[发明专利]一种3D打印用投影镜头

说明书

本发明公开了一种3D打印用投影镜头，包括压缩口径和视场的前调焦透镜组和成像并校正像差的后调焦透镜组，前调焦透镜组的焦距大于后调焦透镜组的焦距，后调焦透镜组光路末端的镜片为非球面型透镜。本发明的3D打印用投影镜头具有高成像质量，低畸变，小投影距离的特点。

技术领域

本发明涉及光学镜头技术领域，具体是指一种3D打印用投影镜头。

背景技术

传统的投影镜头主要功能是将微型显示芯片投射出来，形成一个较大的显示画面。对于传统的投影镜头需求的是大放大倍率(100倍)、大投影距离 (1500mm)、更关心中心画质的投影镜头。传统投影镜头对于需求低放大倍率、较近的投影距离、低畸变和全画面高质量的投影画面需求的3D打印光机来说已经无法满足，需要一种新结构的投影镜头来满足3D打印用投影光机的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D打印用投影镜头，具有高成像质量，低畸变，小投影距离的特点。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种3D打印用投影镜头，包括压缩口径和视场的前调焦透镜组和成像并校正像差的后调焦透镜组，前调焦透镜组的焦距大于后调焦透镜组的焦距，后调焦透镜组光路末端的镜片为非球面型透镜。

为满足低放大倍率、较近的投影距离和全画面高质量的投影画面需求，本发明的投影镜头通过调整光学结构来满足3D打印光机的需求。前调焦透镜组功能主要是压缩口径和视场，后调焦透镜组的主要功能是成像并校正像差，前后透镜组的结构设置保证了较大的调焦范围和调焦后的成像质量。后调焦透镜组光路末端的非球面型透镜是基于控制光学畸变的需要而设置，保证了成像质量具有较小的光学畸变。本发明投影镜头投影出来的投影画面中的单个像素的尺寸在微米级别，同时要求整个投影画面的清晰度全部达到像素级别的清晰。同时，前后调焦透镜组的设置，可以结合根据需要选择透镜的类型组成对应的透镜组调整焦距，有效缩短投影距离，有效满足体积小巧化的要求。

进一步地，前调焦透镜组的焦距为85～105mm,后调焦透镜组的焦距为20～ 30mm。

进一步地，后调焦透镜组光路末端非球面型透镜的焦距为20～30mm,该非球面型透镜入射面的非球面系数为-2～-0.1；透射面的非球面系数为-37～-27。

进一步地，前调焦透镜组的入射端至少包括一凹透镜，凹透镜的入射面为凸面。

进一步地，后调焦透镜组至少包括成对设置的一凹透镜对，凹透镜对的两透镜的凹面相对。

进一步地，后调焦透镜组至少包括一设置在前调焦透镜组和凹透镜对之间的一凸透镜。

进一步地，前调焦透镜组至少包括一设置在入射端凹透镜和后调焦透镜组的一凸透镜。

进一步地，投影镜头的调焦位置分别设置在前调焦透镜组的后端和后调焦透镜组的后端。

进一步地，凹透镜对与非球面型透镜之间至少设置有一凸透镜。

本发明一种3D打印用投影镜头，具有如下的有益效果：

在本发明中，前调焦透镜组功能主要是压缩口径和视场，后调焦透镜组的主要功能是成像并校正像差，前后透镜组的结构设置保证了较大的调焦范围和调焦后的成像质量。后调焦透镜组光路末端的非球面型透镜是基于控制光学畸变的需要而设置，保证了成像质量具有较小的光学畸变。同时，前后调焦透镜组的设置，可以结合根据需要选择透镜的类型组成对应的透镜组调整焦距，有效缩短投影距离。本发明的3D打印用投影镜头具有高成像质量，低畸变，小投影距离的特点。

附图说明

附图1为为本发明一种3D打印用投影镜头的光路结构示意图；

附图2为本发明一种3D打印用投影镜头的镜头成像MTF图；