[发明专利]图案投影成像系统

说明书

本发明涉及一种图案投影成像系统，由物侧至像侧依次设置有曲面图案片、光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜和第三透镜，第一透镜和第二透镜组成第一透镜组，第三透镜为第二透镜组，图案投影成像系统的系统焦距与第一透镜组的焦距之比大于0.35；图案投影成像系统的系统焦距与第二透镜组的焦距之比大于0.4。其中，第一透镜为凹面朝向像侧的曲面透镜，第二透镜为双凸透镜，第一透镜和第二透镜组成一个胶合透镜。上述方案通过设置具有一定弯曲度的曲面图案片，能够提高图案投影成像系统的成像质量，缩短图案投影成像系统的光学总长度，更能够降低图案投影成像系统的制作成本。

技术领域

本发明涉及光学领域，特别是涉及一种图案投影成像系统。

背景技术

目前，图案投影成像系统被广泛应用于舞台设备中，主要通过光源照射来实现对图案的清晰投射。

传统的图案投影成像系统，其图案片通常采用光学玻璃镀膜，或是金属薄片加工图形，利用光源照射图案，使图案能够被清晰地成像于被投射面上。

但是，传统的图案投影成像系统由于其本身的结构限制，存在有较大像差及色差，在设计系统时不得不考虑消除其产生的像差和色差，由此需要增加非球面透镜与消色差透镜来消除像差与色差，从而导致图案投影成像系统的总长度增大、成本升高、出光效率降低。

因此，传统的图案投影成像系统存在光学总长度偏大的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的图案投影成像系统存在光学总长度较大的问题，提供一种图案投影成像系统。

一种图案投影成像系统，由物侧至像侧依次包括：

曲面图案片、第一透镜组和第二透镜组；

所述图案投影成像系统的系统焦距与所述第一透镜组的焦距之比大于0.35；所述图案投影成像系统的系统焦距与所述第二透镜组的焦距之比大于0.4；

所述第一透镜组由所述曲面图案片至所述像侧依次设置有第一透镜和第二透镜；所述第一透镜的光焦度为负；所述第二透镜的光焦度为正；

所述第二透镜组由所述曲面图案片至所述像侧依次设置有第三透镜；所述第三透镜的光焦度为正；

所述曲面图案片为凹面朝向所述像侧、表面具有图案的曲面图案片；

所述第一透镜为凹面朝向所述像侧的曲面透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述第一透镜和所述第二透镜组成一个胶合透镜。

本发明提供的图案投影成像系统，通过设计具有一定弯曲度的曲面图案片，对图案投影成像系统进行场曲补偿，使曲面图案片上的图案在经过图案投影成像系统之后，能够形成无像差的像方图像，以此优化图案投影成像系统的成像效果。该成像系统不仅减少了对光学透镜的大量运用、缩小光学总长度，还提高了图案投影成像系统的成像质量，并具有非常高的像面照度。

在其中一个实施例中，所述第三透镜为凸面朝向所述像侧的弯月形透镜。

在其中一个实施例中，所述第一透镜的折射率与所述第二透镜的折射率之比大于1.15，阿贝数之比大于0.5；所述第三透镜的折射率大于1.48，阿贝数大于55。

在其中一个实施例中，提供一种图案投影成像系统，包括如上一至三中任一项实施例图案投影成像系统，所述图案投影成像系统还包括第三透镜组和第四透镜组。

在其中一个实施例中，所述第三透镜组由所述曲面图案片至所述像侧依次设置有第四透镜；所述第四透镜的光焦度为负；所述第四透镜为凹面朝向所述曲面图案片的曲面透镜。