一种超短焦投影光学系统的制作方法

技术特征：

1.一种超短焦投影光学系统，其特征在于，在投射方向上依次设置有：照明系统(100)、折射透镜组件(200)、非球面反射镜(300)；所述照明系统(100)包括DMD芯片(110)、等效棱镜(120)；

所述折射透镜组件(200)包括：

能相对DMD芯片(110)前后移动的第一透镜组(210)，所述第一透镜组(210)的光焦度为正；

能相对DMD芯片(110)前后移动的第二透镜组(220)，所述第二透镜组(220)的光焦度为正；

能相对DMD芯片(110)前后移动的第三透镜组(230)，所述第三透镜组(230)的光焦度为负；

相对DMD芯片(110)静止的第四透镜组(240)，所述第四透镜组(240)的光焦度为正。

2.根据权利要求1所述的一种超短焦投影光学系统，其特征在于：所述的第一透镜组(210)包括沿投射方向依次设置的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)、光阑(14)和第七透镜(7)；所述第二透镜组(220)包括第八透镜(8)；所述第三透镜组(230)包括第九透镜(9)；所述第四透镜组(240)包括沿投射方向依次设置的第十透镜(10)、第十一透镜(11)、第十二透镜(12)和第十三透镜(13)。

3.根据权利要求1所述的一种超短焦投影光学系统，其特征在于：所述的DMD芯片(110)相对于光轴偏离放置，使得DMD芯片(110)的中心与光轴偏离距离为0.8mm-1mm。

4.根据权利要求1所述的一种超短焦投影光学系统，其特征在于：所述第一透镜组(210)的光焦度满足0.03≤|φ₂₁₀|≤0.04；所述第二透镜组(220)的光焦度满足0.004≤|φ₂₂₀|≤0.005；所述第三透镜组(230)的光焦度满足0.03≤|φ₂₃₀|≤0.035；所述第四透镜组(240)的光焦度满足0.007≤|φ₂₄₀|≤0.008，所述非球面反射镜(300)的光焦度满足0.03≤|φ₃₀₀|≤0.033。

5.根据权利要求2所述的一种超短焦投影光学系统，其特征在于：所述第十一透镜(11)的光焦度φ₁₁为负，所述第十透镜(10)的光焦度φ₁₀为正，光焦度满足0.8≤|φ₁₁/φ₁₀|≤0.9；所述第十三透镜(13)的光焦度φ₁₃为负，所述第十二透镜(12)的光焦度φ₁₂为正，光焦度满足0.2≤|φ₁₃/φ₁₂|≤0.3。

6.根据权利要求2所述的一种超短焦投影光学系统，其特征在于：所述第六透镜(6)的光焦度为负，光焦度φ₆满足：0.008≤|φ₆|≤0.009；所述第六透镜(6)的两面均弯向DMD芯片(110)；所述第五透镜(5)的光焦度为正，第四透镜(4)的光焦度为负，第四透镜(4)两面均弯向非球面反射镜(300)，光焦度满足0.04≤|φ₄/φ₅|≤0.041，折射率满足0.3≤(ND₄-ND₅)≤0.4；所述第三透镜(3)的光焦度为正，所述第二透镜(2)的光焦度为负，第二透镜(2)的两面均弯向非球面反射镜(300)，光焦度满足0.014≤|φ₂/φ₃|≤0.016，折射率满足0.4≤(ND₂-ND₃)≤0.43。

7.根据权利要求6所述的一种超短焦投影光学系统，其特征在于：所述第二透镜(2)与所述第三透镜(3)通过光学胶水粘合，所述第四透镜(4)与所述第五透镜(5)通过光学胶水粘合。

8.根据权利要求2所述的一种超短焦投影光学系统，其特征在于：所述第一透镜(1)、第六透镜(6)、第八透镜(8)、第九透镜(9)和非球面反射镜(300)为玻璃非球面镜片。

9.根据权利要求8所述的一种超短焦投影光学系统，其特征在于：所述第一透镜(1)、第六透镜(6)、第八透镜(9)、第九透镜(10)和非球面反光镜(300)的非球面表面形状满足方程式：

$Z={\mathrm{cy}}^2/\{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{y}^2}\}+a_1{y}^2+a_2{y}^4+a_3{y}^6+a_4{y}^8+a_5{y}^{10}+a_6{y}^{12}+a_7{y}^{14}+a_8{y}^{16}$

上述方程式中参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线；当k系数等于-1时，透镜的面形曲线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形；α₁至α₈分别表示各径向坐标所对应的系数。