一种满足无热化和大偏置要求的车载投影镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种满足无热化和大偏置要求的车载投影镜头，从物方到像方依次包括第一透镜组、第二透镜组、光阑、第三透镜组、第四透镜组、分光棱镜及图像传感器；所述第一透镜组包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜；所述第二透镜组和第三透镜组均为胶合透镜组，其中第二透镜组由具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜胶合而成，第三透镜组由具有正光焦度的第五透镜和具有负光焦度的第六透镜胶合而成；所述第四透镜组包括具有正光焦度的第七透镜和具有正光焦度的第八透镜。与现有技术相比，本发明专利技术中的镜头采用全玻璃镜片设计，不仅能够达到较宽的温度使用范围，而且较大的像高可使投影机满足大偏置的特殊需求。置的特殊需求。置的特殊需求。

【技术实现步骤摘要】
一种满足无热化和大偏置要求的车载投影镜头


[0001]本专利技术涉及光学成像显示
，具体涉及一种满足无热化和大偏置要求的车载投影镜头。

技术介绍

[0002]随着汽车智能化的发展，解决驾驶员在驾驶过程中不断低头看仪表信息的抬头显示（HUD）技术不断成熟升级。近年来，采用微型投影机的技术以其亮度高、成像距离远、成像画面大等优势得到人们的认可。市场上现有微型投影机多为民用领域产品，为了减小体积、降低成本，投影镜头设计多采用玻璃镜片与塑料镜片混合的设计技术，无法满足车载产品对高抗震性及大工作温度范围的要求。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种满足无热化和大偏置要求的车载投影镜头，该镜头材料采用全玻璃镜片设计，不仅能够达到较宽的温度使用范围，而且较大的像高可使投影机满足大偏置的特殊需求。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种满足无热化和大偏置要求的车载投影镜头，从物方到像方依次包括：第一透镜组、第二透镜组、光阑、第三透镜组、第四透镜组、分光棱镜及图像传感器；所述第一透镜组包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜；所述第二透镜组和第三透镜组均为胶合透镜组，其中第二透镜组由具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜胶合而成，第三透镜组由具有正光焦度的第五透镜和具有负光焦度的第六透镜胶合而成；所述第四透镜组包括具有正光焦度的第七透镜和具有正光焦度的第八透镜；所述光阑为椭圆形孔径，位于第二透镜组与第三透镜组之间；所述分光棱镜位于第四透镜组与图像传感器之间，所述图像传感器包括传感器保护玻璃与像面，保护玻璃设置在分光棱镜与像面之间。
[0005]进一步地，将所述车载投影镜头的焦距定义为f
’
，后焦距定义为1f
’
，光学模组的像高定义为2y
’
， 第一透镜组的焦距定义为f
’1，第二透镜组的焦距定义为f
’2，第三透镜组的焦距定义为f
’3，第四透镜组的焦距定义为f
’4，焦距f
’
与后焦距1f
’
满足关系式∣lf
’
/f
’
∣＞1；光学模组的像高2y
’
与镜头的焦距f
’
满足关系式∣2y
’
/f
’
∣＞0.8；第一透镜组的焦距f
’1与镜头的焦距f
’
满足关系式3＜∣f
’1/f
’
∣＜4；第二透镜组的焦距f
’2与镜头的焦距f
’
满足关系式∣f
’2/f
’
∣＞4.5；
第三透镜组的焦距f
’3与镜头的焦距f
’
满足关系式1＜∣f
’3/f
’
∣＜1.5；第四透镜组的焦距f
’4与镜头的焦距f
’
满足关系式0.5＜∣f
’4/f
’
∣＜1。
[0006]光学模组的像高2y
’
与镜头的焦距f
’
之比大于0.8，这种较大的像高比设计可在投影过程中满足比较大的偏置要求；第二透镜组的较长焦距，能够把镜头的后焦距拉长，拉长的后焦距能够为分光棱镜的安装和镜头尾端的设计留下充足的空间。
[0007]所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜采用玻璃球面镜片，第八透镜采用玻璃非球面镜片，其中所述第一透镜和第三透镜均采用折射率大于1.9的重火石玻璃；所述第二透镜采用折射率介于1.75至1.85之间的重镧火石玻璃；所述第四透镜采用折射率介于1.6至1.7之间的火石玻璃；所述第五透镜和第七透镜采用折射率介于1.6至1.65之间的重磷冕玻璃；所述第六透镜采用折射率介于1.7至1.8之间的重火石玻璃；所述第八透镜采用折射率低于1.5、易模压成型的氟冕玻璃。
[0008]所述第五透镜和第七透镜采用的折射率介于1.6至1.65之间的重磷冕玻璃，该重磷冕玻璃在
‑
40℃~85℃温度范围内，折射率温度系数一直小于零，有利于校正温度变化带来的像质下降，保持像质稳定，实现无热化设计效果。
[0009]所述第八透镜采用氟冕玻璃模压成型的玻璃非球面镜片，能够有效校正像面边缘像差，改善边缘视场像质，实现大像高比设计，满足大偏置工作的特殊需求。
[0010]本专利技术的有益效果在于：通过上述镜头采用的技术方案，使整个像面畸变小，像高比大，能满足大偏置工作的特殊需求，整个系统结构紧凑，密封、防震效果良好，能在
‑
40℃~85℃的温度环境中长时间稳定工作，不虚焦，非常适合用于各种场所的投影系统中。
附图说明
[0011]下面结合附图及实施例，对本专利技术的结构和特征作进一步描述。
[0012]图1为本专利技术的光学系统示意图。
[0013]图2为本专利技术实施例的常温（20℃）的MTF（调制传递函数）示意图。
[0014]图3为本专利技术实施例的低温（
‑
40℃）的MTF（调制传递函数）示意图。
[0015]图4为本专利技术实施例的高温（85℃）的MTF（调制传递函数）示意图。
[0016]图5为本专利技术实施例的畸变示意图。
[0017]具体实施方式：参看附图1
‑
5是本专利技术的一种实施例，公开了一种满足无热化和大偏置要求的车载投影镜头，从物方到像方依次包括：第一透镜组S01、第二透镜组S02、光阑STOP、第三透镜组S03、第四透镜组S04、分光棱镜P及图像传感器DMD。
[0018]所述第一透镜组S01包括具有负光焦度的第一透镜L1和具有正光焦度的第二透镜L2；本实施例中，第一透镜L1采用弯月结构，第二透镜L2采用双凸结构。
[0019]所述第二透镜组S02和第三透镜组S03均为胶合透镜组，其中第二透镜组S02由具有正光焦度的第三透镜L3和具有负光焦度的第四透镜L4胶合而成，第三透镜组S03由具有正光焦度的第五透镜L5和具有负光焦度的第六透镜L6胶合而成，本实施例中，第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6均采用弯月结构。
[0020]所述第四透镜组S04包括具有正光焦度的第七透镜L7和具有正光焦度的第八透镜L8；本实施例中，第七透镜L7采用弯月结构，第八透镜L8采用双凸结构。
[0021]所述光阑STOP为椭圆形孔径，位于第二透镜组S02与第三透镜组S03之间。
[0022]所述分光棱镜P在第四透镜组S04的第八透镜L8与图像传感器DMD之间，所述图像传感器（DMD）包括传感器保护玻璃与像面，保护玻璃设置在分光棱镜P与像面之间。
[0023]所述第一透镜L1至第七透镜L7均为球面玻璃镜片，所述第八透镜L8为玻璃非球面镜片，玻璃非球面的使用，可以有效降低图像畸变，并保证系统在高温和低温条件下的性能稳定。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种满足无热化和大偏置要求的车载投影镜头，其特征在于：从物方到像方依次包括第一透镜组、第二透镜组、光阑、第三透镜组、第四透镜组、分光棱镜及图像传感器；所述第一透镜组包括具有负光焦度的第一透镜和具有正光焦度的第二透镜；所述第二透镜组和第三透镜组均为胶合透镜组，其中第二透镜组由具有正光焦度的第三透镜和具有负光焦度的第四透镜胶合而成，第三透镜组由具有正光焦度的第五透镜和具有负光焦度的第六透镜胶合而成；所述第四透镜组包括具有正光焦度的第七透镜和具有正光焦度的第八透镜；所述光阑为椭圆形孔径，位于第二透镜组与第三透镜组之间；所述分光棱镜位于第四透镜组与图像传感器之间，所述图像传感器（DMD）包括传感器保护玻璃与像面，保护玻璃设置在分光棱镜P与像面之间。2.根据权利要求1所述的满足无热化和大偏置要求的车载投影镜头，其特征在于：将所述车载投影镜头的焦距定义为f
’
，后焦距定义为1f
’
，光学模组的像高定义为2y
’
， 第一透镜组的焦距定义为f
’1，第二透镜组的焦距定义为f
’2，第三透镜组的焦距定义为f
’3，第四透镜组的焦距定义为f
’4，焦距f
’
与后焦距1f
’
满足关系式∣lf
’
/f
’
∣＞1；光学模组的像高2y
’
与镜头的焦距f
’
满足关系式∣2y
’
/f
’
∣＞0.8；第一透镜组的焦距f
’1与镜头的焦距f
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张许娜，陈胜利，李智超，刘海军，刘维娜，朱高磊，
申请(专利权)人：南阳利达光电有限公司，
类型：发明
国别省市：