本發(fā)明涉及投影變焦鏡頭，尤其涉及一種小體積的變焦鏡頭。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著投影設(shè)備在家庭娛樂、商務(wù)會議及教育場景中的廣泛應(yīng)用，用戶對投影系統(tǒng)的性能要求日益提高，尤其在小體積、高像質(zhì)、可變焦等特性上存在迫切需求。然而，現(xiàn)有的投影鏡頭設(shè)計在實現(xiàn)上述需求時面臨顯著的技術(shù)瓶頸，具體表現(xiàn)為以下問題：定焦投影系統(tǒng)的操作繁瑣性、變焦投影系統(tǒng)的成本與體積問題、壽命與耐久性不足。

2、基于上述技術(shù)問題，亟需一種兼顧小體積、高像質(zhì)、長壽命且成本可控的變焦鏡頭方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提出一種小體積的變焦鏡頭，包括主鏡組和中繼鏡組，主鏡組的總長度小于或等于110毫米；主鏡組沿光軸方向由物側(cè)到像側(cè)依次為：

2、光閥；

3、物側(cè)為凸面、像側(cè)為凹面的第一透鏡，第一透鏡的光焦度為正，材質(zhì)為玻璃材質(zhì)；

4、物側(cè)和像側(cè)均為凸面且為球面的第二透鏡，第二透鏡的光焦度為正；

5、具有雙凸面-雙凹面-雙凸面結(jié)構(gòu)的三膠合透鏡，三膠合透鏡的光焦度依次為正、負(fù)、正；

6、物側(cè)為凸面、像側(cè)為凹面的第六透鏡，第六透鏡的光焦度為負(fù)；

7、光闌；

8、物側(cè)和像側(cè)均為凸面且為球面的第七透鏡，第七透鏡的光焦度為正；

9、物側(cè)為凹面、像側(cè)為平面的第八透鏡，第八透鏡的光焦度為負(fù)；

10、物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面的第九透鏡，第九透鏡的光焦度為正，材質(zhì)為玻璃材質(zhì)；

11、中繼鏡組位于光闌的靠近第七透鏡一側(cè)，包括至少兩個透鏡。

12、在一些實現(xiàn)方式中，中繼鏡組包括第一中繼鏡組，第一中繼鏡組位于第七透鏡和第八透鏡之間，包括由物側(cè)到像側(cè)方向依次排列的第一中繼透鏡、第二中繼透鏡、第三中繼透鏡和第四中繼透鏡，第一中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為平面，第二中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面，第三中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面，第四中繼透鏡的物側(cè)為凸面、像側(cè)也為凸面。

13、在一些實現(xiàn)方式中，變焦鏡頭的焦距大于或等于7.5毫米，且小于或等于7.9毫米，解像力大于或等于116lp/mm，且小于或等于120lp/mm。

14、在一些實現(xiàn)方式中，中繼鏡組包括第二中繼鏡組，第二中繼鏡組位于第九透鏡的背離光闌一側(cè)，包括由物側(cè)到像側(cè)方向依次排列的第五中繼透鏡和第六中繼透鏡，第五中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面，第六中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面。

15、在一些實現(xiàn)方式中，變焦鏡頭的焦距大于或等于12.2毫米，且小于或等于12.6毫米，解像力大于或等于116lp/mm，且小于或等于120lp/mm。

16、在一些實現(xiàn)方式中，三膠合透鏡包括由物側(cè)到像側(cè)方向依次排列的第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡，第三透鏡的物側(cè)和像側(cè)均為凸面，第四透鏡的物側(cè)和像側(cè)均為凹面，第五透鏡的物側(cè)和像側(cè)均為凸面。

17、在一些實現(xiàn)方式中，第八透鏡的材質(zhì)為塑膠材質(zhì)。

18、在一些實現(xiàn)方式中，將光閥所在面到第一透鏡物側(cè)頂點的距離記為bfl，將第一透鏡物側(cè)頂點到第九透鏡像側(cè)頂點的距離記為l1，其中0.05<bfl/l1<0.63。

19、在一些實現(xiàn)方式中，還包括位于光閥和第一透鏡之間、由物側(cè)到像側(cè)方向依次排列的照明棱鏡和影像偏置鏡，將照明棱鏡物側(cè)所在面到第九透鏡像側(cè)頂點的距離記為l2，變焦鏡頭的總焦距記為f，其中0.007＜f/l2＜0.8。

20、在一些實現(xiàn)方式中，變焦鏡頭的投射比大于或等于0.8，且小于或等于1.5。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于：通過主鏡組緊湊設(shè)計與中繼鏡組模塊化配置，系統(tǒng)性解決了傳統(tǒng)變焦鏡頭的體積大、成本高、像質(zhì)與壽命不足問題。主鏡組總長≤110毫米，通過正負(fù)交替的光焦度分配（如正、正、正、負(fù)、正、負(fù)、正、負(fù)、正）平衡像差，三膠合透鏡集成色差校正功能，減少鏡片數(shù)量；光闌固定于主鏡組內(nèi)部，避免移動導(dǎo)致的像質(zhì)波動，壓縮橫向空間。中繼鏡組位于光闌后方，含至少兩枚透鏡，通過更換不同中繼鏡組（非機械移動）實現(xiàn)投射比調(diào)節(jié)，省去復(fù)雜變焦結(jié)構(gòu)，降低組裝成本。關(guān)鍵透鏡設(shè)計強化性能：第一透鏡（凸面-凹面）與第九透鏡（凹面-凸面）采用玻璃材質(zhì)提升耐高溫與耐磨性，延長壽命；第六透鏡（負(fù)光焦度）校正球差，第八透鏡（凹面-平面）簡化工藝并抑制像面彎曲，第七透鏡（雙凸球面）優(yōu)化光線會聚。上述結(jié)構(gòu)協(xié)同作用，使鏡頭在縮小體積的同時實現(xiàn)118lp/mm高解像力，適配50-150英寸畫面變化，兼顧低成本、高像質(zhì)與長壽命，突破傳統(tǒng)方案的技術(shù)瓶頸。

技術(shù)特征：

1.一種小體積的變焦鏡頭，其特征在于，包括主鏡組和中繼鏡組，所述主鏡組的總長度小于或等于110毫米；所述主鏡組沿光軸方向由物側(cè)到像側(cè)依次為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，所述中繼鏡組包括第一中繼鏡組，所述第一中繼鏡組位于所述第七透鏡和所述第八透鏡之間，包括由物側(cè)到像側(cè)方向依次排列的第一中繼透鏡、第二中繼透鏡、第三中繼透鏡和第四中繼透鏡，所述第一中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為平面，所述第二中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面，所述第三中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面，所述第四中繼透鏡的物側(cè)為凸面、像側(cè)也為凸面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變焦鏡頭，其特征在于，所述變焦鏡頭的焦距大于或等于7.5毫米，且小于或等于7.9毫米，解像力大于或等于116lp/mm，且小于或等于120lp/mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，所述中繼鏡組包括第二中繼鏡組，所述第二中繼鏡組位于所述第九透鏡的背離所述光闌一側(cè)，包括由物側(cè)到像側(cè)方向依次排列的第五中繼透鏡和第六中繼透鏡，所述第五中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面，所述第六中繼透鏡的物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變焦鏡頭，其特征在于，所述變焦鏡頭的焦距大于或等于12.2毫米，且小于或等于12.6毫米，解像力大于或等于116lp/mm，且小于或等于120lp/mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，所述三膠合透鏡包括由物側(cè)到像側(cè)方向依次排列的第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡，所述第三透鏡的物側(cè)和像側(cè)均為凸面，所述第四透鏡的物側(cè)和像側(cè)均為凹面，所述第五透鏡的物側(cè)和像側(cè)均為凸面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，所述第八透鏡的材質(zhì)為塑膠材質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，將所述光閥所在面到所述第一透鏡物側(cè)頂點的距離記為bfl，將所述第一透鏡物側(cè)頂點到所述第九透鏡像側(cè)頂點的距離記為l1，其中0.05<bfl/l1<0.63。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，還包括位于所述光閥和所述第一透鏡之間、由物側(cè)到像側(cè)方向依次排列的照明棱鏡和影像偏置鏡，將所述照明棱鏡物側(cè)所在面到所述第九透鏡像側(cè)頂點的距離記為l2，變焦鏡頭的總焦距記為f，其中0.007＜f/l2＜0.8。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦鏡頭，其特征在于，變焦鏡頭的投射比大于或等于0.8，且小于或等于1.5。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種小體積的變焦鏡頭，涉及投影變焦鏡頭技術(shù)領(lǐng)域。變焦鏡頭包括主鏡組和中繼鏡組，主鏡組的總長度小于或等于110毫米；主鏡組沿光軸方向由物側(cè)到像側(cè)依次為：光閥；物側(cè)為凸面、像側(cè)為凹面的第一透鏡；物側(cè)和像側(cè)均為凸面且為球面的第二透鏡；具有雙凸面?雙凹面?雙凸面結(jié)構(gòu)的三膠合透鏡；物側(cè)為凸面、像側(cè)為凹面的第六透鏡；光闌；物側(cè)和像側(cè)均為凸面且為球面的第七透鏡；物側(cè)為凹面、像側(cè)為平面的第八透鏡；物側(cè)為凹面、像側(cè)為凸面的第九透鏡；中繼鏡組位于光闌的靠近第七透鏡一側(cè)。通過主鏡組緊湊設(shè)計與中繼鏡組模塊化配置，系統(tǒng)性解決了傳統(tǒng)變焦鏡頭的體積大、成本高、像質(zhì)與壽命不足問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李文艷,徐航宇,陰亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沂普光電（天津）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8