【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学系统，特别涉及短焦投影光学系统及投影设备。
技术介绍
1、短焦镜头因其短距离可以投射大画面，被办公、商用等领域被广泛使用，尤其是在工程投影机领域，备受青睐。
2、市面上的短焦镜头多用于工程投影机上，工程投影机因其使用场合环境光较亮，投影机亮度往往在7000lm以上，才能达到比较好的视觉效果，所以一般采用大靶面的发光芯片，大光圈的镜头，同时对镜头的耐热性、温漂等性能要求较高，为了避免高亮度带来的温漂影响，大多数工程投影机采用一片塑料镜片搭配大口径的球面镜片，导致成本居高不下。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种短焦投影光学系统及投影设备，系统像面大，光圈大，可以支持f1.7的光机系统，且实现10000lm以上的亮度输出，同时减少了制造成本。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种短焦投影光学系统，包括沿投射面到光源方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、光阑、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜、等效棱镜、发光芯片，所述短焦投影光学系统的投射比数值小于等于0.43，其中：
3、所述第一透镜为塑料非球面透镜，且光焦度为负；
4、所述第二透镜为塑料非球面透镜，光焦度为负；
5、所述第三透镜为球面透镜，光焦度为负；
6、所述第四透镜为球面透镜，光焦度为负；
7、所述第五透镜为球面透
8、所述第六透镜为球面透镜，且光焦度为正；
9、所述第七透镜为球面透镜，且光焦度为负；
10、所述第八透镜为球面透镜，且光焦度为正；
11、所述第九透镜为非球面透镜，且光焦度为正；
12、所述第十透镜为球面透镜，且光焦度为负；
13、所述第十一透镜为球面透镜，且光焦度为正；
14、所述第十二透镜为球面透镜，且光焦度为正；
15、所述第十三透镜为球面透镜，且光焦度为负；
16、所述第十四透镜为球面透镜，且光焦度为正；
17、所述第十五透镜为球面透镜，且光焦度为正。
18、可选地，所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十一透镜、所述第十二透镜、所述第十三透镜、所述第十四透镜和所述第十五透镜采用玻璃材质。
19、可选地，所述第七透镜和第八透镜通过胶水粘合为一体；
20、所述第十透镜和所述第十一透镜通过胶水粘合为一体；
21、所述第十二透镜、所述十三透镜和所述十四透镜通过胶水粘合为一体。
22、可选地，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第六透镜相对的两侧面均弯向投射面设置，所述第三透镜、所述第七透镜为凹透镜，且凹面朝向投射面设置，所述第四透镜、所述第十透镜为双凹透镜，所述第五透镜、所述第十二透镜、所述第十五透镜为朝向光源方向设置的凸透镜，所述第八透镜为朝向投射面方向的凸透镜，所述第九透镜、所述第十一透镜、所述第十四透镜为双凸透镜，所述第十三透镜为凹透镜，且凹面朝向光源方向设置。
23、可选地，所述第一透镜到所述第四透镜的光焦度为所述第五透镜到所述第六透镜的光焦度为所述第七透镜到所述第十五透镜的光焦度为满足：
24、
25、可选地，所述第一透镜的光焦度为热膨胀系数t1，所述第二透镜的光焦度为热膨胀系数t2，所述第十二透镜的光焦度为热膨胀系数t12，所述第十四透镜的光焦度为热膨胀系数t14，其中：
26、
27、50<|t1-t12|<56，40<|t2-t14|<55。
28、可选地，所述第十二透镜折射率温度系数dn/dt值为负，所述第十四透镜折射率温度系数dn/dt值为负值。
29、本专利技术还提出一种投影设备，包括上述的短焦投影光学系统。
30、本专利技术的技术方案中，第一透镜和第二透镜光焦度为负，采用塑料非球面，可校正大角度的畸变，用来实现投射比数值小于等于0.43，同时因采用塑料镜片，极大的降低了成本，第三透镜和第四透镜光焦度为负，进一步减小进入后组的光线高度，减少轴外系统的像差，第五透镜和第六透镜光焦度为正，增加进入后组的入瞳，使系统能够实现较大的光圈，第七透镜和第八透镜校正轴向色差，第九透镜为玻璃非球面，校正大光圈带来的光瞳像差，第十透镜和第十一透镜校正系统残余的球差，第十二透镜、十三透镜和十四透镜为三校正倍率色差，同时能够增加轴外视场的光线高度，使系统拥有较大的靶面，第十五透镜进一步校正系统畸变，并收敛系统的剩余像差，使系统最后得到大靶面，同时具备高分辨率的像质。组合后的光学系统的像面大，可匹配0.64英寸大小的芯片，光圈大，可支持f1.7的光机系统，实现10000lm以上的亮度输出，成本降低。
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1.一种短焦投影光学系统，其特征在于，包括沿投射面到光源方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、光阑、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜、等效棱镜、发光芯片，所述短焦投影光学系统的投射比数值小于等于0.43，其中：
2.如权利要求1所述的短焦投影光学系统，其特征在于，所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十一透镜、所述第十二透镜、所述第十三透镜、所述第十四透镜和所述第十五透镜采用玻璃材质。
3.如权利要求1至2任意一项所述的短焦投影光学系统，其特征在于，所述第七透镜和第八透镜通过胶水粘合为一体；
4.如权利要求1所述的短焦投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第六透镜相对的两侧面均弯向投射面设置，所述第三透镜、所述第七透镜为凹透镜，且凹面朝向投射面设置，所述第四透镜、所述第十透镜为双凹透镜，所述第五透镜、所述第十二透镜、所述第十五透镜为朝向光源方向设
5.如权利要求1所述的短焦投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜到所述第四透镜的光焦度为φ1-4，所述第五透镜到所述第六透镜的光焦度为φ5-6，所述第七透镜到所述第十五透镜的光焦度为φ7-15，满足：
6.如权利要求1所述的短焦投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜的光焦度为φ1，热膨胀系数T1，所述第二透镜的光焦度为φ2，热膨胀系数T2，所述第十二透镜的光焦度为φ12，热膨胀系数T12，所述第十四透镜的光焦度为φ14，热膨胀系数T14，其中：
7.如权利要求6所述的短焦投影光学系统，其特征在于，所述第十二透镜折射率温度系数dn/dt值为负，所述第十四透镜折射率温度系数dn/dt值为负值。
8.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的短焦投影光学系统。
...【技术特征摘要】
1.一种短焦投影光学系统，其特征在于，包括沿投射面到光源方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、光阑、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜、等效棱镜、发光芯片，所述短焦投影光学系统的投射比数值小于等于0.43，其中：
2.如权利要求1所述的短焦投影光学系统，其特征在于，所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜、所述第十透镜、所述第十一透镜、所述第十二透镜、所述第十三透镜、所述第十四透镜和所述第十五透镜采用玻璃材质。
3.如权利要求1至2任意一项所述的短焦投影光学系统，其特征在于，所述第七透镜和第八透镜通过胶水粘合为一体；
4.如权利要求1所述的短焦投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第六透镜相对的两侧面均弯向投射面设置，所述第三透镜、所述第七透镜为凹透镜，且凹面朝向投射面设置，所述第四透镜、所述第十透镜为双凹透镜，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：全丽伟，王浩，邱盛平，龚俊强，李守林，
申请(专利权)人：中山联合光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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