[发明专利]一种变焦投影光学系统

权利要求书

1.一种变焦投影光学系统，其特征在于，该变焦投影光学系统由四个透镜组九个透镜组成，在投射方向上依次设置有：第一透镜组(310)，第二透镜组(320)，第三透镜组(330)，第四透镜组(340)，等效棱镜(200)，DMD发光芯片(100)；

所述第一透镜组(310)，能相对DMD芯片(100)前后移动，所述第一透镜组(310)的光焦度为负；

所述第二透镜组(320)，能相对DMD芯片(100)前后移动，所述第二透镜组(320)的光焦度为正；

所述第三透镜组(330)，能相对DMD芯片(100)前后移动，所述第三透镜组(330)的光焦度为正；

所述第四透镜组(340)，能相对DMD芯片(100)前后移动，所述第四透镜组(340)的光焦度为正；

所述第一透镜组(310)的光焦度为负，光焦度满足：0.09|φ₃₁₀|0.11，所述第二透镜组(320)的光焦度为正，光焦度满足：0.042|φ₃₂₀|0.044，所述第三透镜组(330)的光焦度为正，光焦度满足：0.044|φ₃₃₀|0.046，所述第四透镜组(340)的光焦度为正，光焦度满足：0.039|φ₃₄₀|0.041；

所述的第一透镜组(310)包括沿投射方向依次设置的第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)；所述第二透镜组(320)包括第四透镜(4)，第四透镜(4)为双凸透镜；所述第三透镜组(330)包括光阑(10)和第五透镜(5)，第五透镜(5)为双凸非球面透镜；所述第四透镜组(340)包括沿投射方向依次设置的第六透镜(6)、第七透镜(7)、第八透镜(8)和第九透镜(9)；

所述的第一透镜(1)光焦度为负，第二透镜(2)光焦度为负，第三透镜(3)光焦度为负，第四透镜(4)光焦度为正，第五透镜(5)光焦度为正，第六透镜(6)光焦度为负，第七透镜(7)光焦度为正，第八透镜(8)光焦度为正，第九透镜(9)光焦度为正。

2.根据权利要求1所述的一种变焦投影光学系统，其特征在于，所述的DMD芯片(100)相对于光轴偏离放置，偏离100％-110％。

3.根据权利要求1所述的一种变焦投影光学系统，其特征在于，所述第二透镜(2)为玻璃非球面透镜，两面均弯向DMD芯片，光焦度为负，满足：0.032|φ₂|0.034，所述第三透镜(3)的两面均背向DMD芯片(100)，阿贝数满足：80VD₃95。

4.根据权利要求1所述的一种变焦投影光学系统，其特征在于，所述光阑(10)位于所述第四透镜(4)和所述第五透镜(5)之间，变倍过程中，光阑(10)跟随第五透镜(5)移动，且与所述第五透镜(5)的距离保持不变；所述第五透镜(5)采用玻璃非球面，阿贝数满足：80VD₅95。

5.根据权利要求1所述的一种变焦投影光学系统，其特征在于，所述第六透镜(6)和第七透镜(7)为胶合透镜，光焦度满足：-0.049φ₆₇-0.048，所述第八透镜(8)光焦度为正，光焦度满足：0.053|φ₈|0.054，所述第九透镜(9)为玻璃非球面，光焦度为正，光焦度满足：0.015|φ₉|0.017。

6.根据权利要求1所述的一种变焦投影光学系统，其特征在于，所述的第二透镜(2)、第五透镜(5)、第九透镜(9)为玻璃非球面透镜。

7.根据权利要求6所述的一种变焦投影光学系统，其特征在于，所述的第二透镜(2)、第五透镜(5)和第九透镜(9)的非球面的表面形状满足以下方程：

在公式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；a₁至a₈分别表示各径向坐标所对应的系数。