【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学成像设备，具体而言，涉及一种ar投影镜头和ar设备。
技术介绍
1、随着光学成像领域的不断发展，各种类型的成像设备进入人们的生活中，尤其是增强现实(augmented reality，简称ar)设备，由于其独特的显示效果，渐渐渗透进人们的娱乐、出行等活动中，其中，ar眼镜是受关注程度最高的ar设备，其关键部件是ar投影镜头，ar投影镜头作为引擎将图像信息投影到人眼中。
2、为了匹配轻量化和小型化的ar设备，其中的ar投影镜头作为ar设备中所占空间较大的部分，其小型化和紧凑性尤为重要，而且，ar投影镜头中通常配合棱镜以实现分光，棱镜体积较大，因此ar投影镜头中棱镜所在部分的尺寸压缩对整体的尺寸有较大影响。
3、也就是说，现有技术中的ar投影镜头存在紧凑性差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种ar投影镜头和ar设备，以解决现有技术中ar投影镜头存在紧凑性差的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种ar投影镜头，ar投影镜头包括具有负光焦度的第一透镜，第一透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜，第二透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；具有负光焦度的第三透镜，第三透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；具有正光焦度的第四透镜，第四透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；棱镜；具有光焦度的第五透镜。其中，第四透镜和第五透镜在光轴上的距离t45与第一透镜的第一侧面至第五透
3、进一步地，第五透镜的第一侧面的曲率半径r9与第五透镜的第二侧面的曲率半径r10之间满足：0.31≤r9/r10≤1.01。
4、进一步地，第二透镜的有效焦距f2与ar投影镜头的有效焦距f之间满足：0.3<f2/f<0.7。
5、进一步地，第三透镜的色散系数v 3、第四透镜的色散系数v4、第三透镜的有效焦距f3与第四透镜的有效焦距f4之间满足：-1.2<v3/v4*f3/f4<-0.2。
6、进一步地，第一透镜的色散系数v1、第二透镜的色散系数v2、第一透镜的第二侧面的曲率半径r2与第二透镜的第一侧面的曲率半径r3之间满足：0.4<v1/v2*r2/r3≤1.18。
7、进一步地，第一透镜的折射率n1、第二透镜的折射率n2、第三透镜的折射率n3、第四透镜的折射率n4、第五透镜的折射率n5之间满足：1.4<(n1+n2+n3)/(n4+n5)<1.9。
8、进一步地，ar投影镜头的有效焦距f与ar投影镜头的入瞳直径epd之间满足：1.8<f/epd<2.6。
9、进一步地，ar投影镜头的入瞳直径epd与像面芯片对角线最大长度的一半imgh之间满足：1.4<epd/imgh<1.6。
10、进一步地，第三透镜的有效焦距f3、第三透镜的第一侧面的曲率半径r5与第三透镜的第二侧面的曲率半径r6之间满足：-0.46≤f3/(r5+r6)<1，且f3/(r5+r6)不等于0。
11、进一步地，第五透镜的有效焦距f5与第五透镜在光轴上的中心厚度ct5之间满足：-82.38≤f5/ct5≤223.99，且f5/ct5不等于0。
12、进一步地，第一透镜的第二侧面和光轴的交点至第一透镜的第二侧面的有效半径顶点之间的轴上距离sag12与第一透镜在光轴上的中心厚度ct1之间满足：0.4<sag12/ct1<2。
13、进一步地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中的至少两片透镜的折射率大于1.8且小于2.5。
14、进一步地，ar投影镜头还包括相位板，相位板位于第五透镜与像面芯片之间。
15、进一步地，ar投影镜头还包括光阑，光阑位于第一透镜的第一侧方。
16、根据本专利技术的另一方面，提供了一种ar装置，ar装置包括上述的ar投影镜头。
17、应用本专利技术的技术方案，ar投影镜头包括具有负光焦度的第一透镜，第一透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜，第二透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；具有负光焦度的第三透镜，第三透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；具有正光焦度的第四透镜，第四透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；棱镜；具有光焦度的第五透镜。其中，第四透镜和第五透镜在光轴上的距离t45与第一透镜的第一侧面至第五透镜的第二侧面的轴上距离td之间满足：0.6>t45/td>0.4。
18、本申请的ar投影镜头通过合理布置各透镜的位置关系、约束各透镜的光焦度和面型、约束第四透镜和第五透镜在光轴上的距离t45与第一透镜的第一侧面至第五透镜的第二侧面的轴上距离td之间的条件式满足：0.6>t45/td>0.4，有利于调整光线经各透镜的位置，保证光线平稳过渡，有利于改善像差，保证ar投影镜头的光学性能，保证投影效果，同时有利于匹配小尺寸的需求，压缩各透镜之间的间隙，保证ar投影镜头的紧凑性；此外，还可以有效提高像面芯片对装配位置的容差，降低了像面芯片对离焦位置变化的不敏感度，进一步提升生产良率及生产效率。使ar投影镜头中棱镜部分的长度与体积在整个ar投影镜头中占据合理水平，并维持总系统长度与体积偏小的同时避免棱镜过小带来的光线利用率、加工装配等问题，同时能够避免棱镜过大从而增加ar投影镜头整体体积的情况，有利于提升ar投影镜头的结构紧凑性。
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1.一种AR投影镜头，其特征在于，由第一侧至第二侧依序包括：
2.根据权利要求1所述的AR投影镜头，其特征在于，所述第五透镜的第一侧面的曲率半径R9与所述第五透镜的第二侧面的曲率半径R10之间满足：0.31≤R9/R10≤1.01。
3.根据权利要求1所述的AR投影镜头，其特征在于，所述第二透镜的有效焦距f2与所述AR投影镜头的有效焦距f之间满足：0.3<f2/f<0.7。
4.根据权利要求1所述的AR投影镜头，其特征在于，所述第三透镜的色散系数V3、所述第四透镜的色散系数V4、所述第三透镜的有效焦距f3与所述第四透镜的有效焦距f4之间满足：-1.2<V3/V4*f3/f4<-0.2。
5.根据权利要求1所述的AR投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的色散系数V1、所述第二透镜的色散系数V2、所述第一透镜的第二侧面的曲率半径R2与所述第二透镜的第一侧面的曲率半径R3之间满足：0.4<V1/V2*R2/R3≤1.18。
6.根据权利要求1所述的AR投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率N1、
7.根据权利要求1所述的AR投影镜头，其特征在于，所述AR投影镜头的有效焦距f与所述AR投影镜头的入瞳直径epd之间满足：1.8<f/epd<2.6。
8.根据权利要求1所述的AR投影镜头，其特征在于，所述AR投影镜头的入瞳直径epd与像面芯片对角线最大长度的一半Imgh之间满足：1.4<epd/Imgh<1.6。
9.根据权利要求1所述的AR投影镜头，其特征在于，所述第三透镜的有效焦距f3、所述第三透镜的第一侧面的曲率半径R5与所述第三透镜的第二侧面的曲率半径R6之间满足：
10.一种AR设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的AR投影镜头。
...【技术特征摘要】
1.一种ar投影镜头，其特征在于，由第一侧至第二侧依序包括：
2.根据权利要求1所述的ar投影镜头，其特征在于，所述第五透镜的第一侧面的曲率半径r9与所述第五透镜的第二侧面的曲率半径r10之间满足：0.31≤r9/r10≤1.01。
3.根据权利要求1所述的ar投影镜头，其特征在于，所述第二透镜的有效焦距f2与所述ar投影镜头的有效焦距f之间满足：0.3<f2/f<0.7。
4.根据权利要求1所述的ar投影镜头，其特征在于，所述第三透镜的色散系数v3、所述第四透镜的色散系数v4、所述第三透镜的有效焦距f3与所述第四透镜的有效焦距f4之间满足：-1.2<v3/v4*f3/f4<-0.2。
5.根据权利要求1所述的ar投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的色散系数v1、所述第二透镜的色散系数v2、所述第一透镜的第二侧面的曲率半径r2与所述第二透镜的第一侧面的曲率半径r3之间满足：0.4<v1/v2*r2/r3≤1.18。...
【专利技术属性】
技术研发人员：明玉生，程治明，汪杰，陈远，
申请(专利权)人：宁波舜宇奥来技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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