[发明专利]一种只使用三种低成本光学材料的超大视场角光学镜头

说明书

本发明公开了一种只使用三种低成本光学材料的超大视场角光学镜头，包括依次排列的六镜组八片透镜，第一镜组为负光焦度的弯月透镜，第二镜组为负光焦度的双凹透镜，第三镜组为平凸透镜与凸凹透镜的胶合透镜，第三镜组为负光焦度，第四镜组为正光焦度的平凸透镜，第五镜组为平凹透镜与凸凹透镜的胶合透镜，第五镜组为正光焦度，第六镜组为正光焦度的平凸透镜。本发明能够改进现有技术的不足，降低了投影镜头的成本。

技术领域

本发明涉及一种镜头结构，尤其是一种只使用三种低成本光学材料的超大视场角光学镜头。

背景技术

随着投影技术的发展，各类展览展示工程及球幕影院工程对投影镜头的要求越来越高，特别是具有超大视场角的鱼眼投影镜头，近年来需求越来越多，目前市面上球幕、环幕及异形幕的投影多以多台投影机融合技术实现，即使采用鱼眼投影镜头通常需要10种以上的光学材料才能达到使用要求，材料单价平均单价在200元/公斤以上，且结构比较复杂，镜头结构一般需10镜组左右且透镜数量在15片以上，成本很高，因此此类工程项目造价居高不下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种只使用三种低成本光学材料的超大视场角光学镜头，能够解决现有技术的不足，降低了投影镜头的成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种只使用三种低成本光学材料的超大视场角光学镜头，包括依次排列的六镜组八片透镜，第一镜组为负光焦度的弯月透镜，第二镜组为负光焦度的双凹透镜，第三镜组为平凸透镜与凸凹透镜的胶合透镜，第三镜组为负光焦度，第四镜组为正光焦度的平凸透镜，第五镜组为平凹透镜与凸凹透镜的胶合透镜，第五镜组为正光焦度，第六镜组为正光焦度的平凸透镜。

作为优选，在所述的第四镜组和第五镜组之间设有光栏。

作为优选，镜头结构的焦距f＝4.24mm，相对孔径D/f＝1/2，全视场角2w＝180°，后工作距离大于39mm，反远比大于9。

作为优选，第一镜组、第二镜组和第六镜组的折射率为1.61，阿贝数为58.84；第四镜组的折射率为1.60，阿贝数为38；第三镜组中的平面滤光片的折射率为1.72，阿贝数为29.50，第三镜组中的平凹透镜的折射率为1.61，阿贝数为58.84；第五镜组中的平凹透镜的折射率为1.72，阿贝数为29.50，第五镜组中的平凸透镜的折射率为1.61，阿贝数为58.84。

作为优选，镜头结构采用折射式光路。

一种上述的只使用三种低成本光学材料的超大视场角光学镜头的设计过程，首先设定整个系统的基本光学参数，基本光学参数包括视场角、相对孔径、工作波长，同时在后组之后插入等效平行平板，用于模拟成像器件内部合分色棱镜，接着将系统焦距调整到目标值，在此基础上，采用人工和设计软件相结合的设计优化方法对该系统进行改造、优化，在改造、优化时，保证光栏位于前组与后组之间，且离后组更近；

在后期设计优化时，结合人工细分孔径和视场的计算，定位边界光线和特征光线位置，找到镜头结构中各种像差的相互关系，合理匹配像差，再对镜头结构进行优化。

作为优选，等效平行平板的厚度根据成像器件确定。

作为优选，等效平行平板的材料为H-K9L。

一种上述的只使用三种低成本光学材料的超大视场角光学镜头的用途，对镜头结构的前后组空气间隔及镜片曲率半径进行调整后，用于实现基于DLP、LCD芯片尺寸为0.55-1.3英寸范围不同光源数字投影机及芯片尺寸为1/3至1英寸的CCD或CMOS摄影摄像及监控摄像使用，全视场角在160-200度之间调整。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：