[發明專利]一種超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統

在審

• 申請號: 201710990235.3
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107664823A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 全麗偉;李建華;陳安科;龔俊強
• 申請（專利權）人: 中山聯合光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/18;G03B21/14
• 代理公司: 中山市科創專利代理有限公司44211
• 代理人: 王前明

【技術領域】

本發明涉及一種投影光學系統，尤其是一種超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統。

【背景技術】

近年來隨著投影技術的發展，投影儀已經廣泛應用于家用、教育、辦公等領域，其中，超短焦投影以其短距離投影大畫面的特點，被廣泛應用于家用，辦公等領域。

目前市場上的超短焦投影鏡頭設計主要采用折射透鏡組加反射透鏡組的結構，體積受限于投射比，市場上的超短焦投影鏡頭的總長多數大于250mm，雖然有的超短焦鏡頭總長可以做到250mm以下，但是卻犧牲了投射比，無法同時實現較短的總長和較大的投射比；目前市場上的DMD芯片僅支持1080P的分辨率，如要支持4K的分辨率，需要在鏡頭和照明芯片之間加振鏡，通過振鏡周期性振動的方式，使1個像素變成4個像素，達到4K分辨率，所以鏡頭的后焦要預留振鏡的空間，此時鏡頭的后焦會大幅度增加，如要實現總長較短，就不得不犧牲分辨率和投射比；目前市場上還沒有超短焦鏡頭能夠同時克服上述缺點。

本發明就是基于這種情況作出的。

【發明內容】

本發明目的是克服了現有技術的不足，提供一種超小體積，4K分辨率，投射比小于0.21，光學總長小于202mm的超短焦投影光學系統。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于在投射方向上依次包括有：DMD芯片100、等效棱鏡200、4K振鏡300、折射透鏡組件400和非球面反射鏡500；所述折射透鏡組件400沿投射方向依次包括有：能相對DMD芯片100前后移動的第一透鏡組410、能相對DMD芯片100前后移動的第二透鏡組420、相對DMD芯片100靜止的第三透鏡組430；所述第一透鏡組410的光焦度為正，所述第二透鏡組420的光焦度為正，所述第三透鏡組430的光焦度為負。

如上所述超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于：所述第一透鏡組410沿投射方向依次包括有第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4、第五透鏡5、第六透鏡6、光闌12和第七透鏡7；所述第二透鏡組420包括第八透鏡8，第八透鏡8的兩面均彎向DMD芯片100；所述第三透鏡組430沿投射方向依次包括有第九透鏡9、第十透鏡10、和第十一透鏡11；所述第一透鏡1的光焦度為正，所述第二透鏡2的光焦度為負，所述第三透鏡3的光焦度為正，所述第四透鏡4的光焦度為負，所述第五透鏡5的光焦度為正，所述第六透鏡6的光焦度為負，所述第七透鏡7的光焦度為正，所述第八透鏡8的光焦度為正，所述第九透鏡9的光焦度為正，所述第十透鏡10的光焦度為負，所述第十一透鏡11的光焦度為負。

如上所述超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于：所述DMD芯片100相對于光軸偏離放置，所述DMD芯片100大小為0.48英寸，所述DMD芯片100分辨率為1920*1080。

如上所述超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于：所述第一透鏡組410的光焦度滿足所述第二透鏡組420的光焦度滿足所述第三透鏡組430的光焦度滿足所述非球面反射鏡500的光焦度滿足

如上所述超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于：所述第三透鏡組420為玻璃非球面，所述第三透鏡組420為低色散玻璃且滿足70<Vd₄₂₀<95。

如上所述超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于：所述第十一透鏡11的兩面背向所述DMD芯片100，所述第十一透鏡11的光焦度滿足所述第十一透鏡11與所述光闌12的距離d>62mm。

如上所述超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于：所述第十一透鏡11為塑膠非球面鏡；所述第十透鏡10的第一面彎向DMD芯片，第二面背向DMD芯片，光焦度滿足所述第九透鏡9為雙凸鏡片，光焦度滿足

如上所述超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于：所述第六透鏡6為玻璃非球面鏡，光焦度滿足

如上所述超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于：所述第四透鏡4和第五透鏡5為膠合鏡片，膠合面背向DMD芯片，光焦度為負，滿足：所述第二透鏡2和第三透鏡3為膠合鏡片，膠合面背向DMD芯片，光焦度為正，滿足：

如上所述超小體積4K分辨率的超短焦投影光學系統，其特征在于：所述第一透鏡1為玻璃非球面，第一透鏡1光焦度滿足

與現有技術相比，本發明有如下優點：