光学镜头制造技术

一种光学镜头，一种光学镜头自一方向依序包括光圈、第一棱镜以及透镜群。光圈设于光学镜头最外侧；透镜群包括四片透镜，且透镜群中包括一非球面透镜，且透镜群屈光度为正，透镜群中各片透镜的通光孔径均分别小于14mm。

Optical lens

An optical lens includes an aperture, a first prism and a lens group in order from one direction. The aperture is located at the outermost side of the optical lens. The lens group includes four lenses, and the lens group includes an aspheric lens. The diopter of the lens group is positive. The aperture of each lens in the lens group is less than 14 mm, respectively.

【技术实现步骤摘要】
光学镜头
本专利技术涉及一种光学系统，尤其涉及一种光学镜头。
技术介绍
随着光电技术的进步，投影机、数字摄影机、光学头戴式显示器、以及数码相机等影像装置已被广泛地应用于日常生活中。这些影像装置的核心元件之一是光学镜头。成像质量与光学镜头的光学质量息息相关。在竞争激烈的市场中，各厂商莫不致力于改良光学镜头的光学质量，并降低其重量、体积以及制作成本，以提升上述影像装置的竞争优势。因此，如何制造一小型化及高性能，具备低像差、大光圈、便宜及高解像力等特点的光学镜头，是目前本领域的技术人员的重要课题之一。
技术实现思路
本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术实施例所揭露的技术特征中得到进一步的了解。依据本专利技术的一观点，提出一种光学镜头自一方向依序包括光圈及透镜群。一光圈，设于光学镜头最外侧；透镜群包括四片透镜，且透镜群中包括一非球面透镜，且透镜群屈光度为正，透镜群中各片透镜的通光孔径均分别小于14mm。据本专利技术的另一观点，提出一种光学镜头，包括一光圈与一包括四片透镜的透镜群。所述四片透镜的圆型透光区域分别小于14mm，且所述透镜群包括一非球面透镜。所述光学镜头的屈光度为正。在上述观点中，镜群中各片透镜的通光孔径，较佳是分别小于13.5mm，更佳则是均小于13mm。据本专利技术的再一观点，提出一种光学镜头，包括一光圈与一包括四片透镜的透镜群。其中，光圈设于所述镜头所有透镜的最外侧。透镜群仅包括一非球面透镜，且所述透镜群的屈光度为正。据本专利技术又一观点，提出一种光学镜头，自一方向依序包括：一光圈，一非球面透镜、一第一棱镜；以及一第一透镜群。且所述透镜群至少包括四片透镜，且四片透镜均是球面透镜。据此，本专利技术上述各实施例，可在有限的空间中提供一种具有较良好消像差能力、易于小型化、能提供较佳成像质量的光学镜头设计。下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1A及图1B分别是本专利技术第一实施例的光学镜头及效果示意图。图2A及图2B分别是本专利技术第二实施例的光学镜头及效果示意图图3A及图3B分别是本专利技术第三实施例的光学镜头及效果示意图。图4A及图4B分别是本专利技术第四实施例的光学镜头及效果示意图。图5A及图5B分别是本专利技术第五实施例的光学镜头及效果示意图。图6A及图6B分别是本专利技术第六实施例的光学镜头及效果示意图。图7A及图7B分别是本专利技术第七实施例的光学镜头及效果示意图。图8A及图8B分别是本专利技术第八实施例的光学镜头及效果示意图。图9A及图9B分别是本专利技术第九实施例的光学镜头及效果示意图。图10A及图10B分别是本专利技术第十实施例的光学镜头及效果示意图。图11A及图11B分别是本专利技术第十一实施例的光学镜头及效果示意图。图12A及图12B分别是本专利技术第十二实施例的光学镜头及效果示意图。图13A及图13B分别是本专利技术第十三实施例的光学镜头及效果示意图。主要元件符号说明具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如“前”、“后”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而不是用来限制本专利技术。另外，下列实施例中所使用的用语“第一”、“第二”是为了辨识相同或相似的元件而使用，幷非用以限定所述元件。本专利技术所谓的光学元件，是指元件具有部分或全部可反射或穿透的材质所构成，通常包括玻璃或塑料所组成。例如是透镜、棱镜或是光圈。本专利技术的一例中，光学镜头应用在投影系统时，放大侧是指沿光路上较靠近投影方向(例如是使用者眼部)的一侧；缩小侧是指光学镜头沿光路上较靠近光阀的一侧。而当光学镜头应用在取像系统中时，放大侧是指在光路上靠近被拍摄物所处的一侧，缩小侧则是指在光路上较靠近感光元件的一侧。本专利技术的一例中，所谓的镜头第一侧具有无焦(Afocal)特性，可指光线通过所述镜头甲侧时，光束是实质上没有收敛或发散的。本专利技术的一例中，所谓的镜头第二侧具有远心(Telecentric)特性，可指进入镜头乙侧的主光线实质平行于其光轴。本专利技术的一实施例提出一种光学镜头。图1A及图1B分别是本专利技术一实施例的光学镜头的架构示意图及光学效果示意图。请参照图1A及图1B，在本实施例中，光学镜头1有一镜筒(图未示)，镜筒里由放大侧往缩小侧排列包括了光圈S、棱镜10、透镜群20及棱镜30。而在镜筒的缩小端处设置有一光阀LV。光圈S是设置于光学镜头1中靠近放大侧的最外面处。在应用时，光圈S与成像面之间可以不必设有其他具有屈光度的透镜或是光学元件。而在本例中，镜头的放大侧OS是对应一使用者眼睛方向，具有无焦特性。而镜头的缩小侧IS则对应光阀LV方向，具有远心特性。本专利技术各具体实施例的放大侧OS均分别设于各图的左侧，而缩小侧均设于各图的右侧，将不再重复标示。本专利技术所指光圈S是指一孔径光阑(ApertureStop)，光圈S可以是一独立元件或是整合于其他光学元件上。在本实施例中，光圈是利用机构件挡去周边光线并保留中间部分透光的方式来达到类似的效果，而前述所谓的机构件可以是可调整的。所谓可调整，是指机构件的位置、形状或是透明度的调整。或是，光圈S也可以在透镜表面涂布不透明的吸光材料，并使其保留中央部分透光以达限制光路的效果。光圈S的直径可指其中央的圆形通光部分之直径。再请参酌图1A，本专利技术所谓的棱镜10、30，按其位置的不同，分别称之为第一棱镜10及第二棱镜30。第一棱镜10及第二棱镜30可以分别是由一枚或是多枚棱镜所组成的棱镜组，在应用时，第一棱镜10可按设计需求予以省略。在本实施例中，第二棱镜30是主要由两枚相邻设置并具有微小空隙的三角柱状棱镜所组成的全反射棱镜(TIRPRISM)，第一棱镜10则是单一枚棱镜所组成的反向全反射棱镜(RTIRPRISM)。另外，在本例中，棱镜的各个光学接口均分别是曲率为零或曲率半径为无限的平面且不具有屈光度。而在另一具体实施例中，棱镜的一个或多个光学接口是曲面或是具有屈光度的。而在本例中。透镜群20包括了沿光轴排列的四枚透镜，其屈光度(Refractivepower)由放大侧(图式左侧)往缩小侧(图式右侧)依序分别是正、正、负及正。在本例中，各透镜群20中的各透镜均由玻璃所制成，但也可以塑料制成。同时，光学镜头的总屈光度为正。前述透镜群20中各透镜是定义有一通光孔径(ClearAperture,CA)，通光孔径一词已广泛应用于业界。本专利技术中所指通光孔径，是指透镜上光线可穿透的最大区域或者是各透镜中的圆型透光区域之直徑。在本专利技术中所谓的光阀LV，是一种已被广泛应用的元件，是空间光调变器的一种。光阀LV可将照明光转为影像光，例如DMD、LCD、LCOS等，即光阀LV的例子。而在本例中，光阀LV是一DMD。光学镜头1的透镜及其周边元件的设计参数如表一所示。然而，下文中所列举的资料并非用以限定本专利技术，任何所属领域中具有通常知识者在参照本专利技术之后，可对其参数或设定作适当的更动，但是其仍应属于本专利技术的范畴内。表一表中表面所示的＊是指所述表面是非球面表面，而若未标示即为球面之意。曲率(curvature)是指曲率半径的倒数。曲率为正时，透镜表面的圆心在透镜的缩小侧方向。曲率为负时，透镜表面的圆心在透镜的放大侧方向。而各透镜的凸凹可见上表及其对应的附图。在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学镜头，其特征在于，自一方向依序包括：一光圈，设于所述光学镜头所有透镜的最外侧；以及一包括四片透镜的透镜群，且所述透镜群的屈光度为正，且包括一非球面透镜，所述四片透镜的通光孔径均小于14mm。

【技术特征摘要】
2017.07.19 TW TW1061242051.一种光学镜头，其特征在于，自一方向依序包括：一光圈，设于所述光学镜头所有透镜的最外侧；以及一包括四片透镜的透镜群，且所述透镜群的屈光度为正，且包括一非球面透镜，所述四片透镜的通光孔径均小于14mm。2.一种光学镜头，其特征在于，包括：一光圈；以及一包括四片透镜的透镜群，所述四片透镜的圆型透光区域分别小于14mm，且所述透镜群包括一非球面透镜；其中，所述光学镜头的屈光度为正。3.一种光学镜头，其特征在于，包括：一光圈，设于所述镜头所有透镜的最外侧；以及一包括至少四片透镜的透镜群，且透镜群仅包括一非球面透镜，且所述透镜群的屈光度为正。4.如权利要求1、2或3中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头还包括一第一棱镜，所述第一棱镜设置于所述光圈及所述透镜群之间。5.如权利要求4所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头中的所述非球面透镜中，最接近所述缩小侧的非球面透镜的屈光度为正。6.如权利要求4所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头更包括有一第二棱镜，且所述第二棱镜是一棱镜组；而所述第一棱镜设于所述透镜群的第一侧，所述第二棱镜设置于所述透镜群的第二侧。7.如权利要求4所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头最多包括六片透镜，且包括一双胶合透镜、二棱镜及一非球面透镜，所述光学镜头的总屈光度为正，所述光学镜头往放大侧方向是一无焦系统，所述光学镜头往所述缩小侧方向是一远心系统。8.如权利要求4所述的光学镜头，其特征在于，所述透镜组包括四片透镜，由最接近所述第一棱镜者开始排序，依序包括一屈光度为正的第一透镜、屈光度为正的第二透镜、屈光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯筠，刘佩青，王国权，
申请(专利权)人：扬明光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71