一种投影光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种投影光学系统，包括显示芯片、棱镜、第一子光学系统和第二子光学系统，所述显示芯片的一端设置为棱镜，所述棱镜的一端设置为第一子光学系统，所述第一子光学系统一端设置为第二子光学系统，所述显示芯片的物通过棱镜和所述第一子光学系统放大成第一实像，所述第二子光学系统对所述第一实像再次放大成第二实像。本实用新型专利技术解决了现有技术中分辨率高和投射比低无法兼顾的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种投影光学系统
本技术涉及光学系统
，具体的说，是一种投影光学系统。
技术介绍
投影显示相较于其它显示技术，更胜任大尺寸、高分辨率的显示需求。近二十年来，投影显示得到广泛应用，一方面，显示分辨率显著提升，从最初的480p发展到目前的4k；另一方面，投射比持续减小，投射比<0.4的投影光学系统被专利技术且已经上市。由于畸变和倍率色差的问题，光学投影系统的高分辨和小投射比是相互矛盾的指标。公开资料显示，投射比<0.4的投影光学系统，都采用折反混合设计，且最后一个光学元件为非球面或自由曲面的反射镜，以实现对畸变的良好校正，同时尽量少地引入色差。比如专利CN101395516A揭示的投影光学系统，投射比<0.4，只满足XGA分辨率显示。又比如CN105158884A揭示的投影光学系统，投射比<0.4，分辨率只达到1080P。又比如CN105974560A揭示的投影光学系统，甚至没有给出分辨率。专利CN207181796U揭示的投影光学系统实际分辨率只达到1080P。为此，专利技术人采用折反混合设计，提供一种小投射比，高分辨率的投影光学系统，该光学系统能够满足原生4k和像素漂移8k分辨率的投影显示需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种投影光学系统，用于解决现有技术中分辨率高和投射比低无法兼顾的问题。本技术通过下述技术方案解决上述问题：一种投影光学系统，包括显示芯片、棱镜、第一子光学系统和第二子光学系统，所述显示芯片的一端设置为棱镜，所述棱镜的一端设置为第一子光学系统，所述第一子光学系统一端设置为第二子光学系统，所述显示芯片的物通过棱镜和所述第一子光学系统放大成第一实像，所述第二子光学系统对所述第一实像再次放大成第二实像。所述第一子光学系统包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，所述第二子光学系统包括反射镜，所述第一透镜组一端设置为为棱镜，所述第一透镜组的另一端设置为光阑，所述第一透镜组包含多个透镜，其中一个为非球面透镜，所述光阑的另一端设置为第二透镜组，所述第二透镜组包含多个透镜，所述第三透镜组位于第二透镜组和反射镜之间，所述第三透镜组包含多个透镜，其中一个为非球面透镜，所述第三透镜组的光焦度为负，所述反射镜位于第一实像之后。所述第一透镜组设置为8个透镜，所述第二透镜组包含7个透镜，所述第三透镜组包含3个透镜。所述第一透镜组设置为6个透镜，所述6个透镜中，第2、3透镜胶合，第4、5透镜胶合，所述第二透镜组设置为8个透镜，其中2个透镜设置为非球面透镜，所述第三透镜组设置为4个透镜。所述第一实像的放大率>5,所述第二实像的放大率>5,整个投影光学系统的放大率>25。所述显示芯片上物的最大物高为H,第一透镜组焦距为F1,0.2<H/F1<0.35。所述显示芯片上物的最大物高主光线在反射镜上的入射角小于35度。投影系统的工作波长设置为长波W1、中波W2和短波W3，最大物高长波W1主光线入射到第一子光学系统最后折射镜的高度为y1，最大物高长波W1主光线入射到反射镜上的高度为y2，最大物高短波W3主光线入射到第一光学最后折射镜的高度为y3，最大物高短波W3主光线入射到反射镜上的高度为y4，当y1>y3时，y2<y4,当y1<y3时，y2>y4。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：本技术采用折反混合得设计，提供得小投射比，高分辨率得投影光学系统，能够满足原生4K和像素漂移8K分辨率得投影显示需求，解决了现有技术中小投射比和高分辨率无法兼顾得技术问题，提高了用户的使用感，提高了设备的适用性。附图说明图1为本技术的投影显示光路示意图。图2为本实用新第一实施列的结构示意图。图3为采用本技术第一实施列时的畸变曲线图。图4为采用本技术第二实施列时的方波调制传递函数曲线图。图5为本技术第二实施列的结构示意图。图6为采用本技术第二实施列时的畸变曲线图。图7为采用本技术第二实施列时的方波调制传递函数曲线图。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1：结合图1和图2所示，一种投影光学系统，包括显示芯片100、棱镜200、第一子光学系统300和第二子光学系统500，所述显示芯片100的一端设置为棱镜200，所述棱镜200的一端设置为第一子光学系统300，所述第一子光学系统300一端设置为第二子光学系统500，所述显示芯片100的物通过棱镜200和所述第一子光学系统300放大成10倍的第一实像，所述第二子光学系统500对所述第一实像再次放大成145倍的第二实像，第二子光学系统500是反射系统，所以第一实像和第二子光学系统500处理以后的最终实像均在同一侧。所述第一子光学系统300包括第一透镜组301、第二透镜组302和第三透镜组303，所述第二子光学系统500包括反射镜，所述第一透镜组301一端设置为为棱镜200，所述第一透镜组301的另一端设置为光阑，所述第一透镜组301包含多个透镜，其中一个为非球面透镜，所述光阑的另一端设置为第二透镜组302，所述第二透镜组302包含多个透镜，所述第三透镜组303位于第二透镜组302和反射镜之间，所述第三透镜组303包含多个透镜，其中一个为非球面透镜，所述第三透镜组303的光焦度为负，所述反射镜位于第一实像之后。在本实施列中，所述第一透镜组301设置为8个透镜，所述第二透镜组302包含7个透镜，所述第三透镜组303包含3个透镜。所述第一实像的放大率>5,所述第二实像的放大率>5,整个投影光学系统的放大率>25。所述显示芯片100上物的最大物高为H,所述第一透镜组301焦距为F1,0.2<H/F1<0.35。所述显示芯片上物的最大物高主光线在反射镜上的入射角小于35度。投影系统的工作波长设置为长波W1、中波W2和短波W3，最大物高长波W1主光线入射到第一子光学系统最后折射镜的高度为y1，最大物高长波W1主光线入射到反射镜上的高度为y2，最大物高短波W3主光线入射到第一光学最后折射镜的高度为y3，最大物高短波W3主光线入射到反射镜上的高度为y4，当y1>y3时，y2<y4,当y1<y3时，y2>y4。将上述的投影光学系统应用于实际场景中，该投影系统的最大物高H为13.8mm，第一透镜组的焦距F1为58mm，满足关系0.2<H/F1<0.35。光阑布置在第一透镜组和第二透镜组之间，简化地，光阑布置在第一透镜组301最后一个透镜表面上，由镜框担任光阑的作用。第二透镜组在平衡系统畸变和像散上起到重要作用。本实例最大物高主光线入射到反射镜的入射角为28度。本实例设置了三个工作波长，长波W1为641nm，中波W2为550nm,,短本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影光学系统，其特征在于：包括显示芯片、棱镜、第一子光学系统和第二子光学系统，所述显示芯片的一端设置为棱镜，所述棱镜的一端设置为第一子光学系统，所述第一子光学系统一端设置为第二子光学系统，所述显示芯片的物通过棱镜和所述第一子光学系统放大成第一实像，所述第二子光学系统对所述第一实像再次放大成第二实像。/n

【技术特征摘要】
1.一种投影光学系统，其特征在于：包括显示芯片、棱镜、第一子光学系统和第二子光学系统，所述显示芯片的一端设置为棱镜，所述棱镜的一端设置为第一子光学系统，所述第一子光学系统一端设置为第二子光学系统，所述显示芯片的物通过棱镜和所述第一子光学系统放大成第一实像，所述第二子光学系统对所述第一实像再次放大成第二实像。


2.根据权利要求1所述的一种投影光学系统，其特征在于：所述第一子光学系统包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，所述第二子光学系统包括反射镜，所述第一透镜组一端设置为为棱镜，所述第一透镜组的另一端设置为光阑，所述第一透镜组包含多个透镜，其中一个为非球面透镜，所述光阑的另一端设置为第二透镜组，所述第二透镜组包含多个透镜，所述第三透镜组位于第二透镜组和反射镜之间，所述第三透镜组包含多个透镜，其中一个为非球面透镜，所述第三透镜组的光焦度为负，所述反射镜位于第一实像之后。


3.根据权利要求2所述的一种投影光学系统，其特征在于：所述第一透镜组设置为8个透镜，所述第二透镜组包含7个透镜，所述第三透镜组包含3个透镜。


4.根据权利要求2所述的一种投影光学系统，其特征在于：所述第一透镜组设置为6个透镜，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雄，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51