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专利申请类型:发明专利;专利名称:一种投影照明镜头
专利类型:发明专利
专利申请号:CN202411016105.6
专利申请(专利权)人:南阳利达光电有限公司
权利人地址:河南省南阳市高新区信臣西路366号
专利发明(设计)人:发明人:何玉林,刘维娜,朱高磊,姜昊良,刘为,何满,罗立瑞
专利摘要:本发明涉及汽车投影照明技术领域,尤其是一种投影照明镜头。该投影照明镜头从物侧至像侧沿光轴依次设置有光罩、第一透镜、第二透镜、孔径光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜和成像面;第一透镜为双凸正透镜;第二透镜为弯月负透镜,物侧面为凹面,像侧面为凸面;第三透镜为双凹负透镜;第四透镜为正透镜,物侧面为凸面、平面或凹面,像侧面为凸面;第五透镜为弯月正透镜,物侧面为凸面,像侧面为凹面;本发明的投影镜头采用五片球面镜片,通过合理分配各镜片的半径、厚度及间距,提高镜头成像像质;同时镜头的数值孔径NA≥0.35,保证镜头的投影画面亮度高且均匀;另外该镜头结构简单紧凑,其中的透镜使用全玻璃材料,使该系统具有良好的环境可靠性。
主权利要求:
1.一种投影照明镜头,其特征在于:从物侧至像侧沿光轴依次设置有光罩、第一透镜、第二透镜、孔径光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜和成像面;所述第一透镜为双凸正透镜;所述第二透镜为弯月负透镜,物侧面为凹面,像侧面为凸面;所述第三透镜为双凹负透镜;所述第四透镜为正透镜,物侧面为凸面、平面或凹面,像侧面为凸面;所述第五透镜为弯月正透镜,物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述成像面是高分辨率的DMD、LCD或LCoS器件。
2.根据权利要求1所述的一种投影照明镜头,其特征在于:所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均为玻璃球面透镜。
3.根据权利要求1所述的一种投影照明镜头,其特征在于:所述第一透镜的材料折射率为n1,则l.70
所述第一透镜的材料阿贝数为v1,则35
所述第二透镜的材料折射率为n2,则l.65
所述第二透镜的材料阿贝数为v2,则25
所述第三透镜的材料折射率为n3,则1.65
所述第三透镜的材料阿贝数为v3,则20
所述第四透镜的材料折射率为n4,则1.70
所述第四透镜的材料阿贝数为v4,则30
所述第五透镜的材料折射率为n5,则l.60
所述第五透镜的材料阿贝数为v5,则40
4.根据权利要求1所述的一种投影照明镜头,其特征在于:所述投影照明镜头的焦距为记为f,所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距分别为记为f1、f2、f3、f4、f5,其中f1、f2、f3、f4、f5与f满足以下比例:
1.0<|f1/f|<1.5,
1.0<|f2/f|<1.5,
1.0<|f3/f|<1.5,
0.7<|f4/f|<1.2,
1.2<|f5/f|<1.7。
5.根据权利要求1所述的一种投影照明镜头,其特征在于:所述投影照明镜头的数值孔径NA≥0.35,照度均匀性REI≥90%;所述投影镜头的光学总长TTL<100mm,光学后截距BFL≥35mm,直径<φ50mm。
6.根据权利要求4所述的一种投影照明镜头,其特征在于:所述投影镜头的光学总长度TTL与焦距f之间满足:TTL/f≤2.0。 说明书 : 一种投影照明镜头技术领域[0001] 本发明涉及汽车照明技术领域,尤其是一种投影照明镜头。背景技术[0002] 随着开云优惠体育网页版入口的不断进步,车灯作为汽车重要的安全件和外观件之一,正经历着重要变革,正逐步走向智能化和数字化,从普通照明大灯到ADB/AFS大灯,再到像素级数字投影大灯不断进化。像素级数字投影大灯不仅可以根据交通驾驶环境投射出任何所需的交通标识标线,还可以自由的控制照明的区域及照度,从而增强车与环境的交互,为驾驶者和道路参与者提供更加安全有效的照明,最大程度的降低对道路参与者造成的炫目等不良:,并为用户提供开云优惠体育网页版入口感时尚感十足的各种应用场景体验。[0003] 像素级车灯照明目前大体可以分为三个层级:百万级像素、万级像素和百级像素及以下。其中百万级像素车灯照明具有最高的分辨率,具有最高精度的图形图像控制精度,具有最广泛最佳的汽车照明应用场景体验。很显然,百万级像素车灯照明即需要满足高分辨率的投影成像,又要满足车规级的高亮度照明,还要满足高的可靠性要求和主机厂低成本的诉求等。发明内容[0004] 基于此,本发明的目的是提供一种投影照明镜头,设计合理,既需要满足高分辨率的投影成像,又要满足车规级的高亮度照明,同时兼顾高的可靠性和低成本优势。[0005] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种投影照明镜头,从物侧至像侧沿光轴依次设置有光罩、第一透镜、第二透镜、孔径光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜和成像面;所述第一透镜为双凸正透镜;所述第二透镜为弯月负透镜,物侧面为凹面,像侧面为凸面;所述第三透镜为双凹负透镜;所述第四透镜为正透镜,物侧面为凸面、平面或凹面,像侧面为凸面;所述第五透镜为弯月正透镜,物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述成像面是高分辨率的DMD、LCD或LCoS器件。[0006] 进一步的,所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均为玻璃球面透镜。[0007] 所述第一透镜的材料折射率为n1,则l.70所述第二透镜的材料折射率为n2,则l.65所述第二透镜的材料阿贝数为v2,则25所述第三透镜的材料折射率为n3,则1.65所述第三透镜的材料阿贝数为v3,则20所述第四透镜的材料折射率为n4,则1.70所述第四透镜的材料阿贝数为v4,则30所述第五透镜的材料折射率为n5,则l.60所述第五透镜的材料阿贝数为v5,则40[0008] 所述投影照明镜头的焦距为记为f,所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距分别为记为f1、f2、f3、f4、f5,其中f1、f2、f3、f4、f5与f满足以下比例:1.0<|f1/f|<1.5,1.0<|f2/f|<1.5,1.0<|f3/f|<1.5,0.7<|f4/f|<1.2,1.2<|f5/f|<1.7。[0009] 所述投影照明镜头的数值孔径NA≥0.35,照度均匀性REI≥90%;所述投影镜头的光学总长TTL<100mm,光学后截距BFL≥35mm,直径<φ50mm。[0010] 所述投影镜头的光学总长度TTL与焦距f之间满足:TTL/f≤2.0。[0011] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明采用五片球面玻璃镜片,通过不同光焦度的合理组合,提高了镜头的投影像质,可以投射出高像素、高质量的图案或文字;采用全玻设计使系统结构简单紧凑,其中的透镜使用全玻璃材料,使该系统具有良好的环境可靠性。附图说明[0012] 图1是本发明实施例的系统图;图2是本发明投影镜头的MTF图;图3是本发明的32x16网格投影仿真图;图中标号为:1、灯罩;2、第一透镜;3、第二透镜;4、孔径光阑;5、第三透镜;6、第四透镜;7、第五透镜;S1、第一透镜物面;S2、第一透镜像面;S3、第二透镜物面;S4、第二透镜像面;S5、第三透镜物面;S6、第三透镜像面;S7、第四透镜物面;S8、第四透镜像面;S9、第五透镜物面;S10、第五透镜像面;IMG、成像面。具体实施方式[0013] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[0014] 参照图1?3所示,一种投影照明镜头,应用于汽车前照灯,从物侧至像侧沿光轴依次设置有光罩1、第一透镜2、第二透镜3、孔径光阑4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7和成像面IMG。第一透镜为双凸正透镜;第二透镜为弯月负透镜,物侧面为凹面,像侧面为凸面;第三透镜为双凹负透镜;第四透镜为正透镜,物侧面为凸面、平面或凹面,像侧面为凸面;第五透镜为弯月正透镜,物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述成像面是高分辨率的DMD、LCD或LCoS器件。[0015] 为了提升环境可靠性,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均为玻璃球面透镜。[0016] 本发明透镜材料的性质如下:第一透镜的材料折射率为n1,则l.70第一透镜的材料阿贝数为v1,则35第二透镜的材料折射率为n2,则l.65第二透镜的材料阿贝数为v2,则25第三透镜的材料折射率为n3,则1.65第三透镜的材料阿贝数为v3,则20第四透镜的材料折射率为n4,则1.70第四透镜的材料阿贝数为v4,则30第五透镜的材料折射率为n5,则l.60第五透镜的材料阿贝数为v5,则40[0017] 作为优选方案:投影照明镜头的焦距为记为f,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的焦距分别为记为f1、f2、f3、f4、f5,其中f1、f2、f3、f4、f5与f满足以下比例:1.0<|f1/f|<1.5,1.0<|f2/f|<1.5,1.0<|f3/f|<1.5,0.7<|f4/f|<1.2,1.2<|f5/f|<1.7。[0018] 此外,投影照明镜头的数值孔径NA≥0.35,照度均匀性REI≥90%,可以满足汽车前照灯高亮度照明的需求;投影镜头的光学总长TTL<100mm,光学后截距BFL≥35mm,直径<φ50mm,可以满足汽车前照灯空间布局的要求。[0019] 所述投影镜头的光学总长度TTL与焦距f之间满足:TTL/f≤2.0。[0020] 根据本发明的实施例:本发明采用五片球面玻璃镜片,通过不同光焦度的合理组合,提高了镜头的投影像质,可以投射出高像素、高质量的图案或文字;采用全玻设计使系统结构简单紧凑,其中的透镜使用全玻璃材料,使该系统具有良好的环境可靠性。[0021] 表1是实施例1的详细参数:表1[0022] 图2是本发明实施例的MTF曲线图,图3是本发明实施例的32x16网格仿真图。[0023] 综上所述,本发明具有光学效率高和成像质量好的特点,满足高亮度照明的同时又兼顾高解像力的要求,应用于投影成像系统时具有良好的成像品质。[0024] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
专利地区:河南
专利申请日期:2024-07-27
专利公开日期:2024-10-08
专利公告号:CN118746884A