[发明专利]一种小体积超短焦投影系统

说明书

本发明涉及一种小巧轻便的超短焦投影系统，本系统的适用于激光Lcos，投影系统的光学总长小于100mm。本系统主要包括：Lcos光机，透镜组1，透镜组2，自由曲面镜组3，如图一所示。Lcos发出的光经过远心透镜组1后，透镜组2，自由曲面镜组后反射到投射面上。透镜组1和透镜组2组成反远型像方远心系统，自由曲面镜组作用是缩短光路并最终实现0.3投射比。

技术领域

本发明涉及一种含有由自由曲面透镜组结构的小体积的超短焦投影系统。

背景技术

近年来，超短焦投影机逐渐成为热点，在发展中迅速获得了广大用户的喜爱。超短焦技术从原先以教育应用为主发展到办公商务、娱乐游戏等更广泛的应用层面上。随着扫描、触控等技术的日益成熟，超短焦距投影得到了更广泛的应用。不仅对于投影系统的投射比要求越来越小，而且对于投影系统空间限制也是越来越小。例如桌面操控投影，手臂投影，车窗广告投影等，都需要0.3以下透射比的超短焦投影系统，而且需要投影装置小巧，易携带。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明目的是提供了一种可以进行上下移动的烤制架升降机构。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案

一种含有由自由曲面透镜组结构的小体积的超短焦投影系统，超短焦投影系统包括：含有一个透镜和一个负透镜并且具有正屈光能力的透镜组1，含有两个非球面透镜和一个负透镜并且具有正屈光能力的透镜组2，含有两个自由曲面透镜和一个自由曲面反射镜的自由曲面透镜组3，其中透镜组1和透镜组2组成了反远型像方远心系统。本发明在传统的短焦投影系统里面引入自由曲面透镜，大大缩短了这个投影系统的体积，并且利用自由曲面反射镜实现了0.3投射比的超短焦投影系统。

(一)附图说明

图1为本系统的结构组成图

图2本系统的光路图

图3为本系统自由曲面透镜组图

图4光学性MTF图

(二)实施方案

图2为一种小巧轻便的超短焦投影系统的光路图，如图所示，本系统主要包括：含有一个透镜和一个负透镜并且具有正屈光能力的透镜组1，含有两个非球面透镜和一个负透镜并且具有正屈光能力的透镜组2，含有两个自由曲面透镜和一个自由曲面反射镜的自由曲面透镜组3，其中透镜组1和透镜组2组成了反远型像方远心系统。Locs发出的光经过反远心系统透镜组1和透镜组2投射到自由曲面组3，通过两个自由曲面透镜产生一个带有场曲的图像，再经过自由曲面反射镜投射到像面，自由曲面透镜产生的场曲与自由曲面反射镜扩大视场带来的场曲刚好抵消。

图3为自由曲面透镜组由自由曲面透镜1和自由曲面透镜2和自由曲面反射镜组成，主要作用使得整个系统长度变短。自由曲面透镜组与自由曲面反射镜产生相反的场曲和畸变，保证了最终的成像质量。最终实现了100mm的投射13寸画面。MTF在2.4线对大于0.2，相当于最终的清晰度为720P。

本系统自由曲面面型数学方程表达式如下：

1.

2.

3.

公式中x,y,z为表面的坐标值，c为镜片曲率值，k为圆锥系数，an为非球面系数。

图4为超短焦的光学性能MTF图，根据权益1的要求，最终的清晰度要求达到720p，换算MTF需要在2.4线对需要在0.2以上。