[发明专利]成像镜头和像素投影成像装置

说明书

本发明提供一种成像镜头和像素投影成像装置，包括：沿着同一光轴方向从像侧到物侧依次排列设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均包括两个光学表面，且所述两个光学表面中的一个光学表面朝向像侧，另一个光学表面朝向物侧；成像光线从物侧方向依次通过所述第四透镜、第三透镜、第二透镜和第一透镜的两个光学表面在像侧成像；其中，所述第一透镜具有正光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，且所述第四透镜的折射率大于1.8，本发明提供的成像镜头和像素投影成像装置，提高了光源光的利用率，使得物侧的信息能够被清晰无损的投影。

技术领域

本发明涉及光学镜头领域，尤其涉及一种成像镜头和像素投影成像装置。

背景技术

近年来，随着无人驾驶/自动驾驶技术的发展，车辆在行驶的过程中，尤其是夜间行驶时，自动驾驶的车辆如何向外部驾驶环境中的行人、车辆等传递车辆信息或交互功能变得越来越必要，一般的车辆通过车灯与外界进行信息传递和交互，例如通过转向灯告知行人和其他车辆自身接下来的行进方向，而最新的概念车则是将车灯、车前部/后部来作为信息表达的载体，例如在车前部的格栅处、后部以及尾灯上集成液晶显示面板、LED(发光二极管)点阵显示面板或者在前灯上设置像素投影技术等几种技术应用形式，相对而言，汽车前灯投影照明技术更具发展潜力，因为它是一种基于光的可视化信息交互形式，且投射区域、距离及体验感上比面积有限的显示面板效果更好。

目前，汽车大灯投影技术和传统娱乐影音显示的技术方案相类似，在投影技术的选择上，分为基于液晶光阀特性的投射式液晶(LCD)投影、反射式硅基液晶(LCOS)投影、基于空间光调制器的德州仪器公司数字微镜(DMD)的DLP投影技术、基于激光扫描振镜(Scanner MEMS)的投影技术以及基于像素级别的LED光源这几类，其中，DLP技术能够实现的分辨率最高，且当前还有车规级的DMD芯片、光学镜片以及LED颗粒等核心器件，发展较晚但发展速度迅猛，Scanner MEMS技术投影系统较为复杂，但是MEMS扫描速度能够实现可调节的分辨率，系统效率较高，不过配套的MEMS芯片、激光二极管及荧光板的市场应用并不成熟，LCD投影由于液晶固有的温度特性，不适合车用工况，所以研究较少，而像素级别的LED光源方案应用方案相对其它几种都较为简单。

然而，不管采取上述的哪种技术来实现，其中都会涉及到光学成像投影镜头，能够将成像光电器件或成像光源上的图像信息投射出去，但现有的成像镜头在将光源上显示的影像投射时，会出现因还原度不够，使得投影的图像看起来较为模糊，以及对光源光的利用率低下，造成投影距离过短且亮度不够难以分辨图像的问题。

发明内容

本发明提供一种成像镜头和像素投影成像装置，通过多个透镜之间的相互配合，提高对光源光的利用率，并进行无损清晰的投影成像。

本发明的第一方面提供一种成像镜头，包括：

沿着同一光轴方向从像侧到物侧依次排列设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均包括两个光学表面，且所述两个光学表面中的一个光学表面朝向像侧，另一个光学表面朝向物侧；成像光线从物侧方向依次通过所述第四透镜、第三透镜、第二透镜和第一透镜的两个光学表面在像侧成像；

其中，所述第一透镜具有正光焦度，所述第二透镜具有负光焦度，所述第三透镜具有正光焦度，所述第四透镜具有正光焦度，且所述第四透镜的折射率大于1.8。

进一步地，所述第一透镜包括的两个光学表面分别为呈凸面的第一光学表面和第二光学表面，所述第二透镜包括的两个光学表面分别为呈凹面的第三光学表面和第四光学表面，所述第三透镜包括的两个光学表面分别为呈凸面的第五光学表面和第六光学表面，所述第四透镜包括的两个光学表面分别为呈凸面的第七光学表面和呈凹面的第八光学表面，其中，所述第一光学表面、所述第三光学表面、所述第五光学表面和所述第七光学表面朝向像侧，所述第二光学表面、所述第四光学表面、所述第六光学表面和所述第八光学表面朝向物侧。