光学系统和投影设备技术方案

本发明专利技术公开一种光学系统和投影设备，光学系统自物侧至像侧依次设置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为负的第二透镜、光焦度为正的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为正的第六透镜、等效TIR棱镜和感光芯片，所述第一透镜和所述第六透镜为非球面透镜，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜为球面透镜，通过六个透镜的光焦度以及形状的合理设置，所述光学系统的光圈数为F≤1.7，使得光学系统能够很好地控制光线走势，在引入更多的光线的同时使结构更加紧凑，光学系统的总长控制在54mm以内，以提供一种与TIR棱镜结构搭配使用的大光圈、体积小的光学系统。积小的光学系统。积小的光学系统。

【技术实现步骤摘要】
光学系统和投影设备


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及光学系统和投影设备。

技术介绍

[0002]近年来，由于线上教学以及家用投影的广泛使用，人们对于投影机的小型化、分辨率要求越来越高。市面上的投影机多数采用TIR棱镜的结构，这种结构导致光学镜头的长度及体积比较大，缩小镜头体积有利于投影机的小型化、提升便捷性以及降低成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提出一种光学系统和投影设备，旨在提供一种与TIR棱镜结构搭配使用的大光圈、体积小的光学系统。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提出的一种光学系统，所述光学系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述光学系统包括自物侧至像侧依次设置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为负的第二透镜、光焦度为正的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为正的第六透镜、等效TIR棱镜和感光芯片，所述第一透镜和所述第六透镜为非球面透镜，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜为球面透镜，以使得所述光学系统的光学总长TTL≤54mm，所述光学系统的光圈数为F≤1.7。
[0005]可选地，所述光学系统还满足以下条件：
[0006][0007]其中，为所述光学系统的光焦度，为所述第一透镜的光焦度，为所述第二透镜的光焦度，为所述第三透镜的光焦度，为所述第四透镜的光焦度，为所述第五透镜的光焦度，为所述第六透镜的光焦度。
[0008]可选地，所述第一透镜为塑胶透镜。
[0009]可选地，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜均为玻璃透镜。
[0010]可选地，所述第一透镜和所述第六透镜为非球面透镜；
[0011]所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜均为球面透镜。
[0012]可选地，所述第四透镜和所述第五透镜胶合连接形成胶合透镜。
[0013]可选地，所述光学系统还满足以下条件：40<|T1
‑
T6|<60；
[0014]其中，为所述第一透镜的光焦度，为所述第六透镜的光焦度，T1为所述第一透镜的热膨胀系数，T6为所述第六透镜的热膨胀系数。
[0015]可选地，所述光学系统还包括光阑，所述光阑设于所述第三透镜和所述第四透镜之间。
[0016]可选地，所述光学系统还包括保护玻璃，所述保护玻璃设于所述等效TIR棱镜和所
述感光芯片之间。
[0017]本专利技术还提供一种投影设备，所述投影设备包括上述的光学系统。
[0018]本专利技术提供的技术方案中，光焦度为负的第一透镜、光焦度为负的第二透镜、光焦度为正的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为正的第六透镜、等效TIR棱镜和感光芯片，所述第一透镜和所述第六透镜为非球面透镜，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜为球面透镜，通过所述第一透镜校正大角度光线的畸变，同时降低进入后组镜片的光线高度，所述第二透镜采用双凹透镜，转折光线，使得所述第三透镜可进一步增加进入后组的光线高度，使得系统拥有较大的光圈，所述光学系统在弱光下也可清晰成像，所述第四透镜和所述第五透镜校正系统的色球差，所述第六透镜可校正系统的残余畸变像差，并使出射光线以较小角度进入所述感光芯片，通过上述六个透镜按照光焦度负负正正负正的顺序从投射面到所述感光芯片依次排列，可实现较小的总长，使得所述第一透镜与所述感光芯片的距离控制在54mm以内，制造性也较好，以提供一种与TIR棱镜结构搭配使用的大光圈、体积小的光学系统。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术提供的光学系统的结构示意图；
[0021]图2为图1中的光学系统的常温下MTF示意图；
[0022]图3为图1中的光学系统的高温下MTF示意图；
[0023]图4为图1中的光学系统的场区畸变/场曲示意图。
[0024]附图标号说明：
[0025]标号名称标号名称1第一透镜6第六透镜2第二透镜7等效TIR棱镜3第三透镜8光阑4第四透镜9感光芯片5第五透镜
ꢀꢀ
[0026]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、
运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0029]另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0030]近年来，由于线上教学以及家用投影的广泛使用，人们对于投影机的小型化、分辨率要求越来越高。市面上的投影机多数采用TIR棱镜的结构，这种结构导致光学镜头的长度及体积比较大，缩小镜头体积有利于投影机的小型化、提升便捷性以及降低成本。
[0031]为了解决上述问题，本专利技术提供一种光学系统，图1至图4为本专利技术提供的光学系统的具体实施例。
[0032]请参阅图1，所述光学系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述光学系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述光学系统包括自物侧至像侧依次设置的光焦度为负的第一透镜1、光焦度为负的第二透镜2、光焦度为正的第三透镜3、光焦度为负的第四透镜4、光焦度为正的第五透镜5、光焦度为正的第六透镜6、等效TIR棱镜7和感光芯片9，所述第一透镜1和所述第六透镜6为非球面透镜，所述第二透镜2、所述第三透镜3、所述第四透镜4和所述第五透镜5为球面透镜，以使得所述光学系统的光学总长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述光学系统包括自物侧至像侧依次设置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为负的第二透镜、光焦度为正的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为正的第六透镜、等效TIR棱镜和感光芯片，所述第一透镜和所述第六透镜为非球面透镜，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜为球面透镜，以使得所述光学系统的光学总长TTL≤54mm，所述光学系统的光圈数为F≤1.7。2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足以下条件：其中，为所述光学系统的光焦度，为所述第一透镜的光焦度，为所述第二透镜的光焦度，为所述第三透镜的光焦度，为所述第四透镜的光焦度，为所述第五透镜的光焦度，为所述第六透镜的光焦度。3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜为塑胶透镜。4.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透...

【专利技术属性】
技术研发人员：全丽伟，李守林，鲍昭汉，王浩，龚俊强，
申请(专利权)人：中山联合光电研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：