投影镜头、车载HUD以及车辆制造技术

本申请实施例提供了一种投影镜头、车载HUD以及车辆；所述投影镜头由物方至像方沿同一光轴包括前透镜组、后透镜组以及光阑；所述光阑位于所述前透镜组与所述后透镜组之间；所述前透镜组包括第一镜组和第二镜组，所述第一镜组包括第一透镜，所述第二镜组包括第二透镜，所述第二透镜位于所述第一透镜和所述光阑之间，所述后透镜组包括一胶合透镜，所述胶合透镜至少包括两片透镜；所述第一透镜的光焦度为负，经所述第一透镜出射的光线在射入所述第二透镜时，光线的高度抬升。本申请实施例的投影镜头具有良好的镜头性能。影镜头具有良好的镜头性能。影镜头具有良好的镜头性能。

【技术实现步骤摘要】
投影镜头、车载HUD以及车辆


[0001]本申请实施例涉及光学成像
，更具体地，本申请实施例涉及一种投影镜头、车载HUD以及车辆。

技术介绍

[0002]抬头显示系统(Head UP Display，HUD系统)，是将图像源在车前若干米处投出一个虚像，显示各类仪表盘上的各类信息、导航、辅助驾驶、自动驾驶等，使得驾驶者在开车时几乎完全不用低头，极大地提升驾驶安全性。
[0003]HUD的核心部件主要包括PGU(图像生成单元)，PGU用以产生图形、控制亮度，其通常由TFT系统或者投影系统构成。其中，投影系统又分成DLP投影、LBS投影以及LCOS投影。基于图像生成单元的类型不同，投影镜头也是各不相同，也即现有的投影镜头的光学设计无法适配不同类型的图像生成单元，导致其通用性差。而且，车辆内的使用环境较为严苛，如若镜头的光学性能不佳，将会影响成像效果，导致用户的体验感较低。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种投影镜头、车载HUD以及车辆的新技术方案，解决了现有投影镜头光学性能不佳及无法适配不同类型的图像源的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种投影镜头。所述投影镜头由物方至像方沿同一光轴包括前透镜组、后透镜组以及光阑；其中，所述光阑位于所述前透镜组与所述后透镜组之间；
[0006]所述前透镜组包括第一镜组和第二镜组，所述第一镜组包括第一透镜，所述第二镜组包括第二透镜，所述第二透镜位于所述第一透镜和所述光阑之间，所述后透镜组包括一胶合透镜，所述胶合透镜至少包括两片透镜；
[0007]其中，所述第一透镜的光焦度为负，经所述第一透镜出射的光线在射入所述第二透镜时，光线的高度抬升。
[0008]可选地，所述第一透镜包括第一表面及第二表面，所述第二表面靠近所述第二透镜，所述第二表面的曲率半径R
12
与所述第一镜组和所述第二镜组之间的空气间隔A的比值为：4＜R
12
/A＜7。
[0009]可选地，所述第二透镜包括第三表面及第四表面，所述第一透镜的第二表面与所述第二透镜的第三表面为相邻且间隔设置；其中，所述第二表面为凹面，且所述第二表面的曲率半径R
12
为
‑
30mm～
‑
70mm。
[0010]可选地，所述投影镜头的有效焦距为17mm～28mm。
[0011]可选地，所述第三表面的有效口径大于所述第二表面的有效口径。
[0012]可选地，所述第二镜组还包括第三透镜，所述第三透镜包括第五表面和第六表面，且所述第五表面背离所述光阑，所述第六表面靠近所述光阑。
[0013]可选地，所述前透镜组还包括第三镜组，所述第三镜组包括第四透镜，且所述第四
透镜位于所述第二镜组与所述光阑之间。
[0014]可选地，所述第四透镜的焦距为F4，所述第四透镜的曲率半径为R4，所述第四透镜的口径为L4，则满足：F4＞5R4、L4/R4＞1.2。
[0015]可选地，所述第四透镜包括第七表面和第八表面，且所述第七表面背离所述光阑，所述第八表面靠近所述光阑；
[0016]其中，所述第七表面为凸面，所述第八表面为凹面，所述第八表面的球心靠近所述光阑的中心。
[0017]可选地，所述后透镜组包括依次设置的第四镜组、第五镜组及第六镜组。
[0018]可选地，所述胶合透镜位于所述第四镜组内，所述胶合透镜包括第五透镜、第六透镜及第七透镜，且所述第五透镜、所述第六透镜与所述第七透镜的胶合面的球心位于所述光阑的一侧。
[0019]可选地，所述第五镜组包括第八透镜及第九透镜，且所述第八透镜及所述第九透镜的光焦度均为正；
[0020]所述第六镜组包括第十透镜。
[0021]可选地，所述前透镜组的焦距F
前
为：F
前
＞70mm，所述后透镜组的焦距F
后
为：12mm≤F
后
≤25mm。
[0022]可选地，所述投影镜头还包括棱镜及图像发生器，所述棱镜及所述图像发生器依次位于所述后透镜组背离所述光阑的一侧，在所述棱镜与所述图像发生器之间设置有保护玻璃。
[0023]第二方面，本申请实施例提供了一种车载HUD。所述车载HUD包括如第一方面所述的投影镜头。
[0024]第三方面，本申请实施例提供了一种车辆。所述车辆包括第二方面所述的车载HUD。
[0025]本申请的有益效果在于：
[0026]本申请实施例提供了一种投影镜头，该投影镜头可应用于例如车载HUD以及其他车载投影领域，在本申请实施例提供的投影镜头中，由物方至像方沿同一光轴包括前透镜组、后透镜组以及光阑，光阑位于前透镜组与后透镜组之间，前透镜组包括第一镜组和第二镜组，第一镜组包括第一透镜，第二镜组包括第二透镜，第二透镜位于第一透镜和光阑之间，光线在透过第一透镜并入射至第二透镜时，光线在第二透镜表面的光线高度有所抬升，该设计可以更好的矫正像差，提高投影图像的清晰度，使得整个投影镜头具有较佳的投影成像性能；并且，本申请实施例提供的投影镜头可适配多种类型的图像源，且投影成像效果均较佳。
[0027]通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0028]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。
[0029]图1为本申请实施例提供的投影镜头的结构示意图；
[0030]图2为本申请实施例1提供的投影镜头的光路图；
[0031]图3为本申请实施例1提供的投影镜头的场曲和畸变图；
[0032]图4为本申请实施例1提供的投影镜头的MTF曲线图；
[0033]图5为本申请实施例1提供的投影镜头的离焦MTF图；
[0034]图6为本申请实施例1提供的投影镜头的焦深图；
[0035]图7为本申请实施例1提供的投影镜头的垂轴色差图；
[0036]图8为本申请实施例2提供的投影镜头的光路图；
[0037]图9为本申请实施例2提供的投影镜头的场曲和畸变图；
[0038]图10为本申请实施例2提供的投影镜头的MTF曲线图；
[0039]图11为本申请实施例2提供的投影镜头的离焦MTF图；
[0040]图12为本申请实施例2提供的投影镜头的焦深图；
[0041]图13为本申请实施例2提供的投影镜头的垂轴色差图。
[0042]附图标记说明：
[0043]1、第一透镜；101、第一表面；102、第二表面；2、第二透镜；201、第三表面；202、第四表面；3、第三透镜；301、第五表面；302、第六表面；4、第四透镜；401、第七表面；402、第八表面；5、第五透镜；6、第六透镜；7、第七透镜；8、第八透镜；9、第九透镜；10、第十透镜；1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影镜头，其特征在于，所述投影镜头由物方至像方沿同一光轴包括前透镜组、后透镜组以及光阑(11)；其中，所述光阑(11)位于所述前透镜组与所述后透镜组之间；所述前透镜组包括第一镜组和第二镜组，所述第一镜组包括第一透镜(1)，所述第二镜组包括第二透镜(2)，所述第二透镜(2)位于所述第一透镜(1)和所述光阑(11)之间，所述后透镜组包括一胶合透镜，所述胶合透镜至少包括两片透镜；其中，所述第一透镜(1)的光焦度为负，经所述第一透镜(1)出射的光线在射入所述第二透镜(2)时，光线的高度抬升。2.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜(1)包括第一表面(101)及第二表面(102)，所述第二表面(102)靠近所述第二透镜(2)，所述第二表面(102)的曲率半径R
12
与所述第一镜组和所述第二镜组之间的空气间隔A的比值为：4＜R
12
/A＜7。3.根据权利要求2所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜(2)包括第三表面(201)及第四表面(202)，所述第一透镜(1)的第二表面(102)与所述第二透镜(2)的第三表面(201)为相邻且间隔设置；其中，所述第二表面(102)为凹面，且所述第二表面(102)的曲率半径R
12
为
‑
30mm～
‑
70mm。4.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头的有效焦距为17mm～28mm。5.根据权利要求3所述的投影镜头，其特征在于，所述第三表面(201)的有效口径大于所述第二表面(102)的有效口径。6.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第二镜组还包括第三透镜(3)，所述第三透镜(3)包括第五表面(301)和第六表面(302)，且所述第五表面(301)背离所述光阑(11)，所述第六表面(302)靠近所述光阑(11)。7.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述前透镜组还包括第三镜组，所述第三镜组包括第四透镜(4)，且所述第四透镜(4)位于所述第二镜组与所述光阑(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张廷瑞，淡昆，郑骁，
申请(专利权)人：歌尔光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：