[发明专利]一种光学系统及投影设备

说明书

本发明公开了一种光学系统及投影设备。所述光学系统包括显示模组及第一透镜组。第一透镜组设在显示模组的出光方向上，所述第一透镜组的中轴线位于所述显示模组的中轴线的下侧；第一透镜组包括沿出光方向排列的：至少一正透镜、胶合透镜；胶合透镜包括沿出光方向依次胶合的负透镜、正透镜及负透镜，胶合透镜具有正光焦度。当显示模组发射的图像光从第一透镜组的中轴线的上侧投射到第一透镜组时，正透镜对光进行会聚，并由胶合透镜再次会聚，以将图像投射在第一透镜组的中轴线下侧的屏幕上，实现图像的偏心投影，从而防止光学系统投影的画面被遮挡物遮挡，而造成投影画面缺失甚至不能投影的问题。

技术领域

本发明属于光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统及投影设备。

背景技术

目前市场上的短焦投影镜头大都用于对墙壁进行投影的投影光机中，对桌面上投影的系统并不常见，而这类镜头多用于交互式的智能音响、口袋式的微型投影设备、游戏机等设备中，随着这些应用的扩展，用于桌面投影的短焦镜头的需求日益增大。短焦镜头只能沿着光学系统的轴心进行投影，导致投影设备投出的投影画面会存在部分被遮挡的情况，影响用户的观影效果。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提出一种光学系统及投影系统，旨在对以上短焦镜头容易被遮挡的缺陷进行了改善，通过光学系统对图像的偏心投影，进而防止部分图像被遮挡。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种光学系统，在所述光学系统中具有上下方向，所述光学系统包括显示模组及第一透镜组。所述第一透镜组设在所述显示模组的出光方向上，所述第一透镜组的中轴线位于所述显示模组的中轴线的下侧，用于将所述显示模组发出的光朝向所述第一透镜组的中轴线的下侧会聚，并形成中间像。其中，所述第一透镜组包括沿出光方向排列的：至少一正透镜、胶合透镜；所述胶合透镜包括沿出光方向依次胶合的负透镜、正透镜及负透镜，所述胶合透镜具有正光焦度。

进一步地，所述第一透镜组包括沿出光的方向依次设置的：第一正透镜、第二负透镜、第三正透镜、第四负透镜；所述第二负透镜与第四负透镜分别胶合在所述第三正透镜的两侧形成所述胶合透镜；所述胶合透镜的焦距范围为25mm至110mm；所述第一正透镜的焦距范围为10mm至20mm。

进一步地，所述第一正透镜的材料为玻璃，所述第一正透镜包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面为所述第一正透镜的入光面，所述第二表面为所述第一正透镜的出光面，所述第一表面及所述第二表面为非球面。

进一步地，所述光学系统还包括光阑及第二透镜组。所述光阑设在所述第一透镜组背离所述显示模组的一侧。所述第二透镜组设在所述光阑背离所述第一透镜组的一侧，用于通过并朝向所述中轴线的下侧会聚经过所述光阑的光。

进一步地，所述第二透镜组包括沿出光方向依次设置的：第五正透镜、第六正透镜；所述第五正透镜的焦距范围为10mm至20mm；所述第六正透镜的焦距范围为50mm至150mm。

进一步地，所述光学系统还包括第三透镜组。所述第三透镜组设在所述第二透镜组远离所述光阑的一侧，用于对会聚的所述中间像进行放大投射形成画面像。

进一步地，第三透镜组包括沿出光方向依次设置的：第七负透镜、第八负透镜；所述第七负透镜的焦距范围为-13mm至-8mm，所述第八负透镜的焦距范围为-15mm至-10mm。

进一步地，所述第八负透镜的材料为塑料；所述第八负透镜包括相对设置的第三表面和第四表面，所述第三表面为所述第八负透镜的入光面，所述第四表面为所述第八负透镜的出光面，所述第三表面及所述第四表面为非球面。

进一步地，所述光学系统形成的画面像的中心到第一透镜组的中轴线的距离与所述画面像的一半高度的比小于或等于140％。

本发明还提出了一种投影设备，所述投影设备包括如上所述的光学系统。