[发明专利]无偏轴式镜头系统

说明书

无偏轴式镜头系统。它包括沿成像光路依次设置的一透镜组、一菱镜、一DMD保护玻璃、成像面，所述成像面为DMD显示器，所述透镜组为多个球面透镜，所述透镜组依次包括第一正透镜、第二负透镜、第三负透镜、第四正透镜、第五正透镜；所述透镜组满足下列关系：bfl/f=0.846（1），1.5f1/f2.2（2），Nd11.65（3），Vd160（4），2R3/R44（5）。该无偏轴式镜头系统采用多个球面透镜将视场角FOV控制在16度至20度范围，且镜头构架体积小，同时由于采用球面透镜，制作成本低。

技术领域

本发明涉及投影镜头技术领域，特别是一种采用多个球面透镜将视场角FOV控制在16度至20度范围、同时体积小且成本低的无偏轴式镜头系统。

背景技术

DMD(数字微镜器件)是一种由多个高速数字式光反射开光组成的阵列，DMD是由许多小型铝制反射镜面构成的,镜片的多少由显示分辨率决定,一个小镜片对应一个像素，相对于TFT-LCD(液晶)的透射率低,对比度小,DMD的反射率高,对比度大，将物体成像于DMD器件上,通过DMD器件的像素级可控特性及其高速的翻转频率,再将每个像点依次扫描到探测器上,并能实现白天对可见光条件下物体的高速被动式点扫描成像。

DMD微阵列反射镜显示器使用时需要搭配投影镜头，为了配合DMD需求的光学特征，投影镜头的像端为远心设计，此外为搭配用于汽车HUD光学系统，因此属于无偏轴式设计，目前已知用于汽车HUD的投影镜头的视场角FOV介于16度至20度范围内，但镜头构架尺寸都偏大，同时主要使用非球面透镜调节视场角，而非球面透镜加工难度大，使得制作成本大。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种无偏轴式镜头系统，该无偏轴式镜头系统采用多个球面透镜将视场角FOV控制在16度至20度范围，且镜头构架体积小，同时由于采用球面透镜，制作成本低。

为了解决上述现有技术问题,本发明的技术方案是:

本发明无偏轴式镜头系统，它包括沿成像光路依次设置的一透镜组、一菱镜、一DMD保护玻璃、成像面，所述成像面为DMD显示器，所述透镜组为多个球面透镜，用于将成像光线的视场角FOV控制在16度至20度范围，所述透镜组依次包括第一正透镜、第二负透镜、第三负透镜、第四正透镜、第五正透镜；

所述透镜组满足下列关系：

bfl/f =0.846 （1），

1.5 f1/f 2.2 （2），

Nd1 1.65 （3），

Vd1 60 （4），

2R3/R44 （5）；

所述关系（1）、（2）、（3）、（4）、（5）中：

Bfl为镜头系统不包含菱镜及DMD保护玻璃时的后焦距，

F为镜头系统整体的有效焦距，

f1为第一正透镜的独立焦距，

Nd1为第一正透镜在d光频谱下的折射率，

Vd1为第一正透镜為在d光频谱下的Abbe数值，

R3为第二负透镜的左面曲率半径，

R4为第二负透镜的右面曲率半径。