[發明專利]一種變形投影鏡頭

有效

• 申請號: 201410185164.6
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN104007541A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 高志強;王東平;密保秀
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G02B13/18
• 分類號: G02B13/18;G02B3/06;G02B27/01
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種變形投影鏡頭，屬于光學成像技術領域。

背景技術

汽車抬頭顯示系統HUD的出現增加了行車的安全性。由于駕駛艙的空間有限，抬頭顯示系統HUD結構日趨緊湊，其厚度也在不斷減小。

然而，傳統的抬頭顯示系統中用于轉折光路的反射鏡尺寸，特別是豎直高度過大，這一因素限制了抬頭顯示系統HUD厚度的進一步縮小。如果解除這一限制，就可以有效減小抬頭顯示裝置的厚度，使其結構緊湊、輕巧便攜。而本發明能夠很好地解決上面的問題。

發明內容

本發明目的在于提出一種減小了子午面內的成像高度的變形投影鏡頭，本發明還有一目的在于提供該變形投影鏡頭的應用。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：本發明提出一種變形投影鏡頭，該鏡頭從投影成像面到顯示芯片方向依次包括變形鏡組和基本投影鏡組，所述變形鏡組從投影成像面到顯示芯片方向依次包括具有正光焦度的第一柱面透鏡、具有負光焦度的非球面透鏡和具有負光焦度的第二柱面透鏡，所述基本投影鏡組從投影成像面到顯示芯片方向依次包括一個第一透鏡、一個第二透鏡和一個第三透鏡，所述第一透鏡是具有正光焦度的非球面透鏡，所述第二透鏡是具有負光焦度的膠合透鏡，所述第三透鏡是具有正光焦度的非球面透鏡，該變形投影鏡頭滿足條件式：

2.25＜f_y/f_x＜2.27

0.08＜f_11y/f_1y＜0.1

-0.2＜f_13y/f_1y＜-0.14

-4.5＜f_13x/f_1x＜-4.2

3.5＜f₂₁/f₂＜3.8

-3.7＜f₂₂/f₂＜-3.2

0.9＜f₂₃/f₂＜1.2

其中，f_y、f_x分別為變形投影鏡頭在子午方向和弧矢方向的組合焦距，f_11y、f_13y分別為第一柱面透鏡和第二柱面透鏡在子午方向的焦距，f_13x為第二柱面鏡在弧矢方向的焦距，f_1y、f_1x分別為變形鏡組在子午方向和弧矢方向的組合焦距，f₂₁、f₂₂、f₂₃分別為基本投影鏡組中的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡的焦距，f₂為基本投影鏡組的組合焦距。

本發明所述第一柱面透鏡為平凸柱面透鏡，凸面朝向成像面，平面朝向顯示芯片；所述非球面透鏡為凹凸透鏡，凹面朝向成像面，凸面朝向顯示芯片；所述第二柱面透鏡為凹凸膠合鏡，所述膠合面為球面，凸面朝向成像面，凹面朝向顯示芯片；所述第一透鏡為凹凸透鏡，凸面朝向成像面，凹面朝向顯示芯片；所述第二透鏡為凹凸膠合鏡，凹面朝向成像面，凸面朝向顯示芯片，膠合面為平面；所述第三透鏡為非球面透鏡，所述非球面鏡為雙凸透鏡。

本發明所述非球面可以由下式描述：