3d交互式投影鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種投影鏡頭，從成像側(cè)至像源側(cè)依序包括：第一透鏡組，包含一具負(fù)光焦度的第一透鏡，以及一使光路彎曲的反射光學(xué)面；第二透鏡組，包含一具正光焦度的第二透鏡，其面向成像側(cè)和像源側(cè)均為凸面；第三透鏡組，包含一具負(fù)光焦度的第三透鏡；第四透鏡組具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚鏡片，且最靠近成像側(cè)的面為凸面；所述鏡頭滿足下列關(guān)系式：ImgH/D>0.55，其中，ImgH為像源直徑的一半；D為第一透鏡成像側(cè)的面至反射光學(xué)面中心位置的垂直高度。本實(shí)用新型采用了四組透鏡，可以有效縮小透鏡系統(tǒng)的體積，保證鏡頭在大視角的情況下具有較高的分辨率，實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)角、小畸變及高分辨率的技術(shù)效果。
【專利說(shuō)明】3D交互式投影鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種由四組透鏡組組成的光學(xué)投影系統(tǒng)，尤其是涉及一種可應(yīng)用于3D交互式系統(tǒng)的投影鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步，帶動(dòng)3D交互設(shè)備的逐步興起，投影鏡頭的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。為了適用于小型化電子設(shè)備，投影鏡頭需要在保證小型化的同時(shí)，具有足夠的視場(chǎng)角，以在較狹小的場(chǎng)合獲得較大畫(huà)面。
[0003]傳統(tǒng)的投影鏡頭一般用于成像，通過(guò)采用較多的鏡片來(lái)消除各種像差，以提高分辨率，但會(huì)使投影鏡頭全長(zhǎng)變長(zhǎng)，不利于小型化；且一般的大視場(chǎng)角投影鏡頭，畸變都會(huì)較大，無(wú)法滿足高分辨率的要求。如專利號(hào)為“CN102879888A”、
【公開(kāi)日】為“2013.1.16”的實(shí)用新型專利，該鏡頭依序具有七片鏡片和一個(gè)全反射棱鏡，該鏡頭的鏡片數(shù)目和棱鏡位置，決定了該鏡頭尺寸無(wú)法進(jìn)一步縮小，不能滿足小型化的要求。又如在一般的變焦鏡頭中，會(huì)將棱鏡置于透鏡組之間以減小透鏡體積，但是該結(jié)構(gòu)無(wú)法保證透鏡系統(tǒng)的遠(yuǎn)心特性，使得透鏡的邊緣照度較低，無(wú)法滿足高分辨率的要求。
[0004]但是，3D交互設(shè)備主要依靠掩碼經(jīng)鏡頭投影產(chǎn)生信號(hào)，再經(jīng)成像鏡頭捕捉圖像，進(jìn)一步通過(guò)圖像處理軟件對(duì)信息進(jìn)行提取，從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控、手勢(shì)識(shí)別等交互功能。因此，投影鏡頭模擬的信號(hào)質(zhì)量對(duì)信息提取的精度有著決定性的作用。而紅外波段因其自身的特性，可以濾去可見(jiàn)光的影響，更容易實(shí)現(xiàn)信息的提取，達(dá)到高分辨率的要求。由此可見(jiàn)，采用紅外投影鏡頭，能夠有效濾除雜散光，提高鏡頭分辨率。
[0005]因此，本實(shí)用新型提出一種應(yīng)用紅外波段，并具有大視場(chǎng)角、小畸變且小型化的投影鏡頭。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種具有大視場(chǎng)角、小畸變且小型化的3D交互式投影鏡頭，并應(yīng)用紅外波段，達(dá)到高分率的要求。其技術(shù)方案如下所述:
[0007]—種3D交互式投影鏡頭，從成像側(cè)至像源側(cè)依序包括:
[0008]第一透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第一透鏡，以及一使光路彎曲的反射光學(xué)面；
[0009]第二透鏡組，僅包含一具正光焦度的第二透鏡，其面向成像側(cè)和像源側(cè)均為凸面；
[0010]第三透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第三透鏡；
[0011]第四透鏡組，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚鏡片，且最靠近成像側(cè)的面為凸面；
[0012]所述鏡頭滿足下列關(guān)系式:
[0013]ImgH/D>0.55
[0014]其中，ImgH為像源直徑的一半；D為第一透鏡成像側(cè)的面至反射光學(xué)面中心位置的垂直高度。
[0015]所述鏡頭滿足下列關(guān)系式:
[0016]-5.0<f3/f<0
[0017]其中，f3為第三透鏡的焦距；f為整個(gè)投影鏡頭系統(tǒng)的焦距；
[0018]所述第三透鏡面向像源側(cè)為凹面；
[0019]所述第一透鏡組和第二透鏡組之間設(shè)置有光闌。
[0020]所述鏡頭系統(tǒng)至少有一個(gè)面為非球面。
[0021]本實(shí)用新型采用了四組透鏡，通過(guò)鏡片非球面和球面的相結(jié)合，及不同的光焦度分配，有效縮小了鏡頭的體積，充分考慮了視場(chǎng)角和分辨率的兼顧性，保證了鏡頭在大視角的情況下具有優(yōu)良的分辨率，實(shí)現(xiàn)了大視場(chǎng)角、小畸變及大孔徑的技術(shù)效果，提升了透鏡系統(tǒng)的光學(xué)性能。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型提供的投影鏡頭的實(shí)施例1的主要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是實(shí)施例1中的軸上色差圖(mm)；
[0024]圖3是實(shí)施例1中的像散圖(mm)；
[0025]圖4是實(shí)施例1中的畸變圖(%)；
[0026]圖5是實(shí)施例1中的倍率色差圖(μ m);
[0027]圖6是本實(shí)用新型提供的投影鏡頭的實(shí)施例2的主要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7是實(shí)施例2中的軸上色差圖(mm)；
[0029]圖8是實(shí)施例2中的像散圖(mm)；
[0030]圖9是實(shí)施例2中的畸變圖(%)；
[0031]圖10是實(shí)施例2中的倍率色差圖(μ m);
[0032]圖11是本實(shí)用新型提供的投影鏡頭的實(shí)施例3的主要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖12是實(shí)施例3中的軸上色差圖(mm)；
[0034]圖13是實(shí)施例3中的像散圖(mm)；
[0035]圖14是實(shí)施例3中的畸變圖(%)；
[0036]圖15是實(shí)施例3中的倍率色差圖(μ m);
[0037]圖16是本實(shí)用新型提供的投影鏡頭的實(shí)施例4的主要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖17是實(shí)施例4中的軸上色差圖(mm)；
[0039]圖18是實(shí)施例4中的像散圖(mm)；
[0040]圖19是實(shí)施例4中的畸變圖(%)；
[0041]圖20是實(shí)施例4中的倍率色差圖(μ m);
[0042]圖21是本實(shí)用新型提供的投影鏡頭的實(shí)施例5的主要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖22是實(shí)施例5中的軸上色差圖(mm)；
[0044]圖23是實(shí)施例5中的像散圖(mm)；
[0045]圖24是實(shí)施例5中的畸變圖(%)；
[0046]圖25是實(shí)施例5中的倍率色差圖(μ m)。
【具體實(shí)施方式】
[0047]本實(shí)用新型提供的一種交互式投影鏡頭，從成像側(cè)至像源側(cè)依序包括:第一透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第一透鏡，以及一使光路彎曲的反射光學(xué)面；第二透鏡組，僅包含一具正光焦度的第二透鏡，其面向成像側(cè)和像源側(cè)均為凸面；第三透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第三透鏡；第四透鏡組，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚鏡片，且最靠近成像側(cè)的面為凸面；所述鏡頭系統(tǒng)至少有一個(gè)面為非球面；且在第一透鏡組和第二透鏡組之間設(shè)置有光闌。
[0048]其中，該投影鏡頭滿足下列關(guān)系式:
[0049]ImgH/D>0.55
[0050]-5.0<f3/f<0
[0051]上述ImgH為像源直徑的一半；D為第一透鏡成像側(cè)的面至反射光學(xué)面中心位置的垂直高度；f3為第三透鏡的焦距；f為整個(gè)投影鏡頭系統(tǒng)的焦距。
[0052]本實(shí)用新型所述的投影鏡頭，該第一透鏡組具有負(fù)光焦度的第一透鏡，有利于擴(kuò)大視場(chǎng)角，保證透鏡系統(tǒng)的廣角特性；同時(shí)，該第一透鏡組包含一反射光學(xué)面，能夠使光路彎曲大約90度，有效壓縮鏡頭的高度尺寸。
[0053]并且，所述投影鏡頭的光闌位于第一透鏡組和第二透鏡組之間，優(yōu)選光闌位于反射光學(xué)面和第二透鏡組之間，能夠進(jìn)一步縮小鏡頭的高度尺寸，保證透鏡系統(tǒng)的小型化。
[0054]所述投影鏡頭的第二透鏡組具有正光焦度，第三透鏡組具有負(fù)光焦度，通過(guò)正負(fù)光焦度的合理分配，有利于修正透鏡系統(tǒng)的像差，提高透鏡系統(tǒng)整體的光學(xué)性能。
[0055]所述投影鏡頭的第四透鏡組具有正光焦度，且最靠近成像側(cè)的面為凸面，能夠使入射至成像面的主光線靠近遠(yuǎn)心，更好地保證投影圖像邊緣的亮度，減小邊緣像差，提高系統(tǒng)的分辨率。
[0056]所述投影鏡頭滿足關(guān)系式ImgH/D>0.55，能夠有效壓縮透鏡系統(tǒng)的高度，并縮短透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)，以減小鏡頭的體積，實(shí)現(xiàn)鏡頭小型化，并充分保證鏡頭的廣角化。
[0057]所述投影鏡頭滿足關(guān)系式-5.0<f3/f<0,能夠更好地平衡系統(tǒng)的光焦度分配，有利于補(bǔ)正廣角系統(tǒng)的畸變，保證系統(tǒng)的高分辨率。
[0058]本實(shí)用新型所述的投影鏡頭中，至少有一個(gè)面為非球面，通過(guò)采用非球面鏡片(特別是非球面玻璃鏡片)，可以有效修正像差，減少投影鏡頭所采用鏡片的數(shù)量，從而減小透鏡系統(tǒng)的總長(zhǎng)。同時(shí)，通過(guò)彎曲光路，并配置合理的光焦度分配，能夠進(jìn)一步壓縮鏡頭的體積，充分考慮視場(chǎng)角和分辨率的兼顧性，保證鏡頭在大視角的情況下具有較高的分辨率，實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)角、小畸變及高分辨率的技術(shù)效果，提升透鏡系統(tǒng)的光學(xué)性能。
[0059]下面參照附圖對(duì)上述實(shí)用新型進(jìn)行具體描述:
[0060]如圖1所示，實(shí)施例1中，該投影鏡頭由成像側(cè)至像源側(cè)依序包括:第一透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第一透鏡E1，以及一使光路彎曲的反射透鏡E2 ;第二透鏡組，僅包含一具正光焦度的第二透鏡E3，其面向成像側(cè)和像源側(cè)均為凸面；第三透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第三透鏡E4，其面向像源側(cè)為凹面；第四透鏡組，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚鏡片，由成像側(cè)至像源側(cè)依次包含具正光焦度的第四透鏡E5，其面向成像側(cè)為凸面，以及具正光焦度的第五透鏡E6 ;像源。光闌位于第一透鏡組和第二透鏡組之間；所述投影鏡頭系統(tǒng)至少有一個(gè)面為非球面。
[0061]從物方至像方，第一透鏡El的兩面為S1、S2，光闌面為S3，第二透鏡E3的兩面為S4、S5，第三透鏡E4的兩面為S6、S7，第四透鏡E5的兩面為S8、S9，第五透鏡E6的兩面為S10、S11，像源為 S12。
[0062]實(shí)施例1 中，各參數(shù)如下所述:TTL=13.06 ;f 1=-2.455 ；f2=2.609 ；f3=-3.410 ；f4=5.544 ；f5=5.362 ；f=l.588 ；
[0063]ImgH/D=0.624 ；
[0064]f3/f=-2.147 ；
[0065]系統(tǒng)參數(shù):1/6”感光器件光圈值1.8
[0066]表I
[0067]
表面類型~I曲率半徑~[H[1S I有效口徑I圓錐系數(shù)球面無(wú)窮無(wú)窮
非球面 8.2050 0.50001.85/40.6~ 4.2464 6.9204
非球面 1.5929 0.85283.0600 -0.4493
球面 3.00001.52/64.1~ 3.0153
球面 0.10007 2.0347
球面 0.74981.9145
非球面 3.1376 1.43601.59/61.0~ 3.5512 -0.1838
非球面 -2.4192 0.48733.6735 -1.6259
非球面 -404.2476~ 1.72701.85/40.6~ 3.4048 -97.6361
非球面 2.8696 0.76463.1516 -0.9365
非球面 8.6417 0.85601.85/40.6~ 3.6153 -50.1440
非球面 -9.4949 0.09893.8852 -82.2305
7.1721 1.10001.83/37.1~ 4.1291
-10.4841 1.38316 4.1258
SM ?Μ3.5157
[0068]下表是非球面透鏡的非球面高次項(xiàng)系數(shù)A4、A6、A8、A10、A12:
[0069]表 2
[0070]
A4lie[AS[Ho[Ι?2
9.2250E-03-4.5301E-03L 1896E-05L 4984E-04-1.5590E-05
-1.2089E-03 L 5046E-02-1.9472E-025.7905E-03-4.1902E-04
-9.5193E-03 4.0872E-03-1.5071E-03-2.6683E-041.1220E-04
1.1241E-024.3396E-03-1.3404E-03-8.8847E-042.2082E-04
-4.9999E-03 1.5683E-02-6.0747E-033.1074E-049.0083E-05
-4.0659E-022.6807E-02-3.5404E-03-4.0118E-04L 4011E-05
1.0970E-03-3.1206E-032.2663E-03-6.0191E-044.4322E-05
7.8572E-035.0277E-04-5.4719E-04-4.2765E-051.2803E-05
[0071]圖2至圖5分別表示實(shí)施例1中的軸上色差圖、像散圖、畸變圖、倍率色差圖，從圖中可以看出實(shí)施例1中的光學(xué)效果。
[0072]如圖6所示，實(shí)施例2中，該投影鏡頭由成像側(cè)至像源側(cè)依序包括:第一透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第一透鏡El,以及一使光路彎曲的反射透鏡E2 ;第二透鏡組，僅包含一具正光焦度的第二透鏡E3，其面向成像偵彳和像源偵彳均為凸面;第三透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第三透鏡E4，其面向像源側(cè)為凹面;第四透鏡組，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚鏡片，由成像側(cè)至像源側(cè)依次包含具正光焦度的第四透鏡E5，其面向成像側(cè)為凸面，以及具正光焦度的第五透鏡E6 ；像源。光闌位于第一透鏡組和第二透鏡組之間;所述投影鏡頭系統(tǒng)至少有一個(gè)面為非球面。
[0073]從物方至像方，第一透鏡El的兩面為S1、S2，光闌面為S3，第二透鏡E3的兩面為S4、S5，第三透鏡E4的兩面為S6、S7，第四透鏡E5的兩面為S8、S9，第五透鏡E6的兩面為S10、S11，像源為 S12。
[0074]實(shí)施例2 中，各參數(shù)如下所述:TTL=12.756 ;f 1=-2.473 ；f2=2.546 ；f3=-3.789 ；f4=6.247 ；f5=5.362 ；f=l.588 ；
[0075]ImgH/D=0.623 ；
[0076]f3/f=-2.386 ；
[0077]系統(tǒng)參數(shù):l/6”感光器件光圈值1.8
[0078]表3
[0079]
表面類型I曲率半徑I厚度 f￥S I有效口徑I圓錐系數(shù)球面無(wú)窮無(wú)窮
非球面 7.3327 0.5000 1.85/40.6 4.1989 6.1061
非球面|?.5594|θ.8528 |3.0600|-0.4849
球面3.0OOO1.52/64.2 3.0163
球面0.10002.0244
球面0.74981.9035
非球面3.04111.4860 1.59/61.0 3.5386-0.4182
非球面-2.34270.1075 3.6828-1.7298
非球面10.89761.7100 1.85/40.6 3.50175.2551
非球面2.27451.0113 2.9375-0.9189
非球面12.44850.8700 1.85/40.6 3.5247-43.4116
非球面-8.67330.1848 3.8065-73.7675
球面7.17211.1000 1.83/37.2 4.0703
球面-10.4841~ 1.08414.0588
球面3.5270
[0080]下表是非球面透鏡的非球面高次項(xiàng)系數(shù)Α4、Α6、Α8、Α10、Α12:
[0081]表4
[0082]
Α4[Α6[AS [MO[M2
5.5868E-03-3.7195E-034.1085E-05 9.5408Ε-05-1.0538Ε-05
-9.1759Ε-04L 0458Ε-02-1.4586Ε-02 4.1872Ε-03-3.6509Ε-04
-7.1437Ε-033.2253Ε-04-3.8273Ε-04 -1.9208Ε-046.3860Ε-05
1.1999Ε-022.9364Ε-03-2.0697Ε-03 -3.1168Ε-041.3469Ε-04
-7.9678Ε-031.0076Ε-02-2.0951Ε-03 -6.5897Ε-041.8742Ε-04
-4.0315Ε-022.7724Ε-02-5.4399Ε-03 2.1241Ε-03-6.9421Ε-04
1.9952Ε-03-3.2264Ε-031.7674Ε-03 -4.9689Ε-044.7947Ε-05
8.9321Ε-036.9779Ε-04-4.7533Ε-04 -1.8847Ε-043.6901Ε-05
[0083]圖7至圖10分別表示實(shí)施例2中的軸上色差圖、像散圖、畸變圖、倍率色差圖，從圖中可以看出實(shí)施例2中的光學(xué)效果。
[0084]如圖11所示，實(shí)施例3中，該投影鏡頭由成像側(cè)至像源側(cè)依序包括:第一透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第一透鏡E1，以及一使光路彎曲的反射透鏡E2 ;第二透鏡組，僅包含一具正光焦度的第二透鏡E3，其面向成像側(cè)和像源側(cè)均為凸面；第三透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第三透鏡E4，其面向像源側(cè)為凹面；第四透鏡組，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚鏡片，由成像側(cè)至像源側(cè)依次包含具正光焦度的第四透鏡E5，其面向成像側(cè)為凸面，以及具正光焦度的第五透鏡E6 ;光學(xué)透鏡E7。光闌位于第一透鏡組和第二透鏡組之間；所述投影鏡頭系統(tǒng)至少有一個(gè)面為非球面。
[0085]從物方至像方，第一透鏡El的兩面為S1、S2，光闌面為S3，第二透鏡E3的兩面為S4、S5，第三透鏡E4的兩面為S6、S7，第四透鏡E5的兩面為S8、S9，第五透鏡E6的兩面為S10、S11，光學(xué)透鏡E7的兩面為S12、S13。
[0086]實(shí)施例3 中，各參數(shù)如下所述:TTL=13.54 ;f 1=-2.330 ；f2=2.752 ；f3=-4.790 ；f4=7.467 ；f5=5.362 ；f=l.588 ；
[0087]ImgH/D=0.619 ；
[0088]f3/f=-3.016 ；
[0089]系統(tǒng)參數(shù):1/6”感光器件光圈值1.8
[0090]表5
[0091]
表面類型I曲率半徑I厚度 [￥SI有效口徑I圓錐系數(shù)
球面無(wú)窮無(wú)窮
非球面 8.1198 0.5000 1.85/40.6 4.1976 6.4823
非球面 1.5238 0.85283.0598 -0.5265
球面3.0000 1.52/64.2 3.0197
球面0.10002.0880
球面0.74981.9704
非球面 2.9720 1.4400 1.59/61.0 3.6486 -0.5943
非球面 -2.8169 0.51423.7613 -1.7202
非球面 65.7114 1.5600 1.85/40.6 3.5437 1230.8692
非球面 3.7245 0.85082.9955 0.8460
非球面 47.7812 0.5900 1.85/40.6 3.5342 -259.5627
非球面 1-7.1192 |θ.4147 ^|3.7057 |-14.4133
球面7.1721 1.10001.83/37.2 4.0927
球面-10.4841~ 0.3450 4.0925
球面1.52401.46/67.8 3.9147
球面無(wú)窮 3.5159
[0092]下表是非球面透鏡的非球面高次項(xiàng)系數(shù)Α4、Α6、Α8、Α10、Α12:
[0093]表6
[0094]
Α4[Α6[AS[MO[α?2
3.5892Ε-03-3.0323Ε-031.8016Ε-044.7623Ε-05-7.3180Ε-06
-6.1570Ε-039.6343Ε-03-1.3034Ε-024.3650Ε-03-5.6401Ε-04
-1.8463Ε-03-1.9886Ε-03-9.7192Ε-052.8141Ε-058.6459Ε-06
9.0005Ε-03-1.8229Ε-03-3.3168Ε-042.0747Ε-051.7625Ε-05
-7.8407Ε-034.0981Ε-03-2.4462Ε-047.2653Ε-064.4577Ε-07
-2.6884Ε-028.3288Ε-031.5543Ε-035.6883Ε-051.2020Ε-04
1.3203Ε-02-3.4379Ε-031.2150Ε-041.5024Ε-04-3.3040Ε-05
2.5195Ε-02-4.7737Ε-04-8.0971Ε-04-2.0185Ε-044.5649Ε-05
[0095]圖12至圖15分別表示實(shí)施例3中的軸上色差圖、像散圖、畸變圖、倍率色差圖，從圖中可以看出實(shí)施例3中的光學(xué)效果。
[0096]如圖16所示，實(shí)施例4中，該投影鏡頭由成像側(cè)至像源側(cè)依序包括:第一透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第一透鏡Ε1，所述第一透鏡El能夠使光路彎曲；第二透鏡組，僅包含一具正光焦度的第二透鏡Ε2，其面向成像側(cè)和像源側(cè)均為凸面；第三透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第三透鏡Ε3，其面向像源側(cè)為凹面；第四透鏡組，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚鏡片，由成像側(cè)至像源側(cè)依次包含具正光焦度的第四透鏡Ε4，其面向成像側(cè)為凸面，以及具正光焦度的第五透鏡Ε5 ;像源。光闌位于第一透鏡組和第二透鏡組之間；所述投影鏡頭系統(tǒng)至少有一個(gè)面為非球面。
[0097]從物方至像方，第一透鏡El的兩面為S1、S2，光闌面為S3，第二透鏡Ε2的兩面為S4、S5，第三透鏡Ε3的兩面為S6、S7，第四透鏡Ε4的兩面為S8、S9，第五透鏡Ε5的兩面為S10、S11，像源為 S12。
[0098]實(shí)施例4 中，各參數(shù)如下所述:TTL=14.45 ;f 1=-3.008 ；f2=2.526 ；f3=-3.834 ；f4=5.659 ；f5=3.902 ；f=l.504 ；
[0099]ImgH/D=0.776 ；
[0100]f3/f=-2.548 ；
[0101]系統(tǒng)參數(shù):l/6”感光器件光圈值1.8
[0102]表7
[0103]
表面類型~I曲率半徑I厚度f(wàn)￥S I有效口徑~I圓錐系數(shù)球面無(wú)窮無(wú)窮非球面 -12.5184~ 4.36751.52/64.2 8.0082 6.9204
非球面 1.9554 2.14852.7615 -0.4493
球面 0.49561.5310
非球面 4.2178 1.23401.59/61.0 2.4091 -0.1838
非球面 -1.9950 0.27692.9934 -1.6259
非球面 -14.8514~ 1.72701.85/40.6 3.2154 -97.6361
非球面 4.2876 0.76462.8689 -0.9365
非球面 11.4285 0.85581.85/40.6 3.6094 -50.1440
非球面 -7.7625 0.10003.4846 -82.2305
球面 5.6906 1.10001.83/37.2 3.7347
球面 -6.6195 1.38313.8422
球面無(wú)窮3.5908
[0104]下表是非球面透鏡的非球面高次項(xiàng)系數(shù)A4、A6、A8、A10、A12:
[0105]表8
[0106]
A4[A6[AS[MO[M2
5.8351E-03-6.8178E-04 5.4781E-05-2.3595E-064.5633E-08
1.8393E-02-4.0328E-023.5093E-02-1.5301E-022.9490E-03
-5.1867E-03-9.4753E-03 L 3246E-031.5365E-02-1.4049E-02 2.2000E-02|-6.7860E-03|2.1889E-02|-1.2274E-02|9.3874E-04
-2.0410E-024.9558E-02-2.1501E-025.2033E-03-6.1326E-04
-7.7583E-023.0135E-028.4179E-03-9.6630E-033.0369E-03
-5.5528E-04-1.7273E-033.9127E-03-5.8610E-04-2.7911E-06
2.3375E-026.6126E-03-4.4019E-04-1.7796E-042.3116E-05
[0107]圖17至圖20分別表示實(shí)施例4中的軸上色差圖、像散圖、畸變圖、倍率色差圖，從圖中可以看出實(shí)施例4中的光學(xué)效果。
[0108]如圖21所示，實(shí)施例5中，該投影鏡頭由成像側(cè)至像源側(cè)依序包括:第一透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第一透鏡E1，以及一使光路彎曲的反射透鏡E2 ;第二透鏡組，僅包含一具正光焦度的第二透鏡E3，其面向成像側(cè)和像源側(cè)均為凸面；第三透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第三透鏡E4，其面向像源側(cè)為凹面；第四透鏡組，包含具正光焦度的第四透鏡E5，其面向成像側(cè)為凸面；像源。光闌位于第一透鏡組和第二透鏡組之間；所述投影鏡頭系統(tǒng)至少有一個(gè)面為非球面。
[0109]從物方至像方，第一透鏡El的兩面為S1、S2，光闌面為S3，第二透鏡E3的兩面為S4、S5，第三透鏡E4的兩面為S6、S7，第四透鏡E5的兩面為S8、S9，像源為S10。
[0110]實(shí)施例5 中，各參數(shù)如下所述:TTL=13.52 ；fl=-2.226 ；f2=2.742 ；f3=-3.854 ；f4=3.689 ；f=l.594 ；
[0111]ImgH/D=0.598 ；
[0112]f3/f=-2.418 ；
[0113]系統(tǒng)參數(shù):l/6”感光器件光圈值1.8
[0114]表9
[0115]
表面類型I曲率半徑I厚度 [￥S I有效口徑I圓錐系數(shù)球面無(wú)窮無(wú)窮
非球面 7.7971 0.6211 1.85/40.6 4.6565 8.7588
非球面 1.4447 1.07063.0911 -0.4652
球面3.0000 1.52/64.1 3.0242
球面0.1000 72.2200
球面0.84882.1091
非球面 3.1276 1.7775 1.59/61.0 3.8180 -0.2821
非球面1-2.5459 |θ.9628|4.0690|-1.5680
非球面429.4651~ 1.76961.85/40.6 3.3871-1.06Ε+05
非球面3.1830 0.95933.1378-0.1397
非球面2.5983 1.59331.85/40.6 4.1232-6.9567
非球面12.0746 0.82243.7335-459.7094
球面3.8257
[0116]下表是非球面透鏡的非球面高次項(xiàng)系數(shù)Α4、Α6、Α8、Α10、Α12:
[0117]表10
[0118]
Α4[Α6[AS[Ho[α?2
8.8945Ε-03-4.2112Ε-03-1.8371Ε-05L 3862Ε-04-1.5366Ε-05
2.1951Ε-04L 5590Ε-02-1.9713Ε-025.1322Ε-03-1.5813Ε-04
-7.0393Ε-03 5.1334Ε-04-7.0201Ε-04-3.1657Ε-048.6727Ε-05
8.9070Ε-03-3.3778Ε-031.1272Ε-03-6.8030Ε-049.6936Ε-05
-4.4967Ε-03 L 0199Ε-02-6.0013Ε-035.7632Ε-04L 0201Ε-04
-3.6084Ε-022.8405Ε-02-4.9549Ε-03-1.4190Ε-033.9804Ε-04
-5.3371Ε-03 -3.0640Ε-033.8190Ε-03-8.2399Ε-046.1675Ε-05
-4.0532Ε-028.5360Ε-032.0319Ε-041.7194Ε-052.4411Ε-05
[0119]圖22至圖25分別表示實(shí)施例5中的軸上色差圖、像散圖、畸變圖、倍率色差圖，從圖中可以看出實(shí)施例5中的光學(xué)效果。
[0120]雖然上面針對(duì)投影鏡頭描述了本實(shí)用新型的原理以及【具體實(shí)施方式】，但是在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實(shí)用新型的目的，而并非用于限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種3D交互式投影鏡頭，其特征在于:從成像側(cè)至像源側(cè)依序包括: 第一透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第一透鏡，以及一使光路彎曲的反射光學(xué)面； 第二透鏡組，僅包含一具正光焦度的第二透鏡，其面向成像側(cè)和像源側(cè)均為凸面； 第三透鏡組，僅包含一具負(fù)光焦度的第三透鏡； 第四透鏡組，具有正光焦度，其包含具光焦度的一枚或多枚鏡片，且最靠近成像側(cè)的面為凸面； 所述鏡頭滿足下列關(guān)系式:
ImgH/D>0.55 其中，ImgH為像源直徑的一半山為第一透鏡成像側(cè)的面至反射光學(xué)面中心位置的垂直高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D交互式投影鏡頭，其特征在于: 所述鏡頭滿足下列關(guān)系式
-5.0<f3/f<0 其中，f3為第三透鏡的焦距；f為整個(gè)投影鏡頭系統(tǒng)的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D交互式投影鏡頭，其特征在于:所述第三透鏡面向像源側(cè)為凹面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D交互式投影鏡頭，其特征在于:所述第三透鏡面向像源側(cè)為凹面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4任一所述的3D交互式投影鏡頭，其特征在于:所述第一透鏡組和第二透鏡組之間設(shè)置有光闌。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D交互式投影鏡頭，其特征在于:所述鏡頭系統(tǒng)至少有一個(gè)面為非球面。
【文檔編號(hào)】G02B13/06GK204009207SQ201420177171
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月13日
【發(fā)明者】黃林, 戴付建 申請(qǐng)人:浙江舜宇光學(xué)有限公司