投影系统技术方案

本申请公开了一种投影系统，该投影系统包括：光学镜头，其包括第一透镜组、第二透镜组、光阑以及棱镜；以及投影图像信息成像单元。该投影图像信息成像单元生成的图像依序通过棱镜、第二透镜组以及第一透镜组投射至成像面，其中光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较小值Fmin与光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较大值Fmax满足：1≤|Fmax/Fmin|≤5。1≤|Fmax/Fmin|≤5。1≤|Fmax/Fmin|≤5。

【技术实现步骤摘要】
投影系统


[0001]本申请涉及光学元件领域，并具体涉及一种包括透镜组的投影系统。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，越来越多的领域需要使用光学镜头来充当“眼睛”，比如车载、监控、投影、工业等。随着需求的增长和技术的发展，人们对光学镜头性能的需求越来越多样。例如，车载领域内的投影系统的光学镜头(简称投影镜头)，由于像面的长宽比(视场比例)与物面的长宽比(即显示芯片长宽比，例如16：9)存在很大的差异，所以显示芯片的利用率很低，因此，投影镜头需要在不同的方向(如图1所示的子午截面方向x、弧矢截面方向y)上，以不同的投影角度将显示芯片的图像(物面)投影至像面上，以充分利用显示芯片，使图像剪裁部分尽可能少。
[0003]为了能够满足上述特殊投影角度的要求，需要投影镜头在子午截面方向x和弧矢截面方向y上具有不同的焦距值，即光学镜头在子午截面方向x和弧矢截面方向y的放大率不同，如此，传统的投影镜头已无法满足这种投影需求。
[0004]因此，本专利技术涉及一种投影系统，其包括变形的投影镜头，使得系统在子午截面方向x和弧矢截面方向y具有不同的放大率，进而能够大幅度的提高显示芯片的有效面的利用率。

技术实现思路

[0005]第一方面，本申请的实施方式提供了这样一种投影系统，该投影系统可包括：光学镜头，其包括第一透镜组、第二透镜组、光阑以及棱镜；以及投影图像信息成像单元。该投影图像信息成像单元生成的图像依序通过棱镜、第二透镜组以及第一透镜组投射至成像面，其中光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较小值Fmin与光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较大值Fmax满足：1≤|Fmax/Fmin|≤5。
[0006]在一个实施方式中，第二透镜组可包括至少一个非轴对称透镜。
[0007]在一个实施方式中，非轴对称透镜可以是柱面镜，柱面镜在子午截面方向和弧矢截面方向上具有不同的放大率。
[0008]在一个实施方式中，非轴对称透镜是自由曲面镜，所述自由曲面镜的在所述子午截面方向和所述弧矢截面方向上具有不同的放大率。
[0009]在一个实施方式中，第一透镜组可以是轴对称透镜组
[0010]在一个实施方式中，投影系统可以是物方远心系统，棱镜可以是全内反射棱镜TIR并设置在投影图像信息成像单元之前，光阑可设置在第一透镜组与第二透镜组之间。
[0011]在一个实施方式中，投影系统在子午截面方向上和弧矢截面方向上具有不同的放大率。
[0012]在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角在子午截面方向对应的像高x_h和在
弧矢截面方向对应的像高y_h中的较大值Hmax、光学镜头的投射比TR以及投影系统的投影距离d可满足：TR＝d/Hmax≤2.0。
[0013]在一个实施方式中，光学镜头的光学总长TTL与光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较小值Fmin可满足：TTL/Fmin≤5.0。
[0014]在一个实施方式中，光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL可满足：BFL/TL≥0.05。
[0015]在一个实施方式中，第一透镜组依序可包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；第二透镜组依序可包括第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜，其中，第八透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。
[0016]在一个实施方式中，第三透镜的焦距值F3与第四透镜的焦距值F4可满足：|F3/F4|≤2.0。
[0017]在一个实施方式中，第六透镜至第十透镜中具有最大中心厚度的第n透镜的中心厚度dn与第六透镜至第十透镜中具有最小中心厚度的第m透镜的中心厚度dm可满足：0.2≤dn/dm≤5.5，其中，n和m选自6、7、8、9、10。
[0018]在一个实施方式中，第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离d2与光学镜头的光学总长TTL可满足：d2/TTL≥0.010。
[0019]在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S1)与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S2)可满足：|SAG(S1)/SAG(S2)|≤4.00。
[0020]在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S3)与光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S4)可满足：|SAG(S3)/SAG(S4)|≤4.00。
[0021]在一个实施方式中，第三透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第四透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第五透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；以及第七透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。
[0022]在一个实施方式中，第一透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；以及第二透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面。
[0023]在一个实施方式中，第一透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；以及第二透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。
[0024]在一个实施方式中，第六透镜可以是柱面镜，其在子午截面方向上是平坦的，在弧矢截面方向上具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；以及第九透镜可以是柱面镜，其在子午截面方向上是平坦的，在弧矢截面方向上具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面。
[0025]在一个实施方式中，第一透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第二透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；第三透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；第四透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第五透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；第六透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；以及第七透镜可具有正光焦度，
其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。
[0026]在一个实施方式中，第九透镜可以是柱面镜，其在子午截面方向上具有负光焦度，其第一侧面为平坦的，第二侧面为凹面，在弧矢截面方向上具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；以及第十透镜可以是柱面镜，其在子午截面方向上具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面，在弧矢截面方向上具有负光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。
[0027]在一个实施方式中，第六透镜与第七透镜可形成胶合透镜。
[0028]在一个实施方式中，第七透镜与第八透镜可形成胶合透镜。
[0029]第二方面，本申请的实施方式提供了一种抬头显示系统，其可包括如上所述的投影系统。
[0030]第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影系统，其特征在于，包括：光学镜头，包括第一透镜组、第二透镜组、光阑以及棱镜；以及投影图像信息成像单元，所述投影图像信息成像单元生成的图像依序通过所述棱镜、所述第二透镜组以及所述第一透镜组投射至成像面；其中，1≤|Fmax/Fmin|≤5，其中，Fmin是所述光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较小值；以及Fmax是所述光学镜头在所述子午截面方向的整组焦距值Fx和在所述弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较大值。2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影系统在所述子午截面方向和所述弧矢截面方向上具有不同的放大率。3.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第二透镜组包括至少一个非轴对称透镜。4.根据权利要求3所述的投影系统，其特征在于，所述非轴对称透镜是柱面镜，所述柱面镜在所述子午截面方向和所述弧矢截面方向上具有不同的放大率。5.根据权利要求3所述的投影...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军强，郎海涛，杨佳，朱旭彪，
申请(专利权)人：宁波舜宇车载光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：