投影镜头、成像系统和光固化打印机的制作方法

本申请涉及3d打印，具体而言，涉及一种投影镜头、成像系统和光固化打印机。

背景技术：

1、随着技术的发展，越来越多的电子设备采用成像镜头镜组采集或投射图像，如投影仪、扫描仪或3d打印机。以光固化打印机为例，其主要采用dlp或lcd为成像显示器件，采用全反射分光元件(tir)作为照明、成像分光器件，过设计合理的投影镜头光路，将从显示器件上反射或透射的图像聚焦到打印面上。对于dlp及lcd投影光学系统，它们有一个共同的特点就是需要远心光束照明成像芯片，当然也就需要像方远心光路的投影镜头与之相匹配，这样可更好的保证像面照度均匀性。由于采用tir棱镜来实现有效的照明，因此，投影镜头在与之匹配时需要保留较长的后工作距离，这大大增加了镜头长度和轴外像差的控制难度，导致投影镜头结构复杂，镜片数量多，进而容易导致装配公差难以控制。同时，由于3d打印光机采用uv波段照明，非常需要能提供良好成像、在紫外波段有较高透过率的投影镜头。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种投影镜头、成像系统和光固化打印机，该投影镜头在具有较佳的成像质量的同时具有较少的透镜，结构简单。

2、本申请的实施例是这样实现的：

3、第一方面，本申请实施例提供一种投影镜头，投影镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排布的第一透镜组和第二透镜组，第一透镜组包括五片或六片透镜，第二透镜组分别包括五片透镜，第一透镜组具有正光焦度，第二透镜组具有负光焦度，第一透镜组和第二透镜组所包括的各个透镜均为球面透镜；

4、第二透镜组包括从物侧向像侧依次排布第一子透镜组、第二子透镜组和第三子透镜组；第一子透镜组以及第三子透镜组均具有正光焦度，第二子透镜组具有负光焦度。

5、在可选的实施方式中，第一透镜组包括从物侧向像侧依次排布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，其中，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜具有正光焦度，第五透镜和第六透镜中的一者均具有正光焦度，另一者具有负光焦度；

6、第一子透镜组包括第七透镜，第七透镜具有正光焦度；

7、第二子透镜组包括从物侧向像侧依次排布的第八透镜、第九透镜以及第十透镜，其中，第八透镜、第九透镜以及第十透镜均具有负光焦度；

8、第三子透镜组包括第十一透镜，第十一透镜具有正光焦度。

9、在可选的实施方式中，第一透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

10、第二透镜和第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；

11、第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

12、第五透镜和第六透镜中具有负光焦度的一者为双凹透镜或者平凹透镜，具有正光焦度的一者的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

13、第七透镜的物侧面和像侧面均为凸面；

14、第八透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

15、第九透镜的物侧面和像侧面均为凹面；

16、第十透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

17、第十一透镜的物侧面和像侧面均为凸面。

18、在可选的实施方式中，第一透镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜，其中，第一透镜、第二透镜和第三透镜具有正光焦度，第四透镜和第五透镜中的一者具有正光焦度，另一者具有负光焦度；

19、第一子透镜组包括第六透镜，第六透镜具有正光焦度；

20、第二子透镜组包括第七透镜、第八透镜以及第九透镜，第七透镜、第八透镜以及第九透镜均具有负光焦度；

21、第三子透镜组包括第十透镜，第十透镜具有正光焦度。

22、在可选的实施方式中，第一透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

23、第二透镜和第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；

24、第四透镜和第五透镜中具有负光焦度的一者为双凹透镜或者平凹透镜，具有正光焦度的一者的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

25、第六透镜的物侧面和像侧面均为凸面；

26、第七透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

27、第八透镜的物侧面和像侧面均为凹面；

28、第九透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

29、第十透镜的物侧面和像侧面均为凸面。

30、在可选的实施方式中，第一透镜组和第二透镜组所包括的各个透镜在385nm波段的10mm透射率均大于70％。

31、在可选的实施方式中，投影镜头的后截距长度l满足0.5f’≤l≤3f’，其中，f’为镜头焦距。

32、在可选的实施方式中，第一透镜组最靠近第二透镜组的两个透镜中的一者折射率大于1.5、阿贝数小于50，另一者折射率小于1.6、阿贝数大于50。

33、在可选的实施方式中，投影镜头的镜头焦距f’满足：10mm≤f’。

34、在可选的实施方式中，第一透镜组的焦距fa满足0.8≤f1/f’≤1.5；

35、第一子透镜组的焦距fb满足1.3≤fb/f’≤2.3；

36、第二子透镜组的焦距fc满足0.2≤fc/f’≤1.2；

37、第三子透镜组的焦距fd满足2.6≤fd/f’≤4.0；

38、其中，f’为投影镜头的镜头焦距。

39、在可选的实施方式中，投影镜头的像方半视场角fov满足：9°≤fov≤60°。

40、在可选的实施方式中，投影镜头的物方数值孔径na满足：na≤0.34。

41、在可选的实施方式中，第一透镜组和第二透镜组之间设置有光阑。

42、第二方面，本申请提供一种成像系统，包括光源以及前述实施方式中任一项的投影镜头，光源布置于投影镜头的物侧。

43、第三方面，本申请提供一种光固化打印机，包括前述实施方式的成像系统。

44、本申请实施例的有益效果是：

45、本申请提供的投影镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排布的第一透镜组和第二透镜组，第一透镜组包括五片或六片透镜，第二透镜组包括五片透镜，第一透镜组具有正光焦度，第二透镜组具有负光焦度，第一透镜组和第二透镜组所包括的各个透镜均为球面透镜。第二透镜组包括从物侧向像侧依次排布第一子透镜组、第二子透镜组和第三子透镜组；第一子透镜组以及第三子透镜组均具有正光焦度，第二子透镜组具有负光焦度。本申请实施例的投影镜头总透镜数不超过十一片，并且均为球面透镜，结构简单，加工成本低。通过对第一透镜组以及第二透镜组中各个子透镜组的光焦度设置，使得投影镜头具有较小的光学畸变和较大的出光量，因此具有较佳的成像效果。

46、本申请实施例提供的成像系统包括光源以及前述实施方式中任一项的投影镜头，因此具有较佳的成像效果和简单、稳定的结构。

47、本申请实施例提供的光固化打印机包括上述的成像系统，其结构简单稳定，打印效果好。

技术特征：

1.一种投影镜头，其特征在于，所述投影镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排布的第一透镜组和第二透镜组，所述第一透镜组包括五片或六片透镜，所述第二透镜组分别包括五片透镜，所述第一透镜组具有正光焦度，所述第二透镜组具有负光焦度，所述第一透镜组和所述第二透镜组所包括的各个透镜均为球面透镜；

2.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组包括从物侧向像侧依次排布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜具有正光焦度，所述第五透镜和所述第六透镜中的一者均具有正光焦度，另一者具有负光焦度；

3.根据权利要求2所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

4.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜，其中，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜和所述第五透镜中的一者具有正光焦度，另一者具有负光焦度；

5.根据权利要求4所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；

6.根据权利要求1-5中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组和所述第二透镜组所包括的各个透镜在385nm波段的10mm透射率均大于70％。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头的后截距长度l满足0.5f’≤l≤3f’，其中，f’为镜头焦距。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组最靠近所述第二透镜组的两个透镜中的一者折射率大于1.5、阿贝数小于50，另一者折射率小于1.6、阿贝数大于50。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头的镜头焦距f’满足：10mm≤f’。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组的焦距fa满足0.8≤f1/f’≤1.5；

11.根据权利要求1-5中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头的像方半视场角fov满足：9°≤fov≤60°。

12.根据权利要求1-5中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头的物方数值孔径na满足：na≤0.34。

13.根据权利要求1-5中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜组和所述第二透镜组之间设置有光阑。

14.一种成像系统，其特征在于，包括光源以及权利要求1-13中任一项所述的投影镜头，所述光源布置于所述投影镜头的物侧。

15.一种光固化打印机，其特征在于，包括权利要求14所述的成像系统。

技术总结本申请公开了一种投影镜头、成像系统和光固化打印机。投影镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次排布的第一透镜组和第二透镜组，第一透镜组包括五片或六片透镜，第二透镜组包括五片透镜，第一透镜组具有正光焦度，第二透镜组具有负光焦度，第一透镜组和第二透镜组所包括的各个透镜均为球面透镜。第二透镜组包括从物侧向像侧依次排布第一子透镜组、第二子透镜组和第三子透镜组；第一子透镜组以及第三子透镜组均具有正光焦度，第二子透镜组具有负光焦度。本申请提供的投影镜头结构简单，加工成本低，且具有较佳的成像效果。本申请提供的成像系统和光固化打印机包括上述的投影镜头。技术研发人员：邢永锋受保护的技术使用者：广州黑格智造信息科技有限公司技术研发日：20231128技术公布日：2024/7/9