[发明专利]一种可用于棱镜补偿的通用型转像镜头及光学设备

说明书

本发明涉及可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，包括在芯片反射光束光路上依次设置的平板玻璃组件、第一负光焦度透镜组、第一正光焦度透镜组、第二负光焦度透镜组、第二正光焦度透镜组和第三负光焦度透镜组；第一负光焦度透镜组用于对光束进行发散使得光束口径增大；第一正光焦度透镜组用于对光束进行收敛，收敛后光束经由一定距离的传输后在第二负光焦度透镜组中具有最小的口径；第二负光焦度透镜组用于对光束的色差进行校正，第二正光焦度透镜组用于对校正后发散光束进行会聚；第三负光焦度透镜组用于作为场镜再次校正场曲；不仅可以通用包含LCOS在内的其他显示芯片，还可以切换到不同棱镜的光机主体，且成本低，具备良好的量产性。

技术领域

本发明涉及技术领域，更具体地说，涉及一种可用于棱镜补偿的通用型转像镜头及光学设备。

背景技术

在投影系统中，使用DLP显示技术或者LCOS显示技术，为了输出更高的亮度，都需要使用到TIR/RTIR棱镜或偏振分光棱镜(PBS)；棱镜在成像镜头中可以等效为一块相同材质的平板玻璃，如果可以使投影照明技术与目前市面上数量庞大的工业镜头结合起来搭建成一个系统，用于扫描或者检测领域，则可以大大减少镜头定制的开模成本和生产周期。

但是，通用的工业镜头在设计的时候，后焦默认是空气，没有考虑棱镜材质和厚度，因此工业镜头不能直接匹配投影的照明系统；例如专利CN202010723956.X，其转像镜头的缺点有以下三个方面：一是未涵盖包含LCOS在内的其他显示芯片，二是不能切换到不同棱镜的光机主体，三是镜片数量多，公差比较紧，量产性能不佳，转向镜头的通用性依然受到限制，需要一种可用于棱镜补偿的通用型光学解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，还提供了一种应用该转像镜头的光学设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，包括在芯片反射光束光路上依次设置的平板玻璃组件、第一负光焦度透镜组、第一正光焦度透镜组、第二负光焦度透镜组、第二正光焦度透镜组和第三负光焦度透镜组；所述平板玻璃组件可调节材质、厚度以及前后的空气间隔；所述第一负光焦度透镜组用于对光束进行发散使得光束口径增大；所述第一正光焦度透镜组用于对光束进行收敛，收敛后光束经由一定距离的传输后在所述第二负光焦度透镜组中具有最小的口径；所述第二负光焦度透镜组用于对光束的色差进行校正，所述第二正光焦度透镜组用于对校正后发散光束进行会聚；所述第三负光焦度透镜组用于作为场镜再次校正场曲。

本发明所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，所述第一负光焦度透镜组为双凹负透镜，光焦度控制在-0.03～0.02之间，折射率在1.5-1.7之间。

本发明所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，所述第一正光焦度透镜组包括两个第一平凸透镜，且两个所述第一平凸透镜凸起一侧相对设置；两个所述第一平凸透镜的光焦度均在0.02-0.03之间，折射率在1.8-1.9之间。

本发明所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，所述第二负光焦度透镜组包括由两个正透镜以及两个所述正透镜中间的负透镜组成的三胶合透镜；所述三胶合透镜的整体光焦度在-0.02～0.01之间。

本发明所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，所述负透镜的折射率在1.8-1.9之间，所述负透镜的折射率大于两个所述正透镜；所述负透镜的相对色散系数在0.01-0.02之间。