同物距下的图像，增加了投影镜头的图像接收范围，继而增加了投影镜头的适用范围。

所述投影镜头满足以下条件式：

60mm＜F＜80mm；

2.8＜FNO＜3.2；

其中，F为所述投影镜头的焦距，FNO为所述投影镜头的光圈数。

所述第一透镜L1至第三透镜L3均为非球面透镜。

通过非球面的设置，减小了投影镜头内的透镜数量，继而减小了投影镜头的质量，同时有利于投影镜头色差及像差的校正，提高了投影镜头的成像质量。

所述投影镜头满足以下条件式：

1＜F13/F＜1.2；

1＜F4/F＜1.3；

其中，F13为所述移动群组的组合焦距，F4为所述菲涅尔透镜L4的焦距。

通过移动群组以及菲涅尔透镜L4焦距的限定，投影镜头接收稳定地接收到图像，且成像质量较高。

所述投影镜头满足以下条件式：

0.95＜F1/F13＜1.05；

其中，F1为所述第一透镜L1的焦距。

通过第一透镜L1焦距的限定，投影镜头内光路的传输能够减少损耗，继而增加了投影镜头的成像质量。

所述投影镜头满足以下条件式：

D13/TTL＜0.3；

其中，D13为所述移动群组的光学总长，TTL为所述投影镜头的光学总长。

通过减小移动群组的光学总长，实现了投影镜头的小型化，同时一定程度上也能够增加移动群组的移动距离。

所述投影镜头满足以下条件式：

X13/D4＞2.5；

其中，X13为所述移动群组的移动距离，D4为所述菲涅尔透镜L4的光学总长。

通过移动群组移动距离的限定，增加了移动群组的移动距离，进一步增加了投影镜头的成像质量。

实施例2

如图1至图3所示，一种投影镜头，所述投影镜头从物面侧到像面侧依次由移动群组和菲涅尔透镜L4组成；

所述移动群组由正光焦度的第一透镜L1，负光焦度的第二透镜L2、正光焦度的第三透镜L3组成；

所述菲涅尔透镜L4与所述移动群组之间的间距受控于所述投影镜头的物距；

所述移动群组沿所述投影镜头的主光轴方向移动。

所述第一透镜L1向所述像面侧弯曲；

所述第二透镜L2向所述物面侧弯曲；

所述第三透镜L3为双凸透镜。

将本实施例的投影镜头的基本透镜数据示于表1中，将表1中的可变参数示于表2，将非球面系数示于表3中。

在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲，曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率；在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。

在表2中，ZOOM行表示投影镜头的成像大小。

在表3中，K为圆锥系数，e为科学计数号，例如e-005表示10

【表1】

【表2】

【表3】

本实施例中，f＝70mm，FNO＝3.02，TTL＝106.69mm，FOV＝52.7°；

其中，F为所述投影镜头的焦距，FNO为所述投影镜头的光圈数，TTL为所述投影镜头的光学总长，FOV为所述投影镜头的视场角。

F13＝80.66mm，F13/F＝1.15；

F4＝86.93mm，F4/F＝1.24；

其中，F13为所述移动群组的组合焦距，F4为所述菲涅尔透镜L4的焦距。

F1＝82.77mm，F1/F13＝1.03；

其中，F1为所述第一透镜L1的焦距。

D13＝30mm，D13/TTL＝0.281；

其中，D13为所述移动群组的光学总长，TTL为所述投影镜头的光学总长。

X13＝5.66mm，D4＝2mm，X4/D4＝2.83；

其中，X13为所述移动群组的移动距离，D4为所述菲涅尔透镜L4的光学总长。

实施例3

如图4至图6所示，一种投影镜头，所述投影镜头从物面侧到像面侧依次由移动群组和菲涅尔透镜L4组成；

所述移动群组由正光焦度的第一透镜L1，负光焦度的第二透镜L2、正光焦度的第三透镜L3组成；

所述菲涅尔透镜L4与所述移动群组之间的间距受控于所述投影镜头的物距；

所述移动群组沿所述投影镜头的主光轴方向移动。

所述第一透镜L1向所述像面侧弯曲；

所述第二透镜L2向所述物面侧弯曲；

所述第三透镜L3为双凸透镜。

将本实施例的投影镜头的基本透镜数据示于表4中，将表4中的可变参数示于表5，将非球面系数示于表6中。

在面编号栏中示出了将物侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加了编号时的面编号；在表面类型栏示出了某一透镜的表面类型；在曲率半径栏示出了某一透镜在的曲率半径，曲率半径为正时表明表面向物侧方向弯曲，曲率半径为负时表明表面向像侧方向弯曲；在中心厚度栏中示出了各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔；在折射率栏示出了某一透镜的折射率；在阿贝数栏示出了某一透镜的阿贝数。

在表5中，ZOOM行表示投影镜头的成像大小。

在表6中，K为圆锥系数，e为科学计数号，例如e-005表示10

【表4】

【表5】

【表6】

本实施例中，f＝70mm，FNO＝3.03，TTL＝106.56mm，FOV＝52.7°；

其中，F为所述投影镜头的焦距，FNO为所述投影镜头的光圈数，TTL为所述投影镜头的光学总长，FOV为所述投影镜头的视场角。

F13＝80.71mm，F13/F＝1.15；

F4＝86.93mm，F4/F＝1.24；

其中，F13为所述移动群组的组合焦距，F4为所述菲涅尔透镜L4的焦距。

F1＝79.55mm，F1/F13＝0.986；

其中，F1为所述第一透镜L1的焦距。

D13＝30mm，D13/TTL＝0.282；

其中，D13为所述移动群组的光学总长，TTL为所述投影镜头的光学总长。

X13＝5.66mm，D4＝2mm，X4/D4＝2.83；

其中，X13为所述移动群组的移动距离，D4为所述菲涅尔透镜L4的光学总长。

实施例4

一种成像装置，如图1至图6所示，包括：如上述任意一种实施例所描述的投影镜头，及成像元件，被配置为接收由投影镜头形成的图像。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。