【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学系统，特别涉及一种投影镜头及投影光机系统。
技术介绍
1、随着近眼显示技术的发展，越来越多的ar/vr显示设备相继面世，目前较为成熟的方案为波导加微投影光机，而基于micro led的微投影光机由于较小的像素尺寸以及较高的亮度被认为是ar显示方案的趋势；但是，由于micro led显示芯片工作时温度较高，温度的大幅度升高导致投影镜头结构件镜片热胀冷缩，镜头出现热失焦，导致镜头分辨率下降，成像模糊，极大的影响用户体验。
2、传统投影镜使用一段时间后会自动失焦，也就是说虽然一开始调好焦距了，但是使用一段时间之后得再次对镜头进行对焦。有的为了解决镜头失焦问题增加自动对焦的功能，通过移动可移动镜片，找到移动范围内清晰度最高值对应的可移动镜片位置，控制可移动镜片落在移动范围内清晰度最高值的位置实现再次对焦；有的则通过整体或局部结构进行再次对焦。而对于ar眼镜，需要光机、眼镜结构非常小且紧凑，不存在二次调焦的可能性，所以本方案提出一种可自动补偿、小尺寸且成像质量高的投影镜头以解决以上问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种投影镜头及投影光机系统，旨在至少解决现有的投影镜头镜片热战冷缩容易失焦，且受限于结构大小难以重新调节的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的一种投影镜头，所述投影镜头包括镜头本体，所述镜头本体包括从物侧到像侧依次布设的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜及具有负光焦度的第四透
3、其中，所述投影镜头的焦距为f，5.8mm<f<6.2mm；
4、所述投影镜头总长为lt，所述lt≤6.8。
5、在一实施方式中，所述第一透镜的折射率为n1、所述第二透镜的折射率n2、所述第三透镜的折射率n3，所述第四透镜的折射率n4，满足以下关系式：
6、1.7<n1<1.9，1.55<n2<1.7，1.5<n3<1.6，1.9<n4<2.1。
7、在一实施方式中，所述第一透镜及所述第四透镜至少其中之一为玻璃材质，所述第二透镜及所述第三透镜至少其中之一为塑料材质。
8、在一实施方式中，所述第二透镜及所述第三透镜均为塑料材质，且所述第二透镜具有后焦变化量△f2，所述第四透镜具有后焦变化量△f3，所述投影镜头的后焦变化量为△ft，满足以下关系式：
9、△ft＝△f2+△f3，且所述△ft<5um。
10、在一实施方式中，所述投影镜头还包括光阑及成像元件，所述光阑沿所述光轴方向设于所述第一透镜远离所述第二透镜的一侧，所述成像元件沿所述光轴方向设于所述第四透镜远离所述第三透镜的一侧。
11、在一实施方式中，所述投影镜头总长为lt为所述光阑到所述成像元件的距离。
12、在一实施方式中，所述光阑半径为d0，所述光阑到所述第一透镜的距离为l0，满足以下关系式：
13、1mm<d0<2.5mm，l0<1.5mm。
14、在一实施方式中，所述第一透镜的半口径为d1，所述第二透镜的半口径为d2、所述第三透镜的半口径为d3、所述第四透镜的半口径为d4，满足关系式：
15、2.2mm<d1<2.5mm、2mm<d2<2.3mm、1.6mm<d3<1.9mm、1.3mm<d4<1.6mm；
16、所述第一透镜的镜片芯厚为l1、所述第二透镜的镜片芯厚为l2、所述第三透镜的镜片芯厚为l3、所述第四透镜的镜片芯厚为l4，满足以下关系式：
17、1mm<l1<1.4mm、0.3mm<l2<0.6mm、0.9mm<l3<1.2mm、镜片芯厚0.3mm<l4<0.6mm。
18、在一实施方式中，所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜至少其中之一为非球镜片。
19、本专利技术还提出一种投影光机系统，所述投影光机系统包括投影镜头，所述投影镜头所述投影镜头包括从物侧到像侧依次布设的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜及具有负光焦度的第四透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜共同形成一光轴；
20、其中，所述投影镜头的焦距为f，5.8mm<f<6.2mm；
21、所述投影镜头总长为lt，所述lt≤6.8。
22、本专利技术的技术方案中，本专利技术所提供的投影镜头通过塑胶镜片对光焦进行自补偿，在环境温度20℃至60℃温度波动范围内工作时，所述投影镜头基本无热失焦并且投影镜头成像质量均维持在较高水平，为消费级眼镜提供了高的稳定性，增强了用户体验。
23、本专利技术所提供的投影镜头总长小于6.8mm，小尺寸高成像质量有利于ar眼镜显示方案的轻薄化，大幅提升用户体验。
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1.一种投影镜头，其特征在于，所述投影镜头包括镜头本体，所述镜头本体包括从物侧到像侧依次布设的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜及具有负光焦度的第四透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜共同形成一光轴；
2.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率为n1、所述第二透镜的折射率n2、所述第三透镜的折射率n3，所述第四透镜的折射率n4，满足以下关系式：
3.如权利要求2所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜及所述第四透镜至少其中之一为玻璃材质，所述第二透镜及所述第三透镜至少其中之一为塑料材质。
4.如权利要求3所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜及所述第三透镜均为塑料材质，且所述第二透镜具有后焦变化量△f2，所述第四透镜具有后焦变化量△f3，所述投影镜头的后焦变化量为△ft，满足以下关系式：
5.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头还包括光阑及成像元件，所述光阑沿所述光轴方向设于所述第一透镜远离所述第二透镜的一侧，所述成像元件沿所述光轴方
6.如权利要求5所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头总长为Lt为所述光阑到所述成像元件的距离。
7.如权利要求5所述的投影镜头，其特征在于，所述光阑半径为d0，所述光阑到所述第一透镜的距离为L0，满足以下关系式：
8.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜至少其中之一为非球镜片。
9.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的半口径为d1，所述第二透镜的半口径为d2、所述第三透镜的半口径为d3、所述第四透镜的半口径为d4，满足关系式：
10.一种投影光机系统，其特征在于，所述投影光机系统包括如权利要求1至9中任一项所述的投影镜头。
...【技术特征摘要】
1.一种投影镜头，其特征在于，所述投影镜头包括镜头本体，所述镜头本体包括从物侧到像侧依次布设的具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜及具有负光焦度的第四透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜共同形成一光轴；
2.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率为n1、所述第二透镜的折射率n2、所述第三透镜的折射率n3，所述第四透镜的折射率n4，满足以下关系式：
3.如权利要求2所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜及所述第四透镜至少其中之一为玻璃材质，所述第二透镜及所述第三透镜至少其中之一为塑料材质。
4.如权利要求3所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜及所述第三透镜均为塑料材质，且所述第二透镜具有后焦变化量△f2，所述第四透镜具有后焦变化量△f3，所述投影镜头的后焦变化量为△ft，满足以下关系式：
5.如权利要求1所述的投...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴明，李守林，谭丽梦，谢晋国，王浩，
申请(专利权)人：中山联合光电研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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