[发明专利]光学系统、投影镜头及投影设备

说明书

本申请实施例提供了一种光学系统、投影镜头及投影设备，其中，光学系统应用于投影镜头，该光学系统包括沿投影镜头的光轴的方向由物侧至像侧依次设置的第一镜片、第二镜片和第三镜片；其中，第一镜片为具有正光焦度的球面镜，第一镜片的折射率大于1.7；第二镜片为具有负光焦度的非球面镜，第二镜片的阿贝数小于30；第三镜片为具有正光焦度的非球面镜，第三镜片的阿贝数大于第二镜片的阿贝数，且第三镜片的阿贝数与第二镜片的阿贝数的差值大于25。本申请实施例所提供的光学系统中，仅使用三个镜片便能够使光学系统拥有较良好的成像品质，更有利于缩短光学系统的总长度、减轻投影镜头的重量、降低投影镜头的制造成本。

技术领域

本申请涉及投影技术领域，尤其涉及一种光学系统、投影镜头及投影设备。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本申请相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着市场需求的增加，本领域着力于提高投影设备的光学性能，以在不同的投射距离下均能实现较高的清晰度。然而，为了追求较高的光学性能，往往需要较多的镜片，使得相关技术中的投影镜头均存在重量较大、制造成本较高的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种光学系统、投影镜头及投影设备，以实现投影镜头的轻量化、降低投影镜头的制造成本。具体技术方案如下：

本申请第一方面的实施例提供了一种光学系统，应用于投影镜头，所述光学系统包括沿所述投影镜头的光轴的方向由物侧至像侧依次设置的第一镜片、第二镜片和第三镜片；其中，所述第一镜片为具有正光焦度的球面镜，所述第一镜片的折射率大于1.7；所述第二镜片为具有负光焦度的非球面镜，所述第二镜片的阿贝数小于30；所述第三镜片为具有正光焦度的非球面镜，所述第三镜片的阿贝数大于所述第二镜片的阿贝数，且所述第三镜片的阿贝数与所述第二镜片的阿贝数的差值大于25。

根据本申请第一方面的实施例提供的光学系统，其第一镜片为具有正光焦度的球面镜，有利于使大角度光线进入光学系统，同时第一镜片的折射率大于1.7，可以尽可能多地折转光线，从而增大投影镜头的视场、减小边缘视场的桶形畸变、提高边缘视场的对比度；第二镜片为具有负光焦度的非球面镜，且第二镜片的阿贝数小于30，有利于校正光学系统中的色差，并平衡第一镜片所带来的正球差、负畸变和正场曲，使光学系统的整体畸变小于0.5％；第三镜片为具有正光焦度的非球面镜，且第三镜片的阿贝数与第二镜片的阿贝数的差值大于25，一方面能够将被第一镜片和第二镜片所发散的光束加以会聚，有利于实现光学系统的小型化，另一方面有利于校正光学系统的边缘像差，以提升成像解析度。此外，第二镜片、第三镜片呈非球面镜，具有较灵活的设计空间，有利于在较小、较薄的情况下良好地解决成像不清晰、视界歪曲、视野狭小等不良现象，这样，使得本申请实施例所提供的光学系统仅使用三个镜片便能够使光学系统拥有较良好的成像品质，更有利于缩短光学系统的总长度、减轻整机重量。而且，通过球面镜与非球面镜的配合也可以更有效地消除光学系统的像差，同时提高透镜设计及组装的灵活性，使光学系统在高像质和低成本之间取得平衡。

另外，根据本公开实施例提供的一种光学系统，还可以具有以下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述第一镜片的材质为光学玻璃，所述第二镜片的材质、及所述第三镜片的材质均为光学塑料。

在本申请的一些实施例中，所述第一镜片的阿贝数大于35且小于55。

在本申请的一些实施例中，所述第三镜片的焦距为f3，所述光学系统的有效焦距为f，f3和f满足条件式：0.9f3/f1.2。

在本申请的一些实施例中，所述第一镜片的物侧面为凸面且所述第一镜片的物侧面于所述光轴处的曲率半径为R1，所述第一镜片的像侧面为凹面且所述第一镜片的像侧面于所述光轴处的曲率半径为R2；其中，所述R1大于1mm、且小于40mm；所述R2大于或等于100mm、且小于或等于300mm。