本发明专利技术提供一种投影镜头，从成像侧至像源侧依序包括：第一透镜组，包含一具负光焦度的第一透镜，以及一使光路弯曲的反射光学面；第二透镜组，包含一具正光焦度的第二透镜，其面向成像侧和像源侧均为凸面；第三透镜组，包含一具负光焦度的第三透镜；第四透镜组具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚镜片，且最靠近成像侧的面为凸面；所述镜头满足下列关系式：ImgH/D>0.55，其中，ImgH为像源直径的一半；D为第一透镜成像侧的面至反射光学面中心位置的垂直高度。本发明专利技术采用了四组透镜，可以有效缩小透镜系统的体积，保证镜头在大视角的情况下具有较高的分辨率，实现大视场角、小畸变及高分辨率的技术效果。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种投影镜头，从成像侧至像源侧依序包括：第一透镜组，包含一具负光焦度的第一透镜，以及一使光路弯曲的反射光学面；第二透镜组，包含一具正光焦度的第二透镜，其面向成像侧和像源侧均为凸面；第三透镜组，包含一具负光焦度的第三透镜；第四透镜组具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚镜片，且最靠近成像侧的面为凸面；所述镜头满足下列关系式：ImgH/D>0.55，其中，ImgH为像源直径的一半；D为第一透镜成像侧的面至反射光学面中心位置的垂直高度。本专利技术采用了四组透镜，可以有效缩小透镜系统的体积，保证镜头在大视角的情况下具有较高的分辨率，实现大视场角、小畸变及高分辨率的技术效果。【专利说明】3D交互式投影镜头
本专利技术涉及一种由四组透镜组组成的光学投影系统，尤其是涉及一种可应用于3D交互式系统的投影镜头。
技术介绍
近几年来，随着科技的不断进步，带动3D交互设备的逐步兴起，投影镜头的应用范围也越来越广。为了适用于小型化电子设备，投影镜头需要在保证小型化的同时，具有足够的视场角，以在较狭小的场合获得较大画面。传统的投影镜头一般用于成像，通过采用较多的镜片来消除各种像差，以提高分辨率，但会使投影镜头全长变长，不利于小型化；且一般的大视场角投影镜头，畸变都会较大，无法满足高分辨率的要求。如专利号为“CN102879888A”、【公开日】为“2013.1.16”的专利技术专利，该镜头依序具有七片镜片和一个全反射棱镜，该镜头的镜片数目和棱镜位置，决定了该镜头尺寸无法进一步缩小，不能满足小型化的要求。又如在一般的变焦镜头中，会将棱镜置于透镜组之间以减小透镜体积，但是该结构无法保证透镜系统的远心特性，使得透镜的边缘照度较低，无法满足高分辨率的要求。但是，3D交互设备主要依靠掩码经镜头投影产生信号，再经成像镜头捕捉图像，进一步通过图像处理软件对信息进行提取，从而实现多点触控、手势识别等交互功能。因此，投影镜头模拟的信号质量对信息提取的精度有着决定性的作用。而红外波段因其自身的特性，可以滤去可见光的影响，更容易实现信息的提取，达到高分辨率的要求。由此可见，采用红外投影镜头，能够有效滤除杂散光，提高镜头分辨率。因此，本专利技术提出一种应用红外波段，并具有大视场角、小畸变且小型化的投影镜头。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提出了一种具有大视场角、小畸变且小型化的3D交互式投影镜头，并应用红外波段，达到高分率的要求。其技术方案如下所述:—种3D交互式投影镜头，从成像侧至像源侧依序包括:第一透镜组，仅包含一具负光焦度的第一透镜，以及一使光路弯曲的反射光学面；第二透镜组，仅包含一具正光焦度的第二透镜，其面向成像侧和像源侧均为凸面；第三透镜组，仅包含一具负光焦度的第三透镜；第四透镜组，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚镜片，且最靠近成像侧的面为凸面；所述镜头满足下列关系式:ImgH/D>0.55其中，ImgH为像源直径的一半；D为第一透镜成像侧的面至反射光学面中心位置的垂直高度。所述镜头满足下列关系式:-5.0<f3/f<0其中，f3为第三透镜的焦距；f为整个投影镜头系统的焦距；所述第三透镜面向像源侧为凹面；所述第一透镜组和第二透镜组之间设置有光阑。所述镜头系统至少有一个面为非球面。本专利技术采用了四组透镜，通过镜片非球面和球面的相结合，及不同的光焦度分配，有效缩小了镜头的体积，充分考虑了视场角和分辨率的兼顾性，保证了镜头在大视角的情况下具有优良的分辨率，实现了大视场角、小畸变及大孔径的技术效果，提升了透镜系统的光学性能。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术提供的投影镜头的实施例1的主要结构示意图；图2是实施例1中的轴上色差图(mm)；图3是实施例1中的像散图(mm)；图4是实施例1中的畸变图(%)；图5是实施例1中的倍率色差图(μ m);图6是本专利技术提供的投影镜头的实施例2的主要结构示意图；图7是实施例2中的轴上色差图(mm)；图8是实施例2中的像散图(mm)；图9是实施例2中的畸变图(%)；图10是实施例2中的倍率色差图(μ m);图11是本专利技术提供的投影镜头的实施例3的主要结构示意图；图12是实施例3中的轴上色差图(mm)；图13是实施例3中的像散图(mm)；图14是实施例3中的畸变图(%)；图15是实施例3中的倍率色差图(μ m);图16是本专利技术提供的投影镜头的实施例4的主要结构示意图；图17是实施例4中的轴上色差图(mm)；图18是实施例4中的像散图(mm)；图19是实施例4中的畸变图(%)；图20是实施例4中的倍率色差图(μ m);图21是本专利技术提供的投影镜头的实施例5的主要结构示意图；图22是实施例5中的轴上色差图(mm)；图23是实施例5中的像散图(mm)；图24是实施例5中的畸变图(%)；图25是实施例5中的倍率色差图(μ m)。【具体实施方式】本专利技术提供的一种交互式投影镜头，从成像侧至像源侧依序包括:第一透镜组，仅包含一具负光焦度的第一透镜，以及一使光路弯曲的反射光学面；第二透镜组，仅包含一具正光焦度的第二透镜，其面向成像侧和像源侧均为凸面；第三透镜组，仅包含一具负光焦度的第三透镜；第四透镜组，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚镜片，且最靠近成像侧的面为凸面；所述镜头系统至少有一个面为非球面；且在第一透镜组和第二透镜组之间设置有光阑。其中，该投影镜头满足下列关系式:ImgH/D>0.55-5.0<f3/f<0上述ImgH为像源直径的一半；D为第一透镜成像侧的面至反射光学面中心位置的垂直高度；f3为第三透镜的焦距；f为整个投影镜头系统的焦距。本专利技术所述的投影镜头，该第一透镜组具有负光焦度的第一透镜，有利于扩大视场角，保证透镜系统的广角特性；同时，该第一透镜组包含一反射光学面，能够使光路弯曲大约90度，有效压缩镜头的高度尺寸。并且，所述投影镜头的光阑位于第一透镜组和第二透镜组之间，优选光阑位于反射光学面和第二透镜组之间，能够进一步缩小镜头的高度尺寸，保证透镜系统的小型化。所述投影镜头的第二透镜组具有正光焦度，第三透镜组具有负光焦度，通过正负光焦度的合理分配，有利于修正透镜系统的像差，提高透镜系统整体的光学性能。所述投影镜头的第四透镜组具有正光焦度，且最靠近成像侧的面为凸面，能够使入射至成像面的主光线靠近远心，更好地保证投影图像边缘的亮度，减小边缘像差，提高系统的分辨率。所述投影镜头满足关系式ImgH/D>0.55，能够有效压缩透镜系统的高度，并缩短透镜系统的总长，以减小镜头的体积，实现镜头小型化，并充分保证镜头的广角化。所述投影镜头满足关系式-5.0<f3/f<0,能够更好地平衡系统的光焦度分配，有利于补正广角系统的畸变，保证系统的高分辨率。本专利技术所述的投影镜头中，至少有一个面为非球面，通过采用非球面镜片(特别是非球面玻璃镜片)，可以有效修正像差，减少投影镜头所采用镜片的数量，从而减小透镜系统的总长。同时，通过弯曲光路，并配置合理的光焦度分配，能够进一步压缩镜头的体积，充分考虑视场角和分辨率的兼顾性，保证镜头在大视角的情况下具有较高的分辨率，实现大视场角、小畸变及高分辨率的技术效果，提升透镜系统的光学性能。下面参照附图对上述发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种3D交互式投影镜头，其特征在于：从成像侧至像源侧依序包括：第一透镜组，仅包含一具负光焦度的第一透镜，以及一使光路弯曲的反射光学面；第二透镜组，仅包含一具正光焦度的第二透镜，其面向成像侧和像源侧均为凸面；第三透镜组，仅包含一具负光焦度的第三透镜；第四透镜组，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚镜片，且最靠近成像侧的面为凸面；所述镜头满足下列关系式：ImgH/D>0.55其中，ImgH为像源直径的一半；D为第一透镜成像侧的面至反射光学面中心位置的垂直高度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄林，戴付建，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。