一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，从投射面到发光芯片依次设置有：第一透镜，其为非球面透镜；第二透镜，其为球面透镜；第三透镜，其为球面透镜；第四透镜，其为球面透镜；第五透镜，其为球面透镜；第六透镜，其为球面透镜；光阑；第七透镜，其为球面透镜；第八透镜，其为球面透镜，且光焦度为负；第九透镜，其为球面透镜，且光焦度为正；第十透镜，其为球面透镜，且光焦度为负；第十一透镜，其为非球面透镜，且光焦度为正；第十二透镜，其为球面透镜，且光焦度为正；棱镜。本实用新型专利技术结构简单，通过合理分配镜片光焦度，使该投影系统在使用了较少非球面的情况下，同时具有高分辨率的投影效果，极大的降低了镜头的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统
本技术涉及一种短焦投影光学系统，尤其是一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统。
技术介绍
所谓短焦投影机，即投影机到屏幕之间的距离与屏幕尺寸的比值很小的一种投影仪，能在较短的距离里投射出更大的画面。目前主要通过两种技术形式来实现此功能，一种是采用反射式投影技术，即投影系统将影像投射在反射镜上，在由反射镜投射到投影屏幕上。这种投影方式对工艺技术要求很高，容易因为反射镜的微小误差，造成投射出来的影像发生变形和亮度不均，难以满足批量生产的要求。另一种为采用直接投射式来实现。目前市场上的投影机普遍存在这样的缺点：1、镜头的光圈较小，导致投射出来的影像在明亮的环境下画面亮度低，影响使用效果；2、少部分光圈较大的投影镜头，由于使用了较多的球面或玻璃非球面镜片，导致价格昂贵；3、也有少部分镜头为了降低成本，牺牲部分解像力，或使用塑胶非球面，但由于投影机的发热量大，这类镜头往往容易因高温出现虚焦现象，影响使用效果。因此，本技术正是基于以上的不足而产生的。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供了一种结构简单，光圈大，体积小，低成本，分辨率高、且高温共焦的投影光学系统。为解决上述技术问题，本技术采用了下述技术方案：一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，其特征在于从投射面到发光芯片依次设置有：第一透镜，所述第一透镜为非球面透镜，且光焦度为负；第二透镜，所述第二透镜为球面透镜，光焦度为负；第三透镜，所述第三透镜为球面透镜，光焦度为负；第四透镜，所述第四透镜为球面透镜，且光焦度为正；第五透镜，所述第五透镜为球面透镜，且光焦度为正；第六透镜，所述第六透镜为球面透镜，且光焦度为正；光阑；第七透镜，所述第七透镜为球面透镜；且光焦度为正；第八透镜，所述第八透镜为球面透镜；且光焦度为负；第九透镜，所述第九透镜为球面透镜；且光焦度为正；且第八透镜和第九透镜为粘合镜片；第十透镜，所述第十透镜为球面透镜；且光焦度为负；第十一透镜，所述第十一透镜为非球面透镜；且光焦度为正；第十二透镜，所述第十二透镜为球面透镜；且光焦度为正；棱镜。如上所述的一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，其特征在于，所述的第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜和第十二透镜采用玻璃材质，所述的第一透镜采用塑料材质。如上所述的一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜的光焦度为φ1，所述第二透镜的光焦度为φ2，所述第三透镜的光焦度为φ3，所述第四透镜的光焦度为φ4，第五透镜的光焦度为φ5，第六透镜的光焦度为φ6，第七透镜的光焦度为φ7，第八透镜的光焦度为φ8，第九透镜的光焦度为φ9，第十透镜的光焦度为φ10，第十一透镜的光焦度为φ11，第十二透镜的光焦度为φ12，满足：-0.02<φ1<-0.01，-0.03<φ2<-0.02，-0.04<φ3<-0.03，0<φ4<0.01，0.02<φ5<0.03，0.01<φ6<0.02，0.015<φ7<0.025，-0.01<φ8<0，0.0<φ9<0.01，-0.03<φ10<-0.02，0.03<φ11<0.04，0.025<φ12<0.035。如上所述的一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，其特征在于，所述的第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜和第十二透镜为光学球面玻璃，所述第一透镜为塑胶非球面镜片，所述第十一透镜为玻璃非球面镜片。如上所述的一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜和第十一透镜的非球面的表面形状满足以下方程：第七透镜的光焦度为φ7，在公式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；a1至a8分别表示各径向坐标所对应的系数。与现有技术相比，本技术的一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，达到了如下效果：1、本技术光圈大，可支持F1.6的光圈。2、本技术结构简单，通过合理分配镜片光焦度，使该投影系统在使用了较少非球面的情况下，同时具有高分辨率的投影效果，极大的降低了镜头的成本。3、本技术通过合理采用塑胶非球面，同时混合使用玻璃镜片和塑胶镜片，在降低成本的同时，并实现了高温状态下不虚焦。【附图说明】下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明，其中：图1为本技术示意图；附图说明：1、第一透镜；2、第二透镜；3、第三透镜；4、第四透镜；5、第五透镜；6、第六透镜；7、第七透镜；8、第八透镜；9、第九透镜；10、第十透镜；11、第十一透镜；12、第十二透镜；13、棱镜；14、发光芯片；15、光阑。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的实施方式作详细说明。如图1所示，一种大光圈投影光学系统，从投射面到发光芯片14依次设置有：第一透镜1，所述第一透镜1为非球面透镜，且光焦度为负；第二透镜2，所述第二透镜2为球面透镜，光焦度为负；第三透镜3，所述第三透镜3为球面透镜，光焦度为负；第四透镜4，所述第四透镜4为球面透镜，且光焦度为正；第五透镜5，所述第五透镜5为球面透镜，且光焦度为正；第六透镜6，所述第六透镜6为球面透镜，且光焦度为正；光阑15第七透镜7，所述第七透镜7为球面透镜；且光焦度为正；第八透镜8，所述第八透镜8为球面透镜；且光焦度为负；第九透镜9，所述第九透镜9为球面透镜；且光焦度为正；且第八透镜和第九透镜为粘合镜片；第十透镜10，所述第十透镜10为球面透镜；且光焦度为负；第十一透镜11，所述第十一透镜11为非球面透镜；且光焦度为正；第十二透镜12，所述第十二透镜12为球面透镜；且光焦度为正；棱镜13。如图1所示，在本实施例中，所述的第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜10、第十一透镜11和第十二透镜12采用玻璃材质，所述的第一透镜1采用塑料材质。本技术采用玻璃镜片和塑胶镜片的混合使用，实现了高温状态下不虚焦。如图1所示，在本实施例中所述第一透镜1的光焦度为φ1，所述第二透镜2的光焦度为φ2，所述第三透镜3的光焦度为φ3，所述第四透镜4的光焦度为φ4，第五透镜5的光焦度为φ5，第六透镜6的光焦度为φ6，第七透镜7的光焦度为φ7，第八透镜8的光焦度为φ8，第九透镜9的光焦度为φ9，第十透镜10的光焦度为φ10，第十一透镜11的光焦度为φ11，第十二透镜12的光焦度为φ12，满足：-0.02&本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，其特征在于从投射面到发光芯片依次设置有：第一透镜，所述第一透镜为非球面透镜，且光焦度为负；第二透镜，所述第二透镜为球面透镜，光焦度为负；第三透镜，所述第三透镜为球面透镜，光焦度为负；第四透镜，所述第四透镜为球面透镜，且光焦度为正；第五透镜，所述第五透镜为球面透镜，且光焦度为正；第六透镜，所述第六透镜为球面透镜，且光焦度为正；光阑；第七透镜，所述第七透镜为球面透镜；且光焦度为正；第八透镜，所述第八透镜为球面透镜；且光焦度为负；第九透镜，所述第九透镜为球面透镜；且光焦度为正；且第八透镜和第九透镜为粘合镜片；第十透镜，所述第十透镜为球面透镜；且光焦度为负；第十一透镜，所述第十一透镜为非球面透镜；且光焦度为正；第十二透镜，所述第十二透镜为球面透镜；且光焦度为正；棱镜。

【技术特征摘要】
1.一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，其特征在于从投射面到发光芯片依次设置有：第一透镜，所述第一透镜为非球面透镜，且光焦度为负；第二透镜，所述第二透镜为球面透镜，光焦度为负；第三透镜，所述第三透镜为球面透镜，光焦度为负；第四透镜，所述第四透镜为球面透镜，且光焦度为正；第五透镜，所述第五透镜为球面透镜，且光焦度为正；第六透镜，所述第六透镜为球面透镜，且光焦度为正；光阑；第七透镜，所述第七透镜为球面透镜；且光焦度为正；第八透镜，所述第八透镜为球面透镜；且光焦度为负；第九透镜，所述第九透镜为球面透镜；且光焦度为正；且第八透镜和第九透镜为粘合镜片；第十透镜，所述第十透镜为球面透镜；且光焦度为负；第十一透镜，所述第十一透镜为非球面透镜；且光焦度为正；第十二透镜，所述第十二透镜为球面透镜；且光焦度为正；棱镜。2.根据权利要求1所述的一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，其特征在于，所述的第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜和第十二透镜采用玻璃材质，所述的第一透镜采用塑料材质。3.根据权利要求1所述的一种大光圈大像面高分辨率投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜的光焦度为φ1，所述第二透镜的光焦度为φ2，所述第三透镜的光焦度为φ3，所述第四透镜的光焦度为φ4，第五透镜的光焦度为φ5，第六透镜的光焦度为φ6，第七透镜的光焦度为φ7，第八透镜的光焦度为φ8，第九透镜的光焦度为φ9，第十透镜的光焦度为φ10，第十一透镜的光焦度为φ11，第十二透镜的光焦度为φ12，满足：-0.02<φ1<-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李源财，龚俊强，李建华，全丽伟，
申请(专利权)人：中山联合光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44