本技術(shù)涉及智能車，并且，更具體地，涉及一種投影鏡頭、投影裝置、車燈和交通工具。

背景技術(shù)：

1、當前，隨著智能汽車技術(shù)的發(fā)展，需要車載大燈不僅具有傳統(tǒng)的照明功能，還要具備可投影功能，以滿足迎賓、信息交互、自動駕駛等方面的需求。因此，在車燈的投影鏡頭架構(gòu)設(shè)計中，要求投影車燈系統(tǒng)可以有效的兼顧正常行駛狀態(tài)，以及近場迎賓狀態(tài)下綜合投影性能。當前投影鏡頭在設(shè)計中往往難以兼顧二者的投影光學性能下。此外，隨著智能車燈收到越來越多的關(guān)注和發(fā)展，對投影鏡頭的要求也逐漸嚴苛。例如要求投影鏡頭具備大光圈，能夠?qū)崿F(xiàn)大視場角(field?of?view，fov)且投影質(zhì)量較高的投影效果。然而，投影鏡頭的視場角越大，對投影鏡頭光學成像性能的負面影響越嚴重。因此，為滿足日益突出的智能車燈需求，如何兼顧正常行駛狀態(tài)和近場迎賓狀態(tài)下的高質(zhì)量投影、同時實現(xiàn)大光圈、大視場角的投影車燈光學系統(tǒng)是亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種投影鏡頭、投影裝置、車燈和交通工具。本技術(shù)提供的投影鏡頭具有大光圈、大視場角的特性，當應(yīng)用于智能車燈系統(tǒng)時，能夠兼顧車輛在正常行駛狀態(tài)和近場迎賓狀態(tài)下的高質(zhì)量投影。

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種投影鏡頭。該投影鏡頭包括物側(cè)至像側(cè)依次排列的楔形棱鏡和多個透鏡，所述投影鏡頭用于接收圖像光，并基于所述圖像光投影生成所述圖像光對應(yīng)的圖像；所述多個透鏡，依次透射所述圖像光，所述多個透鏡具有不同的光焦度；所述楔形棱鏡，用于改變所述多個透鏡依次透射的圖像光的光程，所述楔形棱鏡的楔角范圍為4.5°至8.5°。

3、需要說明的是，在本技術(shù)方案中，多個透鏡的數(shù)量可以是4個、5個、6個或者7個。

4、基于本技術(shù)提供的投影鏡頭，采用楔形棱鏡的楔角范圍對圖像光進行偏移控制，可實現(xiàn)投影鏡頭的投影區(qū)域的控制與調(diào)整，并具備大視場角和大光圈的投影特性，以此達到兼顧不同應(yīng)用場景下的投影需求。同時，由于每個透鏡均具有不同光焦度，能夠保證每個透鏡均承擔一部分的光學效果，以保證在組合使用的情況下實現(xiàn)投影鏡頭所需的成像品質(zhì)。其中，具有正光焦度的透鏡能夠?qū)θ肷涞墓饩€進行匯聚，避免光線的損失；具有負光焦度的透鏡實現(xiàn)對光束的擴束，增大投影鏡頭的成像距離。此外，采用多個透鏡組合，能夠?qū)崿F(xiàn)各個透鏡之間的優(yōu)化配合，具有良好的調(diào)整光學像差的作用。

5、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述投影鏡頭的光圈f值滿足：f#≥1.3。

6、基于該方案，本技術(shù)提供的投影鏡頭具備大光圈成像，能夠?qū)崿F(xiàn)近距離的清晰投影，同時，大光圈的投影鏡頭能夠使圖像光盡可能的進入投影鏡頭，從而可以保證在黑暗環(huán)境下的投影的可靠性。

7、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述投影鏡頭的后焦長度bfl滿足：bfl＞38mm。

8、基于該方案，本技術(shù)提供的投影鏡頭具備較長的后工作距離，當應(yīng)用于車燈的投影鏡頭架構(gòu)設(shè)計中，可以為布置相應(yīng)的照明光路預留足夠的工作距離。

9、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述鏡頭的視場角fov滿足：fov≥14°。

10、基于該方案，本技術(shù)提供的投影鏡頭具備較大的視場角，能夠?qū)崿F(xiàn)較大照度分布和較大投影范圍的投影效果。

11、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述多個透鏡包括物側(cè)至像側(cè)依次排列的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡。所述第一透鏡的光焦度為負；所述第二透鏡的光焦度為正；所述第三透鏡的光焦度為負；所述第四透鏡的光焦度為正。

12、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述第一透鏡的第一表面的半徑r1滿足：-25mm＜r1＜-15mm，所述第一透鏡的第二表面的半徑r2滿足：-50mm＜r2＜-15mm。

13、基于該方案，通過對第一透鏡的兩個表面的半徑進行限定，使得投影鏡頭具備較大的視場角和較大的光圈f值。

14、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述第一透鏡的焦距范圍為-982.1mm＜f1＜-768.6mm，所述第二透鏡的焦距范圍為50.4＜f2＜64.4mm，所述第三透鏡的焦距范圍為-80.5＜f3＜63mm，所述第四透鏡的焦距范圍為52mm＜f4＜66.4mm。

15、在一些實施例中，第二透鏡的焦距還可以是f2＝56.00mm。

16、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述第一透鏡的口徑d1滿足：32mm＜d1＜44mm。

17、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述多個透鏡包括物側(cè)至像側(cè)依次排列的第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡和第九透鏡。所述第五透鏡的光焦度為正；所述第六透鏡的光焦度為負；所述第七透鏡的光焦度為正；所述第八透鏡的光焦度為正；所述第九透鏡的光焦度為負。

18、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述第五透鏡的第一表面的半徑r1滿足：40mm＜r1＜60mm，所述第五透鏡的第二表面的半徑r2滿足：150mm＜r2＜600mm。

19、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述第五透鏡的焦距范圍為60.82mm＜f5＜79.58mm，所述第六透鏡的焦距范圍為-42.3mm＜f6＜-33.10mm，所述第七透鏡的焦距范圍為43.1mm＜f7＜54.9mm，所述第八透鏡的焦距范圍為57.8mm＜f8＜73.8mm，所述第九透鏡的焦距范圍為-135.0mm＜f9＜-104.8mm。

20、在一些實施例中，第五透鏡的焦距還可以是f5＝70.27mm，第六透鏡的焦距還可以是f6＝-37.78mm，第七透鏡的焦距還可以是f7＝49.00mm，第九透鏡的焦距還可以是f9＝-119.1638mm。

21、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述第五透鏡的口徑d5滿足：36mm＜d5＜44mm。

22、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述多個透鏡包括物側(cè)至像側(cè)依次排列的第十透鏡、第十一透鏡、第十二透鏡、第十三透鏡、第十四透鏡、第十五透鏡和第十六透鏡。所述第十透鏡的光焦度為正；所述第十一透鏡的光焦度為負；所述第十二透鏡的光焦度為負；所述第十三透鏡的光焦度為負；所述第十四透鏡的光焦度為正；所述第十五透鏡的光焦度為正；所述第十六透鏡的光焦度為負。

23、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述第十透鏡的第一表面的半徑r1滿足：80mm＜r1≤109.98mm，所述第十透鏡的第二表面的半徑r2滿足：53.7mm≤r2＜∞。

24、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述第十透鏡的焦距范圍為112.7mm＜f10＜139.3mm，所述第十一透鏡的焦距范圍為-54.5mm＜f11＜-44.1mm，所述第十二透鏡的焦距范圍為-1342mm＜f12＜-1220mm，所述第十三透鏡的焦距范圍為-70.62mm＜f13＜-57.14mm，所述第十四透鏡的焦距范圍為39.5mm＜f14＜48.8mm，所述第十五透鏡的焦距范圍為32.5mm＜f15＜40.2mm，所述第十六透鏡的焦距范圍為-132.0mm＜f16＜-106.8mm。

25、基于本技術(shù)實施例提供的焦距配置參數(shù)，通過配置第十透鏡的焦距，能夠?qū)ν队扮R頭的光學畸變等光學像差進行調(diào)整和修正，從而提升投影鏡頭的光學性能的效果。通過配置第十六透鏡的焦距，能夠增大投影鏡頭的后工作距離，使得該投影鏡頭能夠與不同的光學系統(tǒng)配合使用，以滿足多樣的應(yīng)用需求。

26、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述第十透鏡的口徑d10滿足：18mm＜d10＜22mm。

27、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述多個透鏡中的每個透鏡的表面面型為球型。

28、基于該方案，本技術(shù)實施例提供的投影鏡頭采用球面設(shè)計，易于生產(chǎn)的同時，降低了生產(chǎn)成本，提升了系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

29、結(jié)合第一方面，在第一方面的某些實現(xiàn)方式中，所述多個透鏡的材料為光學玻璃或光學塑料。

30、基于該方案，本技術(shù)實施例提供的投影鏡頭采用光學玻璃或光學塑料等常見的材料，易于生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)成本。

31、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種投影裝置。該裝置包括：顯示單元和包括如上述第一方面以及第一方面中任一種可能實現(xiàn)方式中所述的投影鏡頭。所述顯示單元，用于生成所述圖像光。

32、結(jié)合第二方面，在第二方面的某些實現(xiàn)方式中，所述顯示單元為硅基液晶lcos芯片或者數(shù)字微鏡設(shè)備dmd芯片。

33、第三方面，本技術(shù)實施例提供了一種車燈。該車燈包括：包括如上述第二方面以及第二方面中任一種可能實現(xiàn)方式中所述的投影裝置和照明單元。所述照明單元，用于產(chǎn)生承載所述圖像光的光束，并將所述光束投射至所述顯示單元。

34、基于本技術(shù)提供的投影鏡頭，當應(yīng)用于車載成像時，可提供一種符合車載要求的照明范圍、大光圈與廣視角的投影車燈，本技術(shù)實施例提供的車燈的鏡頭設(shè)計，制造成本低廉、系統(tǒng)穩(wěn)定性較好、成像品質(zhì)較高。

35、第四方面，本技術(shù)實施例提供了一種交通工具。所述交通工具包括如上述第三方面實現(xiàn)方式中所述的車燈。

36、上述第二方面至第四方面帶來的有益效果具體可以參考第一方面中有益效果的描述，此處不再贅述。