镜头、成像系统及电子设备技术方案

本发明专利技术提供了一种镜头、成像系统及电子设备，所述镜头包括沿所述光轴依次排布的七片透镜，所述第一至第四透镜构成第一镜组，所述第五透镜构成第二镜组，所述第六透镜和所述第七透镜构成第三镜组，所述第一镜组和所述第二镜组的焦距为正，所述第三镜组的焦距为负，并且在所述第一与所述第二镜组之间设置有光阑；所述第二至第六透镜均为球面玻璃透镜，所述第一、第七透镜为非球面玻璃透镜；所述镜头满足以下参数条件：24.8

【技术实现步骤摘要】
镜头、成像系统及电子设备


[0001]本专利技术涉及光学成像
，具体涉及一种镜头、成像系统及电子设备。

技术介绍

[0002]随着视频技术的进步，越来越多的电子设备采用镜片组件工作，如投影仪、扫描仪、3D打印机。以投影仪为例，其主要采用DMD、LCOS或LCD作为显示器件，采用偏振分光元件(PBS)或者全反射分光元件(TIR)作为照明、成像分光器件，通过设计合理的投影镜头光路，将从显示器件上反射的图像聚焦到显示屏屏幕上，对于LCOS及LCD投影光学系统，它们有一个共同的特点就是需要远心光束照明成像芯片，当然也就需要像方远心光路的投影镜头与之相匹配，这样可更好的保证像面照度均匀性，由于采用TIR或PBS棱镜来实现有效的照明，因此，投影镜头在与之匹配时需要保留较长的后工作距离，这大大增加了镜头长度和轴外像差的控制难度，导致镜头变得复杂，镜片数量多，从而导致装配公差难以控制。
[0003]现有技术为了取得良好的显示图像品质以及较大的画面尺寸(投射比<1.5的情况下)，投影镜头通常结构复杂，具有较大体积，镜片数量一般在14片以上，有的对光路进行了改进，在镜头的像面侧使用非球面透镜，且各种镜组至少需要两片镜片，但这种方案也至少得使用九片或者八片透镜，加工以及装配工艺仍比较复杂，良率不易控制，价格昂贵且显示图像品质参差不齐。且全部使用球面镜片，投射比较大，在应用于较大的显示屏时，分辨率低，畸变严重，图像品质差，无法满足市场需求。

技术实现思路

[0004]基于上述现状，本专利技术的主要目的在于提供一种镜头、成像系统及电子设备，以克服现有技术中的镜片太多造成的加工及装配工艺复杂、分辨率低、畸变大、成像效果差等无法满足市场需求的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术的第一方面提供了一种镜头，所述镜头具有沿光轴方向的第一侧和第二侧，所述镜头包括从第一侧到第二侧沿所述光轴依次排布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜构成第一镜组，所述第五透镜构成第二镜组，所述第六透镜和所述第七透镜构成第三镜组，所述第一镜组和所述第二镜组的焦距为正，所述第三镜组的焦距为负，并且在所述第一镜组与所述第二镜组之间设置有光阑；
[0007]所述第二至第六透镜均为球面玻璃透镜，所述第一透镜、所述第七透镜为非球面玻璃透镜；
[0008]所述第一透镜为双凸正透镜；所述第二透镜为第一、第二折射面均凹向所述第二侧的月牙负透镜；所述第三透镜为双凸正透镜；所述第四透镜为第一、第二折射面均凹向所述第一侧的月牙负透镜；所述第五透镜为双凸正透镜；所述第六透镜为双凹负透镜或者第一、第二折射面均凹向所述第一侧的月牙负透镜；所述第七透镜为第一、第二折射面均凹向
第一侧的月牙负透镜；其中，各透镜的第一折射面指其靠近所述第一侧的折射面，第二折射面指其靠近所述第二侧的折射面；
[0009]所述镜头满足以下参数条件：
[0010]24.8
°
≤FOV.≤35.6
°
，
[0011]0.250≤NA≤0.292，
[0012]5.5≤f'≤8.5；
[0013]所述第一透镜的折射率小于1.7，阿贝数大于55；
[0014]所述第七透镜的折射率大于1.5，阿贝数大于50。
[0015]其中：FOV.表示所述镜头的像方半视场角，NA表示所述镜头的物方数值孔径；f'为所述镜头的焦距，单位为mm。
[0016]优选地，所述镜头满足以下参数条件：
[0017]1.47≤f'
A
/f'≤2.44，
[0018]1.148≤f'
B
/f'≤2.452，
[0019]-1.21≤f'
C
/f'≤-0.80，
[0020]其中，f'
A
、f'
B
、f'
c
分别为所述第一镜组、第二镜组和第三镜组的焦距，且单位均为mm。
[0021]优选地，所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜依次贴合，形成三胶合透镜；所述三胶合透镜的焦距为负；
[0022]所述第二透镜的折射率和所述第四透镜的折射率均大于1.7，所述第三透镜的折射率小于1.6；
[0023]所述第二透镜的阿贝数小于45，所述第三透镜的阿贝数大于70，所述第四透镜的阿贝数小于40。
[0024]优选地，所述第一镜组还满足：
[0025]0.95≤f1'/f'
A
≤1.3，
[0026]-102≤f
胶合
'/f'
A
≤10.65，
[0027]其中，f1'、f
胶合
分别为所述第一透镜、所述三胶合透镜的焦距，且单位均为mm。
[0028]优选地，所述三胶合透镜满足：
[0029]-0.15≤f2'/f
胶合
'≤0.05，
[0030]-0.05≤f3'/f
胶合
'≤0.15，
[0031]-0.2≤f4'/f
胶合
'≤0.05，
[0032]0.6≤f2'/f4'≤1.7；
[0033]其中，f2'、f3'、f4'、分别为所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜的焦距，且单位均为mm。
[0034]优选地，所述第一镜组还满足：
[0035]所述三胶合透镜的中心厚度T
胶合
满足：0.815≤T
胶合
/f'≤1.278；
[0036]所述第一透镜的中心厚度T1满足：0.443≤T1/f'≤0.563；
[0037]所述第一透镜与所述三胶合透镜的轴上距离D1满足：0.014≤D1/f'≤0.023；
[0038]其中，T
胶合
、T1、D1的单位为mm。
[0039]优选地，所述第一镜组还满足：
[0040]所述第一透镜中第一折射面和第二折射面的半径R
11
和R
12
满足：1.455≤R
11
/f'≤2.44，-11.759≤R
12
/f'≤-3.394；
[0041]所述第二透镜中第一折射面和第二折射面的半径R
21
和R
22
满足：1.245≤R
21
/f'≤2.412，0.759≤R
22
/f'≤1.021；
[0042]所述第三透镜中第一折射面和第二折射面的半径R
31
和R
32
满足：0.759≤R
31
/f'≤1.021，-1.884≤R
32
/f'≤-1.379；
[0043]所述第四透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镜头，所述镜头具有沿光轴方向的第一侧和第二侧，其特征在于，所述镜头包括从第一侧到第二侧沿所述光轴依次排布的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜构成第一镜组，所述第五透镜构成第二镜组，所述第六透镜和所述第七透镜构成第三镜组，所述第一镜组和所述第二镜组的焦距为正，所述第三镜组的焦距为负，并且在所述第一镜组与所述第二镜组之间设置有光阑；所述第二至第六透镜均为球面玻璃透镜，所述第一透镜、所述第七透镜为非球面玻璃透镜；所述第一透镜为双凸正透镜；所述第二透镜为第一、第二折射面均凹向所述第二侧的月牙负透镜；所述第三透镜为双凸正透镜；所述第四透镜为第一、第二折射面均凹向所述第一侧的月牙负透镜；所述第五透镜为双凸正透镜；所述第六透镜为双凹负透镜或者第一、第二折射面均凹向所述第一侧的月牙负透镜；所述第七透镜为第一、第二折射面均凹向第一侧的月牙负透镜；其中，各透镜的第一折射面指其靠近所述第一侧的折射面，第二折射面指其靠近所述第二侧的折射面；所述镜头满足以下参数条件：24.8
°
≤FOV.≤35.6
°
，0.250≤NA≤0.292，5.5≤f'≤8.5；所述第一透镜的折射率小于1.7，阿贝数大于55；所述第七透镜的折射率大于1.5，阿贝数大于50；其中：FOV.表示所述镜头的像方半视场角，NA表示所述镜头的物方数值孔径；f'为所述镜头的焦距，单位为mm。2.根据权利要求1所述的镜头，其特征在于，所述镜头满足以下参数条件：1.47≤f'
A
/f'≤2.44，1.148≤f'
B
/f'≤2.452，-1.21≤f'
C
/f'≤-0.80，其中，f'
A
、f'
B
、f'
C
分别为所述第一镜组、第二镜组和第三镜组的焦距，且单位均为mm。3.根据权利要求2所述的镜头，其特征在于，所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜依次贴合，形成三胶合透镜；所述三胶合透镜的焦距为负；所述第二透镜的折射率和所述第四透镜的折射率均大于1.7，所述第三透镜的折射率小于1.6；所述第二透镜的阿贝数小于45，所述第三透镜的阿贝数大于70，所述第四透镜的阿贝数小于40。4.根据权利要求3所述的镜头，其特征在于，所述第一镜组还满足：0.95≤f1'/f'
A
≤1.3，-102≤f
胶合
'/f'
A
≤10.65，其中，f1'、f
胶合
分别为所述第一透镜、所述三胶合透镜的焦距，且单位均为mm。5.根据权利要求4所述的镜头，其特征在于，所述三胶合透镜满足：-0.15≤f2'/f
胶合
'≤0.05，
-
0.05≤f3'/f
胶合
'≤0.15，-0.2≤f4'/f
胶合
'≤0.05，0.6≤f2'/f4'≤1.7；其中，f2'、f3'、f4'、分别为所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜的焦距，且单位均为mm。6.根据权利要求4所述的镜头，其特征在于，所述第一镜组还满足：所述三胶合透镜的中心厚度T
胶合
满足：0.815≤T
胶合
/f'≤1.278；所述第一透镜的中心厚度T1满足：0.443≤T1/f'≤0.563；所述第一透镜与所述三胶合透镜的轴上距离D1满足：0.014≤D1/f'≤0.023；其中，T
胶合
、T1、D1的单位为mm。7.根据权利要求4所述的镜头，其特征在于，所述第一镜组还满足：所述第一透镜中第一折射面和第二折射面的半径R
11
和R
12
满足：1.455≤R
11
/f'≤2.44，-11.759≤R
12
/f'≤-3.394；所述第二透镜中第一折射面和第二折射面的半径R
21
和R
22<...

【专利技术属性】
技术研发人员：高怡玮，程炎，侯伟，
申请(专利权)人：深圳市安华光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：