一种可用于棱镜补偿的通用型转像镜头及光学设备制造技术

本发明专利技术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。产性。产性。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于棱镜补偿的通用型转像镜头及光学设备


[0001]本专利技术涉及
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]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。
[0007]本专利技术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。
[0008]本专利技术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。
[0009]本专利技术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。
[0010]本专利技术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。
[0011]本专利技术所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，所述第二正光焦度透镜组包括依次设置的第二平凸透镜、第三平凸透镜和弯月透镜；所述第二平凸透镜与所述第三平凸透镜的凸起一侧相对设置，所述弯月透镜的凸起朝向所述第三平凸透镜设置；所述第二平凸透镜光焦度范围是0.01-0.02，所述第三平凸透镜光焦度范围是0.025-0.03，所述弯月透镜光焦度范围是0.02-0.028；所述第三平凸透镜和所述弯月透镜的折射率范围均在1.8-1.85。
[0012]本专利技术所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，所述第三负光焦度透镜组包括平凹负透镜，所述平凹负透镜折射率在1.6-1.7，光焦度在-0.08-0.06。
[0013]本专利技术所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，所述平板玻璃组件包括光机棱镜等效平板玻璃和调节平板玻璃；所述调节平板玻璃可以根据不同的棱镜材质和厚度，调整相适应的材质、厚度以及前后的空气间隔。
[0014]本专利技术所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，所述可用于棱镜补偿的通用型转像镜头还包括工业镜头转接法兰，所述工业镜头转接法兰用于固定不同接口的工业相机。
[0015]一种光学设备，根据上述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其中，所述光学设备上设置有所述可用于棱镜补偿的通用型转像镜头。
[0016]本专利技术的有益效果在于：应用本专利技术申请的转像镜头方案，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。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
[0018]图1是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头原理图；
[0019]图2是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头实际光学系统的轴上孔径边缘光线(实线)和边缘视场的主光线(虚线)的路径示意图；
[0020]图3是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头实际系统完整的轴上视场和边缘视场光束示意图；
[0021]图4是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头结构示意图；
[0022]图5是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头透镜表面数据表；
[0023]图6是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头与图5中表格对应的透镜标号视图；
[0024]图7是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头可见光波段的MTF曲线图；
[0025]图8是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头可见光波段的畸变曲线；
[0026]图9是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头可见光波段的垂轴色差曲线；
[0027]图10是本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头可见光波段的离焦曲线。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0029]本专利技术较佳实施例的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，如图1所示，同时参阅图2-10，包括在芯片反射光束光路上依次设置的平板玻璃组件1、第一负光焦度透镜组2、第一正光焦度透镜组3、第二负光焦度透镜组4、第二正光焦度透镜组5和第三负光焦度透镜组6；平板玻璃组件1可调节材质、厚度以及前后的空气间隔；第一负光焦度透镜组2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3用于对光束进行收敛，收敛后光束经由一定距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其特征在于，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。4.根据权利要求1-3任一所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其特征在于，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。5.根据权利要求4所述的可用于棱镜补偿的通用型转像镜头，其特征在于，所述负透镜的折射率在1.8-1.9...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国豹，黄万周，张军，黄金周，徐壹游，
申请(专利权)人：深微光电科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：