[发明专利]一种短焦镜头及短焦光学系统

说明书

本发明涉及短焦镜头技术领域，公开了一种短焦镜头，包括壳体和安装于壳体的内腔且在光路折射投射方向上依次布置的一个折射透镜组及非球面反射镜，折射透镜组包括沿光轴由图像入射侧到图像出射侧方向设置的：可在光轴方向前后移动的光焦度为正的后群透镜组，光焦度为负的中群透镜组，固定设置的光焦度为负的前群透镜组。本发明中的光学镜头在靠近图像源发射器一侧的后群和中群透镜组均使用玻璃材质的球面镜，而在距离图像源发射器较远的一侧的前群透镜组中的一块透镜以及反射镜采用塑胶材质的非球面透镜，通过减少非球面透镜的数量可降低加工成本，同时通过对各透镜的材质、面型及放置位置的控制可以减小在高温情况下画面的畸变程度。

技术领域

本发明涉及短焦镜头技术领域，具体涉及一种短焦镜头及短焦光学系统。

背景技术

近年来随着投影技术的发展，投影仪已经被广泛应用于各种场景中，其中，超短焦投影设备以其距离短投影画面大的特点，被广泛应用于家用及办公等领域。

现有的短焦镜头的光学系统为了实现了较小的设备体积，通常在光学镜头组中增加使用了较多的非球面镜来对光路进行处理，但是由于非球面镜的加工难度大导致设备制造成本增加，另外，由于非球面镜对误差较为敏感所以在安装时非球面镜对安装精度要求较高，由此也更加容易导致最终产品的制造良率低，无法进行大批量生产的问题。也有少部分镜头为了降低成本，直接大量采用塑胶材质的非球面镜，但是塑胶材质的非球面镜在产品使用过程中会因为高温发热产生形变，进而影响画面的最终呈现效果。目前市场上还没有超短焦镜头能够同时克服上述缺点。因此，本发明正是基于以上的不足而产生的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种短焦镜头及短焦光学系统，该装置可在保证有较小的设备体积的情况下，降低设备制造成本并获得更加稳定优质的画面效果。

为了实现上述目的，本发明的第一目的在于提供一种短焦镜头的技术方案：

包括壳体和安装于所述壳体的内腔且在光路折射投射方向上依次布置的一个折射透镜组及非球面反射镜，所述折射透镜组的中心轴线为短焦镜头的光轴；

所述折射透镜组包括沿光轴由图像入射侧到图像出射侧方向依次设置的：

可在所述光轴方向前后移动的后群透镜组，所述后群透镜组的光焦度为正；

中群透镜组，所述中群透镜组的光焦度为负；

在所述光轴方向固定设置的前群透镜组，所述前群透镜组的光焦度为负。本方案中通过调节后群透镜组及中群透镜组可获得较好的投射画面的成像效果。

在本发明中，进一步的，所述后群透镜组的焦距为20mm～30mm，所述中群透镜组的焦距为400mm～440mm，所述前群透镜组的焦距为-170mm～-150mm，所述非球面反射镜的焦距为15mm～25mm。

在本发明中，进一步的，所述中群透镜组包括沿光轴由图像入射侧到图像出射侧方向依次设置的光焦度为正的第一中透镜、光焦度为负的第二中透镜及光焦度为正的第三中透镜，所述第一中透镜与第二中透镜胶合固定至一体，所述第三中透镜可在所述光轴方向前后移动。本方案中通过移动第三中透镜可以调节整个透镜组的焦距，进而可以调节在不同投影画面下的焦距，保证不同尺寸画面下的清晰度。

在本发明中，进一步的，所述后群透镜组包括沿光轴由图像入射侧到图像出射侧方向依次设置的光焦度为正的第一后透镜、光焦度为正的第二后透镜、光焦度为负的第三后透镜、光焦度为正的第四后透镜、光焦度为负的第五后透镜及光焦度为正的第六后透镜，所述第二后透镜与第三后透镜胶合固定至一体，所述第五后透镜及第六后透镜胶合固定至一体，所述第二后透镜的色散系数大于第三后透镜的色散系数，所述第五后透镜的色散系数大于第六后透镜的色散系数。本方案中通过将所述第二后透镜与第三后透镜胶合固定至一体，所述第五后透镜及第六后透镜胶合固定至一体，且在两组胶合透镜中间夹设一组光焦度为正的第四后透镜形成一个近似对称的结构，由此可以很好的矫正色差及场曲。