CN115113369B - 一种光学系统及投影仪 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的一种光学系统及投影仪，包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，所述光学系统的等效焦距为12.13mm±0.2mm；所述光学系统的物面的光心与所述第一透镜中心之间的距离为1500mm。从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光学技术领域，特别涉及一种光学系统及投影仪。
背景技术
现代城市的发展趋势变得越来越紧凑，设计的房间空间越来越小，为了实现在较小的空间里面也可以有较好的观影感，短焦投影仪是一个较优的选择。由于焦距越短的投影仪光源的射程也越短，不仅可以节省空间，也可以使用户距离图像更近。
目前，现有的短焦投影仪在明亮环境下的投影照度值较低，会使得短焦投影仪在明亮环境下的透光率较低，从而导致短焦投影仪的投影效果不理想。
综上，如何提高短焦投影仪的投影效果，是当前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供的一种光学系统及投影仪，用以解决现有技术中短焦投影仪的投影效果不理想的问题。
第一方面，本发明实施例提供的一种光学系统，包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，所述光学系统的等效焦距为12.13mm±0.2mm；所述光学系统的物面的光心与所述第一透镜中心之间的距离为1500mm。
本发明实施例中，根据光学系统中设置第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，和光学系统的等效焦距以及光学系统的物距，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第一透镜的第一焦距为-61.975mm±0.2mm；所述第一透镜的第一物侧面为凸面，所述第一透镜的第一物侧面的曲率半径为+38.926mm±0.02mm，所述第一透镜的第一像侧面为凹面，所述第一透镜的第一像侧面的曲率半径为+18.642mm±0.02mm。
本发明实施例中，根据设置光学系统中的第一透镜的第一焦距、物侧面的形状、物侧面对应的曲率半径、像侧面的形状、像侧面对应的曲率半径，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第一透镜的厚度为7.309mm±0.05mm。
本发明实施例中，通过设置在光学系统中第一透镜的厚度，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第二透镜的第二物侧面为凸面，所述第二透镜的第二物侧面的曲率半径为+90.239mm±0.02mm，所述第二透镜的第二像侧面为凸面，所述第二透镜的第二像侧面的曲率半径为-79.099mm±0.02mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中的第二透镜的第二焦距、物侧面的形状、物侧面对应的曲率半径、像侧面的形状、像侧面对应的曲率半径，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第二透镜的厚度为8.838mm±0.05mm。
本发明实施例中，通过设置在光学系统中第二透镜的厚度，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第三透镜的第三焦距为-17.463mm±0.2mm；所述第三透镜的第三物侧面为凸面，所述第三透镜的第三物侧面的曲率半径为+51.899mm±0.02mm，所述第三透镜的第三像侧面为凹面，所述第三透镜的第三像侧面的曲率半径为+8.463mm±0.02mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中的第三透镜的第三焦距、物侧面的形状、物侧面对应的曲率半径、像侧面的形状、像侧面对应的曲率半径，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第三透镜的厚度为7.661mm±0.05mm。
本发明实施例中，通过设置在光学系统中第三透镜的厚度，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第四透镜的第四焦距为115.958mm±0.2mm；所述第四透镜的第四物侧面为凹面，所述第四透镜的第四物侧面的曲率半径为-39.165mm±0.02mm，所述第四透镜的第四像侧面为凸面，所述第四透镜的第四像侧面的曲率半径为-28.791mm±0.02mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中的第四透镜的第四焦距、物侧面的形状、物侧面对应的曲率半径、像侧面的形状、像侧面对应的曲率半径，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第四透镜的厚度为8.832mm±0.05mm。
本发明实施例中，通过在光学系统中设置第四透镜的厚度，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第五透镜为双胶合透镜。所述第五透镜的材料为H-ZLAF56B与H-LAK54胶合。
本发明实施例中，通过在光学系统中设置第五透镜，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。通过设置第五透镜的材料，可以使得延长光学系统的使用寿命。
可选的，所述第五透镜的第五焦距为69.863mm±0.2mm；所述第五透镜的第五物侧面的第一面为凸面，所述第五透镜的第五物侧面的第一面的曲率半径为+373.208mm±0.02mm，所述第五透镜的第五物侧面的第二面为凸面，所述第五透镜的第五物侧面的第二面的曲率半径为+20.175mm±0.02mm，所述第五透镜的第五像侧面为凹面，所述第五透镜的第五像侧面的曲率半径为+20.175mm±0.02mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中的第五透镜的第五焦距、物侧面的第一面的形状、物侧面的第一面对应的曲率半径、物侧面的第二面的形状、物侧面的第二面对应的曲率半径、像侧面的形状、像侧面对应的曲率半径，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第六透镜的第六焦距为26.191mm±0.2mm；所述第六透镜的第六物侧面为凸面，所述第六透镜的第六物侧面的曲率半径为+294.513mm±0.02mm，所述第六透镜的第六像侧面为凸面，所述第六透镜的第六像侧面的曲率半径为-17.213mm±0.02mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中的第六透镜的第六焦距、物侧面的形状、物侧面对应的曲率半径、像侧面的形状、像侧面对应的曲率半径，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第六透镜的厚度为6.726mm±0.05mm。
本发明实施例中，通过在光学系统中设置第六透镜的厚度，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第七透镜的第七焦距为-16.414mm±0.2mm；所述第七透镜的第七物侧面为凹面，所述第七透镜的第七物侧面的曲率半径为-21.192mm±0.02mm，所述第七透镜的第七像侧面为凹面，所述第七透镜的第七像侧面的曲率半径为+37.171mm±0.02mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中的第七透镜的第七焦距、物侧面的形状、物侧面对应的曲率半径、像侧面的形状、像侧面对应的曲率半径，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第七透镜的厚度为1.00mm±0.05mm。
本发明实施例中，通过在光学系统中设置第七透镜的厚度，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第八透镜的第八焦距为+31.590mm±0.2mm；所述第八透镜的第八物侧面为凸面，所述第八透镜的第八物侧面的曲率半径为+46.328mm±0.02mm，所述第八透镜的第八像侧面为凸面，所述第八透镜的第八像侧面的曲率半径为-22.909mm±0.02mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中的第八透镜的第八焦距、物侧面的形状、物侧面对应的曲率半径、像侧面的形状、像侧面对应的曲率半径，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第八透镜的厚度为1.873mm±0.05mm。
本发明实施例中，通过在光学系统中设置第八透镜的厚度，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第九透镜的第九焦距为+36.391mm±0.2mm；所述第九透镜的第九物侧面为凸面，所述第九透镜的第九物侧面的曲率半径为29.762mm，所述第九透镜的第九像侧面为凸面，所述第九透镜的第九像侧面的曲率半径为-1027.164mm±0.02mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中的第九透镜的第四焦距、物侧面的形状、物侧面对应的曲率半径、像侧面的形状、像侧面对应的曲率半径，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第九透镜的厚度为1.762mm±0.05mm。
本发明实施例中，通过在光学系统中设置第九透镜的厚度，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第一透镜的第一像侧面与第二透镜的第二物侧面之间的第一距离为6.029mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中第一透镜的第一像侧面与第二透镜的第二物侧面之间的距离，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第二透镜的第二像侧面与第三透镜的第三物侧面之间的第二距离为5.070mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中第二透镜的第二像侧面与第三透镜的第三物侧面之间的距离，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第三透镜的像侧面与第四透镜的第四物侧面之间的第三距离为5.230mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中第三透镜的第三像侧面与第四透镜的第四物侧面之间的距离，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第四透镜的像侧面与第五透镜的第五物侧面的第一面之间的第四距离为13.408mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中第四透镜的第四像侧面与第五透镜的第五物侧面的第一面之间的距离，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第五透镜的像侧面与第六透镜的第六物侧面之间的第五距离为4.403mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中第五透镜的第五像侧面与第六透镜的第六物侧面之间的距离，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第六透镜的像侧面与第七透镜的第七物侧面之间的第六距离为0.499mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中第六透镜的第六像侧面与第七透镜的第七物侧面之间的距离，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第七透镜的像侧面与第八透镜的第八物侧面之间的第七距离为0.576mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中第七透镜的第七像侧面与第八透镜的第八物侧面之间的距离，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述第八透镜的像侧面与第九透镜的第九物侧面之间的第八距离为1.971mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统中第八透镜的第八像侧面与第九透镜的第九物侧面之间的距离，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
可选的，所述光学系统的总长为115mm。
本发明实施例中，通过设置光学系统的总长，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。
第二方面，本发明实施例提供一种投影仪，包括上述提及的所述系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种投影仪的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种光学系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种光学系统的光路示意图；
图4为本发明实施例提供的一种93的空间频率值处NYQ的MTF的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种全NYQ的MTF的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种SPT点列图；
图7为本发明实施例提供的一种相对照度的示意图；
图8为本发明实施例提供的一种垂轴色差的示意图；
图9为本发明实施例提供的一种场曲和畸变的示意图；
图10为本发明实施例提供的一种模拟畸变的示意图；
图11为本发明实施例提供的一种投影成像的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种投影仪的结构示意图。为了更好的介绍投影仪的结构，首先，需要介绍一下投影比的含义。其中，投影比即投影距离/画面宽度的比值，其中，比值越小，则说明投影出相同的画面宽度，需要的投影距离就越短。举个例子，若一台投影仪的投影比是1，那么说明这台短焦投影仪投射出100寸的画面需要镜头距离幕布2.214米。
投影仪一般分为长焦投影仪和短焦投影仪。其中长焦投影仪是具有很长的透射比的投影机，一般投影距离需要6英尺(约1.9米)以上投影空间，适合有足够空间的场合使用。其中短焦投影仪是具有很短的透射比的投影机。短焦投影仪可以在短距离内（在1至1.5米左右）投射出80至120寸左右的画面。
如图2所示，为本发明实施例提供的一种光学系统的结构示意图。该光学系统200包括第一透镜201、第二透镜202、第三透镜203、第四透镜204、第五透镜205、第六透镜206、第七透镜207、第八透镜208和第九透镜209。其中光学系统的等效焦距为12.13mm±0.2mm，光学系统的物面的光心与第一透镜中心之间的距离为1500mm。
其中光学系统中的光圈设置为4.0，最大的全视场角设置为52.56°。光学系统设置的波长范围为[0.459um，0.618um]，示例性的，光学系统的波长可以依次设置为0.459um，0.536um，0.555um，0.618um这四个值。
为了下面更好的依次介绍光学系统中的各个透镜，需要解释几个名词。其中，物侧面是指朝向物侧的面，像侧面是指朝向像侧的面。光心是指光轴几何中心。
本发明实施例中，该光学系统包括第一透镜，其中第一透镜的第一焦距为-61.975mm±0.2mm。其中第一透镜的第一物侧面为凸面，第一透镜的第一物侧面的曲率半径为+38.926mm±0.02mm，第一透镜的第一像侧面为凹面，所述第一透镜的第一像侧面的曲率半径为+18.642mm±0.02mm。第一透镜的第一物侧面的光心与第一透镜的第一像侧面的光心之间的距离为7.309mm±0.05mm，可以理解的是，第一透镜的厚度为7.309mm±0.05mm。第一透镜的材料为H-ZBAFS。
本发明实施例中，该光学系统包括第二透镜，其中，所述第二透镜的第二物侧面为凸面，第二透镜的第二物侧面的曲率半径为+90.239mm±0.02mm，第二透镜的第二像侧面为凸面，第二透镜的第二像侧面的曲率半径为-79.099mm±0.02mm。第二透镜的第二物侧面的光心与第二透镜的第二像侧面的光心之间的距离为8.838mm±0.05mm，可以理解的是，第二透镜的厚度为8.838mm±0.05mm。第二透镜的材料为H-ZLAF76。
本发明实施例中，该光学系统包括第三透镜，第三透镜的第三焦距为-17.463mm±0.2mm，第三透镜的第三物侧面为凸面，第三透镜的第三物侧面的曲率半径为+51.899mm±0.02mm，第三透镜的第三物侧面的6阶系数为-2.228·E-008，第三透镜的第三物侧面的8阶系数为-8.005·E-012，第三透镜的第三物侧面的10阶系数为-7.940·E-014。第三透镜的第三像侧面为凹面，第三透镜的第三像侧面的曲率半径为+8.463mm±0.02mm。第三透镜的第三物侧面的光心与第三透镜的第三像侧面的光心之间的距离为7.661mm±0.05mm，可以理解的是，第三透镜的厚度为7.661mm±0.05mm。第三透镜的材料为H-ZPK1。
本发明实施例中，该光学系统包括第四透镜，第四透镜的第四焦距为115.958mm±0.2mm；第四透镜的第四物侧面为凹面，第四透镜的第四物侧面的曲率半径为-39.165mm±0.02mm，第四透镜的第四物侧面的6阶系数为3.249·E-007，第四透镜的第四物侧面的8阶系数为-4.991·E-010，第四透镜的第四物侧面的10阶系数为-1.392·E-010。第四透镜的第四像侧面为凸面，第四透镜的第四像侧面的曲率半径为-28.791mm±0.02mm。第四透镜的第四像侧面的6阶系数为1.222·E-008，第四透镜的第四像侧面的8阶系数为-1.227·E-009，第四透镜的第四像侧面的10阶系数为-1.918·E-010。第四透镜的第四物侧面的光心与第四透镜的第四像侧面的光心之间的距离为8.832mm±0.05mm，可以理解的是，第四透镜的厚度为8.832mm±0.05mm。第四透镜的材料为H-LAK59A。
本发明实施例中，该光学系统包括第五透镜，示例性的，第五透镜可以是双胶合透镜。第五透镜的材料为H-ZLAF56B与H-LAK54胶合。第五透镜的第五焦距为69.863mm±0.2mm，第五透镜的第五物侧面的第一面为凸面，第五透镜的第五物侧面的第一面的曲率半径为+373.208mm±0.02mm，第五透镜的第五物侧面的第二面为凸面，第五透镜的第五物侧面的第二面的曲率半径为+20.175mm±0.02mm，第五透镜的第五像侧面为凹面，第五透镜的第五像侧面的曲率半径为+20.175mm±0.02mm。第五透镜的第五像侧面的6阶系数为1.029·E-006，第五透镜的第五像侧面的8阶系数为-4.806·E-008，第五透镜的第五像侧面的10阶系数为3.430·E-010。第五透镜的第五物侧面的第一面的光心与第五透镜的第五物侧面的第二面的光心之间的距离为3.931mm，第五透镜的第五物侧面的第二面的光心与第五透镜的第五像侧面的光心之间的距离为3.902mm。
本发明实施例中，该光学系统包括第六透镜，第六透镜的第六焦距为26.191mm±0.2mm，第六透镜的第六物侧面为凸面，第六透镜的第六物侧面的曲率半径为+294.513mm±0.02mm，第六透镜的第六像侧面为凸面，第六透镜的第六像侧面的曲率半径为-17.213mm±0.02mm。第六透镜的第六物侧面的光心与第六透镜的第六像侧面的光心之间的距离为6.726mm±0.05mm，可以理解的是，第六透镜的厚度为6.726mm±0.05mm。第六透镜的材料为H-ZK10L。
本发明实施例中，该光学系统包括第七透镜，第七透镜的第七焦距为-16.414mm±0.2mm，第七透镜的第七物侧面为凹面，第七透镜的第七物侧面的曲率半径为-21.192mm±0.02mm。第七透镜的第七物侧面的6阶系数为2.305·E-007，第七透镜的第七物侧面的8阶系数为1.235·E-009，第七透镜的第七物侧面的10阶系数为3.668·E-011。第七透镜的第七像侧面为凹面，第七透镜的第七像侧面的曲率半径为+37.171mm±0.02mm。第七透镜的第七像侧面的6阶系数为7.782·E-008，第七透镜的第七像侧面的8阶系数为2.678·E-009，第七透镜的第七像侧面的10阶系数为5.317·E-011。第七透镜的第七物侧面的光心与第七透镜的第七像侧面的光心之间的距离为1.00mm±0.05mm，可以理解的是，第七透镜的厚度为1.00mm±0.05mm。第七透镜的材料为D-ZLAF52LA。
本发明实施例中，该光学系统包括第八透镜，第八透镜的第八焦距为+31.590mm±0.2mm，第八透镜的第八物侧面为凸面，第八透镜的第八物侧面的曲率半径为+46.328mm±0.02mm。第八透镜的第八物侧面的6阶系数为-1.586·E-007，第八透镜的第八物侧面的8阶系数为-1.608·E-009，第八透镜的第八物侧面的10阶系数为-1.527·E-010。第八透镜的第八像侧面为凸面，第八透镜的第八像侧面的曲率半径为-22.909mm±0.02mm。第八透镜的第八像侧面的6阶系数为-2.888·E-008，第八透镜的第八像侧面的8阶系数为4.231·E-010，第八透镜的第八像侧面的10阶系数为-1.126·E-011。第八透镜的第八物侧面的光心与第八透镜的第八像侧面的光心之间的距离为1.873mm±0.05mm，可以理解的是，第八透镜的厚度为1.873mm±0.05mm。第八透镜的材料为H-QK3L。
本发明实施例中，该光学系统包括第九透镜，第九透镜的第九焦距为+36.391mm±0.2mm，第九透镜的第九物侧面为凸面，第九透镜的第九物侧面的曲率半径为+29.762mm±0.02mm，第九透镜的第九像侧面为凸面，第九透镜的第九像侧面的曲率半径为-1027.164mm±0.02mm。第九透镜的第九像侧面的6阶系数为-4.921·E-008，第九透镜的第九像侧面的8阶系数为-2.598·E-009，第九透镜的第九像侧面的10阶系数为-2.152·E-011。第九透镜的第九物侧面的光心与第九透镜的第九像侧面的光心之间的距离为1.762mm±0.05mm，可以理解的是，第九透镜的厚度为1.762mm±0.05mm。第九透镜的材料为H-LAK4L。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种光学系统的光路示意图。该光学系统的总长度为115mm，下面介绍光学系统中各个透镜的位置关系。
本发明实施例中，第一透镜的第一像侧面的光心与第二透镜的第二物侧面的光心之间的第一距离为6.029mm。
本发明实施例中，第二透镜的第二像侧面的光心与第三透镜的第三物侧面的光心之间的第二距离为5.070mm。
本发明实施例中，第三透镜的像侧面的光心与第四透镜的第四物侧面的光心之间的第三距离为5.230mm。
本发明实施例中，第四透镜的像侧面的光心与第五透镜的第五物侧面的光心之间的第四距离为13.408mm。
本发明实施例中，第五透镜的像侧面的光心与第六透镜的第六物侧面的光心之间的第五距离为4.403mm。
本发明实施例中，第六透镜的像侧面的光心与第七透镜的第七物侧面的光心之间的第六距离为0.499mm。
本发明实施例中，第七透镜的像侧面的光心与第八透镜的第八物侧面的光心之间的第七距离为0.576mm。
本发明实施例中，第八透镜的像侧面的光心与第九透镜的第九物侧面的光心之间的第八距离为1.971mm。
通过上述光学系统的结构，从而可以实现光学系统的投影图像和颜色性能较优，而且光学系统的透光量较高，使得光学系统中投影的图像亮度较高。通过上述光学系统的各个透镜的材料，可以实现延长光学系统的使用寿命，还可以较大程度的避免因热变形导致的失焦的现象出现。
本发明实施例中，一种投影仪，包括上述光学系统中的任一透镜，可以理解的是，该投影仪可以实现投影图像和颜色性能较优，投影的图像亮度较高。还可以实现延长投影仪的使用寿命，还可以较大程度的避免因热变形导致的失焦的现象出现。
下面图4至图11是通过实验展示光学系统的性能。
如图4所示，为本发明实施例提供的一种93的空间频率值处NYQ的MTF的示意图。
如图5所示，为本发明实施例提供的一种全NYQ的MTF的示意图。
如图6所示，为本发明实施例提供的一种SPT点列图。其中，点列图是指由一点发出的许多光线经光学系统后，因像差使其与像面的交点不再集中与同一点，而形成了一个散布在一定范围的弥散图形。根据图中右上方的表格可以看出，表格中的数值较小，从而可以确定光学系统中的成像质量较好。
如图7所示，为本发明实施例提供的一种相对照度的示意图。其中，相对照度越高，光学系统中明暗对比就越强，光学系统的成像质量就越高。由图可以看出光学系统的相对照度较高，因此，光学系统的成像质量较高。
如图8所示，为本发明实施例提供的一种垂轴色差的示意图。
如图9所示，为本发明实施例提供的一种场曲和畸变的示意图。
如图10所示，为本发明实施例提供的一种模拟畸变的示意图。
如图11所示，为本发明实施例提供的一种投影成像的示意图。
Claims (20)
1.一种光学系统，其特征在于，包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，所述光学系统的等效焦距为12.13mm±0.2mm；
所述光学系统的物面的光心与所述第一透镜中心之间的距离为1500mm；
所述第一透镜的第一焦距为-61.975mm±0.2mm；所述第一透镜的第一物侧面为凸面，所述第一透镜的第一像侧面为凹面；所述第二透镜的第二物侧面为凸面，所述第二透镜的第二像侧面为凸面；所述第三透镜的第三焦距为-17.463mm±0.2mm；所述第三透镜的第三物侧面为凸面，所述第三透镜的第三像侧面为凹面；所述第四透镜的第四焦距为115.958mm±0.2mm；所述第四透镜的第四物侧面为凹面，所述第四透镜的第四像侧面为凸面；所述第五透镜的第五焦距为69.863mm±0.2mm；所述第五透镜为双胶合透镜，所述第五透镜的第五物侧面的第一面为凸面，所述第五透镜的第五物侧面的第二面为凸面，所述第五透镜的第五像侧面为凹面；第五透镜的第五物侧面的第一面的光心与第五透镜的第五物侧面的第二面的光心之间的距离为3.931mm，第五透镜的第五物侧面的第二面的光心与第五透镜的第五像侧面的光心之间的距离为3.902mm；所述第六透镜的第六焦距为26.191mm±0.2mm；所述第六透镜的第六物侧面为凸面，所述第六透镜的第六像侧面为凸面；所述第七透镜的第七焦距为-16.414mm±0.2mm；所述第七透镜的第七物侧面为凹面，所述第七透镜的第七像侧面为凹面；所述第八透镜的第八焦距为+31.590mm±0.2mm；所述第八透镜的第八物侧面为凸面，所述第八透镜的第八像侧面为凸面；所述第九透镜的第九焦距为+36.391mm±0.2mm；所述第九透镜的第九物侧面为凸面，所述第九透镜的第九像侧面为凸面；
所述第一透镜的第一像侧面与所述第二透镜的第二物侧面之间的第一距离为6.029mm；所述第二透镜的第二像侧面与所述第三透镜的第三物侧面之间的第二距离为5.070mm；所述第三透镜的像侧面与所述第四透镜的第四物侧面之间的第三距离为5.230mm；所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的第五物侧面的第一面之间的第四距离为13.408mm；所述第五透镜的像侧面与所述第六透镜的第六物侧面之间的第五距离为4.403mm；所述第六透镜的像侧面与所述第七透镜的第七物侧面之间的第六距离为0.499mm；所述第八透镜的像侧面与所述第九透镜的第九物侧面之间的第八距离为1.971mm；所述光学系统的总长为115mm。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一透镜的第一物侧面的曲率半径为+38.926mm±0.02mm，所述第一透镜的第一像侧面的曲率半径为+18.642mm±0.02mm。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一透镜的厚度为7.309mm±0.05mm。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二透镜的第二物侧面的曲率半径为+90.239mm±0.02mm，所述第二透镜的第二像侧面的曲率半径为-79.099mm±0.02mm。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二透镜的厚度为8.838mm±0.05mm。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第三透镜的第三物侧面的曲率半径为+51.899mm±0.02mm，所述第三透镜的第三像侧面的曲率半径为+8.463mm±0.02mm。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第三透镜的厚度为7.661mm±0.05mm。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第四透镜的第四物侧面的曲率半径为-39.165mm±0.02mm，所述第四透镜的第四像侧面的曲率半径为-28.791mm±0.02mm。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第四透镜的厚度为8.832mm±0.05mm。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第五透镜包括双胶合透镜，所述第五透镜的材料为H-ZLAF56B与H-LAK54胶合。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第五透镜的第五物侧面的第一面的曲率半径为+373.208mm±0.02mm，所述第五透镜的第五物侧面的第二面的曲率半径为+20.175mm±0.02mm，所述第五透镜的第五像侧面的曲率半径为+20.175mm±0.02mm。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第六透镜的第六物侧面的曲率半径为+294.513mm±0.02mm，所述第六透镜的第六像侧面的曲率半径为-17.213mm±0.02mm。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第六透镜的厚度为6.726mm±0.05mm。
14.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第七透镜的第七物侧面的曲率半径为-21.192mm±0.02mm，所述第七透镜的第七像侧面的曲率半径为+37.171mm±0.02mm。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第七透镜的厚度为1.00mm±0.05mm。
16.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第八透镜的第八物侧面的曲率半径为+46.328mm±0.02mm，所述第八透镜的第八像侧面的曲率半径为-22.909mm±0.02mm。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述第八透镜的厚度为1.873mm±0.05mm。
18.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第九透镜的第九物侧面的曲率半径为+29.762mm±0.02mm，所述第九透镜的第九像侧面的曲率半径为-1027.164mm±0.02mm。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述第九透镜的厚度为1.762mm±0.05mm。
20.一种投影仪，其特征在于，包括如权利要求1~15任一项所述系统。
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