一种投影光学系统和投影设备的制作方法

本发明涉及光学，特别涉及一种投影光学系统和投影设备。

背景技术：

1、随着投影技术的发展，投影机被广泛应用在教育、医疗、家用等领域，人们对投影机的要求越来越高，镜头作为投影机的核心部件，对各种参数的要求也随之提高，但现有的投影光学系统在具有大光圈的同时结构较为复杂、镜片较多，且运用了较多的非球面透镜，不满足目前消费市场低成本的发展趋势；或者，镜头结构简单的同时亮度不够，导致用户体验较差。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种投影光学系统和投影设备，旨在提供一种结构简单、高亮度、低成本、分辨率高且高低温共焦的投影光学系统。

2、为实现上述目的，本发明提出一种投影光学系统，所述投影光学系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述投影光学系统包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、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、棱镜和发光芯片，以使得所述投影光学系统的光圈值达到1.44；

3、其中，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均为球面透镜，且所述第一透镜和所述第六透镜为非球面透镜。

4、可选地，所述投影光学系统还包括光阑，所述光阑设置在所述第二透镜与所述第三透镜之间。

5、可选地，所述第三透镜和所述第四透镜胶合连接。

6、可选地，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的材质包括玻璃，所述第一透镜和所述第六透镜的材质包括塑料。

7、可选地，所述第一透镜与第六透镜热膨胀后的焦点偏移方向相反。

8、可选地，所述第一透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面；

9、所述第二透镜为双凸透镜；

10、所述第三透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凹面；

11、所述第四透镜为双凹透镜；

12、所述第五透镜为双凸透镜；

13、所述第六透镜为双凸透镜。

14、可选地，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为其中：

15、

16、此外，本实施新型还提出一种投影设备，所述投影设备包括上述的投影光学系统，所述投影光学系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述投影光学系统包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、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、棱镜和发光芯片，以使得所述投影光学系统的光圈值达到1.44；

17、其中，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均为球面透镜，且所述第一透镜和所述第六透镜为非球面透镜。

18、在本发明提供的技术方案中，通过设置负光焦度非球面的第一透镜，有利于光学系统光线的收集，实现光线大角度偏转，同时还能够有效校正大角度光线的畸变和象散，使进入后组的光线具有较小的角度和剩余像差；通过设置正光焦度非球面的第六透镜，可对较高光线的球差、慧差等像差进行校正，以实现大光圈并兼顾高清晰度的效果。所述投影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简单，因非球面透镜的成本造价高，而在本发明中，通过仅只使用两个非球面透镜，就能满足视场角、畸变、色差的性能要求，减少了镜头的非球面透镜数量，降低了制造成本。通过合理设置六枚透镜的光焦度以及形状配合关系，使得所述投影光学系统的光圈值达到1.44，以提供一种结构简单、低成本、高亮度、高分辨率的投影光学系统。

技术特征：

1.一种投影光学系统，其特征在于，所述投影光学系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述投影光学系统包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、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、棱镜和发光芯片，以使得所述投影光学系统的光圈值达到1.44；

2.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述投影光学系统还包括光阑，所述光阑设置在所述第二透镜与所述第三透镜之间。

3.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜胶合连接。

4.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的材质包括玻璃，所述第一透镜和所述第六透镜的材质包括塑料。

5.如权利要求4所述的投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜与第六透镜热膨胀后的焦点偏移方向相反。

6.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，所述第一透镜为凹凸透镜，其物侧表面为凸面；

7.如权利要求6所述的投影光学系统，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，所述第五透镜的光焦度为φ5，所述第六透镜的光焦度为φ6，其中：

8.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的投影光学系统。

技术总结本发明提出一种投影光学系统和投影设备，所述投影光学系统具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述投影光学系统包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜、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、棱镜和发光芯片，以使得所述投影光学系统的光圈值达到1.44；其中，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均为球面透镜，且所述第一透镜和所述第六透镜为非球面透镜。在本技术方案中，通过合理设置六枚透镜的光焦度以及形状配合关系，使得所述投影光学系统的光圈值达到1.44，以提供一种结构简单、高亮度、高分辨率的投影光学系统。技术研发人员：李源财,全丽伟,邱盛平,龚俊强受保护的技术使用者：中山联合光电研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29