一種投影鏡頭及投影顯示設備的制作方法

本技術涉及光學成像，尤其涉及一種投影鏡頭及投影顯示設備。

背景技術：

1、ar技術發展愈來愈快，對于終端用戶來說，彩色成像的ar小型化、輕薄化是其必須的屬性。現階段，dlp?ar技術是ar多種技術路徑中重要的一種技術。隨著芯片技術的提升，發光芯片的尺寸也可以做的愈來愈小，對應投影鏡頭的設計挑戰也越來越高。

技術實現思路

1、本實用新型所要解決的一個技術問題是提供一種投影鏡頭，以適應ar小型化的發展。

2、為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種投影鏡頭，依次設置有光闌、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，所述第一透鏡和所述第四透鏡均具有正光焦度，所述第二透鏡和所述第三透鏡均具有負光焦度；所述第二透鏡和所述第三透鏡組成膠合透鏡。

3、作為一種優選的技術方案，所述第一透鏡和所述第四透鏡為非球面透鏡，所述第二透鏡和所述第三透鏡為球面透鏡。

4、作為一種優選的技術方案，所述第一透鏡為彎月型非球面透鏡，所述第二透鏡和所述第三透鏡為彎月型球面透鏡，所述第四透鏡為雙凸型非球面透鏡。

5、作為一種優選的技術方案，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡均為玻璃透鏡。

6、作為一種優選的技術方案，所述第四透鏡遠離所述第三透鏡的一側設置有轉折棱鏡。

7、作為一種優選的技術方案，所述轉折棱鏡為直角棱鏡。

8、作為一種優選的技術方案，所述投影鏡頭的總焦距為5mm<f<10mm。

9、作為一種優選的技術方案，所述第一透鏡的焦距為5<f1<15；所述第二透鏡的焦距為-10<f2<-1；所述第三透鏡的焦距為2<f3<10；第四透鏡的焦距為5<f4<15。

10、作為一種優選的技術方案，所述第一透鏡的中厚與所述投影鏡頭的光學總長比值為0.1＜t1/總長＜0.3；

11、所述第二透鏡的中厚與所述投影鏡頭的光學總長比值0.04＜t2/總長＜0.2；

12、所述第三透鏡的中厚與所述投影鏡頭的光學總長比值為0.1＜t3/總長＜0.3；

13、所述第四透鏡的中厚與所述投影鏡頭的光學總長比值為0.1＜t4/總長＜0.3。

14、作為一種優選的技術方案，所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的空氣間隙與所述投影鏡頭的光學總長比值為0.1≤air1/總長＜0.3；所述第三透鏡與所述第四透鏡之間的空氣間隙與所述投影鏡頭的光學總長比值為0.001≤air3/總長＜0.1。

15、作為一種優選的技術方案，所述光闌與所述第一透鏡之間的空氣間隙與投影鏡頭的光學總長比值為0≤air光闌/總長＜0.1。

16、作為一種優選的技術方案，所述第四透鏡與所述轉折棱鏡之間的空氣間隙與所述投影鏡頭的光學總長比值為0.01≤air4/總長＜0.15。

17、作為一種優選的技術方案，逆著光路方向，所述第一透鏡的兩個曲率半徑分別為2＜r11＜10和5＜r12＜30；所述第二透鏡的兩個曲率半徑分別為-10＜r21＜10和-200＜r22＜50；所述第三透鏡的兩個曲率半徑分別為-200＜r31＜50和-15＜r32＜-2；所述第四透鏡的兩個曲率半徑分別為5＜r41＜36和-20＜r42＜-4。

18、由于采用了上述技術方案，一種投影鏡頭，依次設置有光闌、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，所述第一透鏡和所述第四透鏡均具有正光焦度，所述第二透鏡和所述第三透鏡均具有負光焦度；所述第二透鏡和所述第三透鏡組成膠合透鏡；第二透鏡和第三透鏡組合成膠合透鏡，可以有效減小鏡頭的色差，提高投影質量。

19、第一透鏡和第四透鏡采用非球面鏡片，可以有效減小鏡頭球差、彗差等像差；第二透鏡和第三透鏡采用球面透鏡，能夠有效降低第二透鏡和第三透鏡膠合面的膠合工藝難度，有助于量產。

20、本實用新型所要解決的另一個技術問題是提供一種基于上述投影鏡頭。

21、為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種投影顯示設備，包括上面所述的投影鏡頭，還包括空間光調制器和投影光源。

22、本投影顯示設備采用上面所述的投影鏡頭，能夠與dlp技術中的最小芯片—0.16英寸dmd進行匹配，鏡頭色差小，投影質量高。

技術特征：

1.一種投影鏡頭，其特征在于：依次設置有光闌、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，所述第一透鏡和所述第四透鏡均具有正光焦度，所述第二透鏡和所述第三透鏡均具有負光焦度；所述第二透鏡和所述第三透鏡組成膠合透鏡。

2.如權利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于：所述第一透鏡和所述第四透鏡為非球面透鏡，所述第二透鏡和所述第三透鏡為球面透鏡。

3.如權利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于：所述第一透鏡為彎月型非球面透鏡，所述第二透鏡和所述第三透鏡為彎月型球面透鏡，所述第四透鏡為雙凸型非球面透鏡。

4.如權利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于：所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡和所述第四透鏡均為玻璃透鏡。

5.如權利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于：所述第四透鏡遠離所述第三透鏡的一側設置有轉折棱鏡。

6.如權利要求5所述的投影鏡頭，其特征在于：所述轉折棱鏡為直角棱鏡。

7.如權利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于：所述投影鏡頭的總焦距為5mm<f<10mm。

8.如權利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于：所述第一透鏡的焦距為5<f1<15；所述第二透鏡的焦距為-10<f2<-1；所述第三透鏡的焦距為2<f3<10；第四透鏡的焦距為5<f4<15。

9.如權利要求5所述的投影鏡頭，其特征在于：

10.如權利要求5所述的投影鏡頭，其特征在于：所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的空氣間隙與所述投影鏡頭的光學總長比值為0.1≤air1/總長＜0.3；所述第三透鏡與所述第四透鏡之間的空氣間隙與所述投影鏡頭的光學總長比值為0.001≤air3/總長＜0.1。

11.如權利要求5所述的投影鏡頭，其特征在于：所述光闌與所述第一透鏡之間的空氣間隙與投影鏡頭的光學總長比值為0≤air光闌/總長＜0.1。

12.如權利要求5所述的投影鏡頭，其特征在于：所述第四透鏡與所述轉折棱鏡之間的空氣間隙與所述投影鏡頭的光學總長比值為0.01≤air4/總長＜0.15。

13.如權利要求1至10任一權利要求所述的投影鏡頭，其特征在于：逆著光路方向，所述第一透鏡的兩個曲率半徑分別為2＜r11＜10和5＜r12＜30；所述第二透鏡的兩個曲率半徑分別為-10＜r21＜10和-200＜r22＜50；所述第三透鏡的兩個曲率半徑分別為-200＜r31＜50和-15＜r32＜-2；所述第四透鏡的兩個曲率半徑分別為5＜r41＜36和-20＜r42＜-4。

14.一種投影顯示設備，其特征在于：包括如權利要求1至13任一權利要求所述的投影鏡頭，還包括空間光調制器和投影光源。

技術總結
本技術公開了一種投影鏡頭及投影顯示設備，依次設置有光闌、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，所述第一透鏡和所述第四透鏡均具有正光焦度，所述第二透鏡和所述第三透鏡均具有負光焦度；所述第二透鏡和所述第三透鏡組成膠合透鏡。有效促進AR設備小型化的發展，提供低色差、高質量的AR投影鏡頭。

技術研發人員：姜龍,郭飛
受保護的技術使用者：歌爾光學科技有限公司
技術研發日：20240523
技術公布日：2024/12/26