镜头组制造技术

本发明专利技术提供一种镜头组，其从物侧至像侧在光轴上包含：第一透镜，其为具负屈光力的弯月型透镜；第二透镜，其为具正屈光力的透镜；第三透镜，其为具正屈光力的透镜，该第三透镜的像侧表面为凸面；第四透镜，其为具正屈光力的透镜：以及第五透镜，其为具负屈光力的透镜，该第五透镜的像侧表面为凹面。该镜头组具有微型化、广视角和远心光学设计的特点。

Lens group

【技术实现步骤摘要】
镜头组
本专利技术是关于一种光学组件，特别是关于一种小型化且具有广视角和远心光学设计的镜头组。
技术介绍
将市面上应用于DLP(DigitalLightProcessing)以及LCoS(LiquidCrystalOnSilicon)的数字投影机的镜头组，配合对应的组合接口即可达到进一步的应用，例如应用于扩增实境(AugmentReality，缩写AR)、虚拟现实(VirtualReality，缩写VR)、混合实境(MixedReality，缩写MR)、或抬头显示器(headupdisplay，缩写HUD)等。在此类型的应用中，先将瞳孔光圈处设置组合接口，并利用光学反射原理将信息投射在组合接口上，并经过平衡反射将信息投射入用户的眼睛，进而完成一种大视场角度且为无穷远像距的光学系统。然而，目前应用于前置光圈并具备远心式光学系统架构的镜头组，其通常采用多群变焦设计并搭载球面透镜，这样的结构使得镜头组体积过于庞大而不利于微型化。有鉴于此，有必要提出一种镜头组，以解决已知技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有广视角和远心光学设计的特性的镜头组。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种镜头组，其从物侧至像侧在光轴上依序包含：第一透镜，其为具负屈光力的弯月型透镜；第二透镜，其为具正屈光力的透镜；第三透镜，其为具正屈光力的透镜，该第三透镜的靠近该像侧的表面为凸面；第四透镜，其为具正屈光力的透镜：以及第五透镜，其为具负屈光力的透镜，该第五透镜的靠近该像侧的表面为凹面，其中该第四透镜与该第五透镜构成一具负屈光力的胶合透镜。于本专利技术其中的一实施例中，镜头组还包含：光圈，设置在该物侧与该第一透镜之间。于本专利技术其中的一实施例中，该第一透镜靠近该物侧的表面为凹面，以及该第一透镜靠近该像侧的表面为凸面。于本专利技术其中的一实施例中，该第二透镜靠近该物侧和该像侧的表面皆为凸面。于本揭示其中的一实施例中，该第三透镜靠近该物侧的表面为凸面。于本揭示其中的一实施例中，该第四透镜靠近该物侧和该像侧的表面皆为凸面，以及该第五透镜靠近该物侧的表面为凹面。于本揭示其中的一实施例中，该镜头组满足以下条件式：4.7，其中f1为该第一透镜的焦距，EFL为该镜头组的焦距；以及其中该镜头组满足以下条件式：其中f45为该第四透镜和该第五透镜的组合的焦距，EFL为该镜头组的焦距。于本揭示其中的一实施例中，该镜头组满足以下条件式：其中IMG(H)为该镜头组的像高，且f#为该镜头组的光圈值；以及其中该镜头组满足以下条件式：其中f1为该第一透镜的焦距，以及f45为该第四透镜和该第五透镜的组合的焦距。于本揭示其中的一实施例中，该镜头组的主光线入射成像平面的最大角度小于等于1.4度。于本揭示其中的一实施例中，镜头组还包含：第一无屈光力介质，设置在该物侧与该第一透镜之间。相较于先前技术，本专利技术采用前置光圈镜头并搭配具有负屈光力的第一透镜，而非采用先前技术的正屈光力的透镜，进而可获得较佳地解像效果。再者，本专利技术提供由第四透镜与第五透镜构成的复合透镜以作为远心光程系统的整型，进而能有效地缩短镜头组的整体长度，以达到短焦的效果，如此可实现镜头组小型化的目的。附图说明图1显示依据本专利技术第一较佳实施例的镜头组的示意图；图2A和2B分别为本专利技术第一较佳实施例的调变转换函数图和横向色差图；图3显示依据本专利技术第二较佳实施例的镜头组的示意图；图4A和4B分别为图3的第二较佳实施例的镜头组的调变转换函数图和横向色差图；图5显示依据本专利技术第三较佳实施例的镜头组的示意图；图6A和6B分别为图5的第三较佳实施例的镜头组的调变转换函数图和横向色差图。具体实施方式为了让本专利技术的上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本专利技术较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。本专利技术提供的镜头组具有广视角和远心光学设计的特性，可应用于各种配备镜头的成像装置，诸如DLP、LCoS、AR、VR、MR、HUD设备等。本专利技术的镜头组的基本结构显示于图1(对应于第一较佳实施例)、图3(对应于第二较佳实施例)及图5(对应于第三较佳实施例)。如图1、3及5所示，该镜头组沿着光轴OA从物侧至像侧依序包含第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5，透镜总数为五片，此外还包含位于物侧与第一透镜L1之间的光圈ST和第一无屈光力介质I1，以及还包含位于第五透镜L5和成像平面IMA之间的滤光片OF和第二无屈光力介质I2。光圈ST是用于限制相对孔径的位置和大小，并且作为入瞳位置使用。此外，藉由光圈ST可有效地遮蔽和限制非有效光线，例如杂散光线、大角度入射光线等。第一无屈光力介质I1可有效地增加光圈ST与第一透镜L1的距离，以达到弹性地调整光程空间的目的。第一无屈光力介质I1的材料选自于玻璃。第一透镜L1为具有负屈光力的弯月型透镜，其物侧表面为凹面，其像侧表面为凸面。第一透镜L1可将光束有效地扩散进而增加光程，并且使第一无屈光力介质I1可容纳在镜头组内部。在本专利技术中，藉由采用前置光圈镜头并搭配具有负屈光力的第一透镜L1，而非采用先前技术的正屈光力的透镜，如此可获得较佳地解像效果。第二透镜L2的物侧表面大致为平面，或者是接近平面，以及像侧表面为凸面。第三透镜L3为双凸透镜，即物侧表面和像侧表面皆为凸面，并且像侧表面为非球面。第二透镜L2和第三透镜L3皆为具有正屈光力的透镜，可有效地缩短镜头组的焦距，并且提供镜头组整体的屈光能力。第四透镜L4为双凸透镜，即物侧表面和像侧表面皆为凸面。第五透镜L5为双凹透镜，即物侧表面和像侧表面皆为凹面，并且像侧表面为非球面，其面型从近光轴OA处往边缘处有一次反曲。应当注意的是，第四透镜L4与第五透镜L5构成复合透镜，且第四透镜的像侧表面与第五透镜的物侧表面接合。應當注意的是，第四透鏡L4與第五透鏡L5之該複合透鏡是以黏膠接合的膠合透鏡。在本专利技术中，通过提供由第四透镜与第五透镜构成的复合透镜不但可有效地消除色散，还可为光学系统做适当地远心光程调整，以作为远心光程系统的整型，进而能有效地缩短镜头组的整体长度，以达到短焦的效果，如此可实现镜头组小型化的目的。第二无屈光力介质I2可有效地增加第五透镜L5与成像平面IMA的距离，以达到弹性地调整光程空间的目的。较佳地，第二无屈光力介质I2的材料选自于玻璃。本文中，除非特别叙明，否则透镜的物侧表面和像侧表面指的是近光轴处的物侧表面和像侧表面。并且，透镜的物侧表面指的是该透镜靠近镜头组的物侧的表面，以及透镜的像侧表面指的是该透镜靠近镜头组的像侧的表面。此外，具有负屈光力的透镜指的是当平行光线穿过该透镜时，光线会朝远离轴心的方向发散，以及具有正屈光力的透镜指的是当平行光线穿过该透镜时，光线会朝靠近轴心的方向汇聚，以及无屈光力介质指的是当平行光线穿过该介质时，光线不会转折且保持直线地前进。本专利技术的镜头组的第一透镜L1满足下列数学式(1)：其中f1为第一透镜L1的焦距，EFL为镜头组的焦距。藉此条件，使得第一透镜L1可有效地将光束扩散进而增加光程，如此可获得较佳地解像效果。又，本专利技术的镜头组的由第四透镜L4与第五透镜L5构成的复合透镜也满足下列数学式(2)：其中f45为第四透镜L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镜头组，其特征在于，从物侧至像侧在光轴上依序包含：第一透镜，其为具负屈光力的弯月型透镜；第二透镜，其为具正屈光力的透镜；第三透镜，其为具正屈光力的透镜，该第三透镜的靠近该像侧的表面为凸面；第四透镜，其为具正屈光力的透镜：以及第五透镜，其为具负屈光力的透镜，该第五透镜的靠近该像侧的表面为凹面，其中该第四透镜与该第五透镜构成具负屈光力的胶合透镜。

【技术特征摘要】
1.一种镜头组，其特征在于，从物侧至像侧在光轴上依序包含：第一透镜，其为具负屈光力的弯月型透镜；第二透镜，其为具正屈光力的透镜；第三透镜，其为具正屈光力的透镜，该第三透镜的靠近该像侧的表面为凸面；第四透镜，其为具正屈光力的透镜：以及第五透镜，其为具负屈光力的透镜，该第五透镜的靠近该像侧的表面为凹面，其中该第四透镜与该第五透镜构成具负屈光力的胶合透镜。2.如权利要求1所述的镜头组，其特征在于，还包含：光圈，设置在该物侧与该第一透镜之间。3.如权利要求2所述的镜头组，其特征在于，该第一透镜的靠近该物侧的表面为凹面，以及该第一透镜的靠近该像侧的表面为凸面。4.如权利要求2所述的镜头组，其特征在于，该第二透镜的靠近该物侧和该像侧的表面皆为凸面。5.如权利要求1所述的镜头组，其特征在于，该第三透镜的靠近该物侧的表面为凸面。6.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智鹏，
申请(专利权)人：信泰光学深圳有限公司，亚洲光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44