CN108427183A - 投影镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种投影镜头，该投影镜头沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜。第一透镜具有正光焦度；第二透镜具有负光焦度，其近成像侧面为凹面，近像源侧为凸面；第三透镜具有正光焦度，其近成像侧面为凸面。投影镜头的总有效焦距f与第二透镜于光轴上的中心厚度CT2满足3.0≤f/CT2＜5.5。
Description
技术领域
本申请涉及一种投影镜头，更具体地，本申请涉及一种包括三片透镜的投影镜头。
背景技术
近年来，随着影像科技的不断进步，投影镜头的应用范围越来越广，交互式投影设备逐步兴起。为了满足小型化电子设备和交互式的要求，投影镜头需要在保证小型化的同时，具有较大的视场角和良好的成像质量，以保证图像信息的获取。
然而，传统的投影镜头通常通过增加透镜片数来消除各种像差，提高分辨率，如此会导致投影镜头的总长增加，不利于镜头的小型化。另一方面，较大的视场角会导致投影镜头的畸变较难控制，成像质量较差，不利于镜头投射出准确的图像信息。
发明内容
本申请提供了可适用于小型化电子设备的、至少解决或部分解决现有技术中的上述至少一个缺点的投影镜头。
一方面，本申请提供了这样一种投影镜头，该镜头沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜。其中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其近成像侧面可为凹面，近像源侧可为凸面；第三透镜可具有正光焦度，其近成像侧面可为凸面。其中，投影镜头的总有效焦距f与第二透镜于光轴上的中心厚度CT2可满足3.0≤f/CT2＜5.5。
在一个实施方式中，第二透镜于光轴上的中心厚度CT2与第二透镜在最大有效半径处的边缘厚度ET2可满足0.5＜CT2/ET2≤1.6。
在一个实施方式中，第二透镜于光轴上的中心厚度CT2与第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12可满足0.3＜CT2/T12＜1.0。
在一个实施方式中，所述第一透镜的有效焦距f1与投影镜头的总有效焦距f可满足1.0＜f1/f＜1.3。
在一个实施方式中，投影镜头的总有效焦距f与第二透镜的有效焦距f2可满足-3.0＜f/f2＜0。
在一个实施方式中，第二透镜的有效焦距f2与第三透镜的有效焦距f3可满足-2.5＜f2/f3＜-0.5。
在一个实施方式中，第二透镜的近像源侧面的曲率半径R4与第二透镜的近成像侧面的曲率半径R3可满足1.5＜R4/R3＜5.0。
在一个实施方式中，投影镜头的总有效焦距f与第一透镜的近像源侧面的曲率半径R2可满足-1.9＜f/R2＜-1.3。
在一个实施方式中，第二透镜的近像源侧面和光轴的交点至第二透镜近像源侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG22与第二透镜的近成像侧面和光轴的交点至第二透镜近成像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG21可满足0.8＜SAG22/SAG21＜1.3。
在一个实施方式中，第一透镜的折射率N1与第二透镜的折射率N2可满足(N1+N2)/2≤1.63。
在一个实施方式中，投影镜头的入瞳直径EPD与投影镜头的像源区域对角线长的一半IH可满足0.2＜EPD/IH＜0.7。
在一个实施方式中，投影镜头的总有效焦距f与投影镜头的像源区域对角线长的一半IH可满足0.8＜f/IH≤1.3。
在一个实施方式中，第一透镜的近成像侧面的最大有效半径DT11与第三透镜的近成像侧面的最大有效半径DT31可满足0.2＜DT11/DT31＜0.5。
在一个实施方式中，第三透镜的近像源侧可为凸面；投影镜头的总有效焦距f与第三透镜的近像源侧面的曲率半径R6可满足-1.0＜f/R6＜0。
在一个实施方式中，第三透镜的近像源侧可为凹面；第二透镜的有效焦距f2与第三透镜的有效焦距f3可满足-2.5＜f2/f3≤-1.1；第二透镜的近像源侧面的曲率半径R4与第二透镜的近成像侧面的曲率半径R3可满足1.6＜R4/R3＜2.5；以及第二透镜于光轴上的中心厚度CT2与第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12可满足0.3＜CT2/T12≤0.6。
另一方面，本申请提供了这样一种投影镜头，该镜头沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜。其中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其近成像侧面可为凹面，近像源侧可为凸面；第三透镜可具有正光焦度，其近成像侧面可为凸面。其中，第二透镜的有效焦距f2与第三透镜的有效焦距f3可满足-2.5＜f2/f3＜-0.5。
又一方面，本申请还提供了这样一种投影镜头，该镜头沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜。其中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其近成像侧面可为凹面，近像源侧可为凸面；第三透镜可具有正光焦度，其近成像侧面可为凸面。其中，投影镜头的总有效焦距f与投影镜头的像源区域对角线长的一半IH可满足0.8＜f/IH≤1.3。
又一方面，本申请还提供了这样一种投影镜头，该镜头沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜。其中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其近成像侧面可为凹面，近像源侧可为凸面；第三透镜可具有正光焦度，其近成像侧面可为凸面。其中，第二透镜的近像源侧面和光轴的交点至第二透镜近像源侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG22与第二透镜的近成像侧面和光轴的交点至第二透镜近成像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG21可满足0.8＜SAG22/SAG21＜1.3。
又一方面，本申请还提供了这样一种投影镜头，该镜头沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜。其中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其近成像侧面可为凹面，近像源侧可为凸面；第三透镜可具有正光焦度，其近成像侧面可为凸面。其中，投影镜头的入瞳直径EPD与投影镜头的像源区域对角线长的一半IH可满足0.2＜EPD/IH＜0.7。
又一方面，本申请还提供了这样一种投影镜头，该镜头沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜。其中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其近成像侧面可为凹面，近像源侧可为凸面；第三透镜可具有正光焦度，其近成像侧面可为凸面。其中，第二透镜于光轴上的中心厚度CT2与第二透镜在最大有效半径处的边缘厚度ET2可满足0.5＜CT2/ET2≤1.6。
又一方面，本申请还提供了这样一种投影镜头，该镜头沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜。其中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其近成像侧面可为凹面，近像源侧可为凸面；第三透镜可具有正光焦度，其近成像侧面可为凸面。其中，第一透镜的近成像侧面的最大有效半径DT11与第三透镜的近成像侧面的最大有效半径DT31可满足0.2＜DT11/DT31＜0.5。
本申请采用了三片透镜，通过合理选用透镜材质以及合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，使得上述投影镜头具有大视场角、小型化、能够应用于红外波段等至少一个有益效果。
附图说明
结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
图1示出了根据本申请实施例1的投影镜头的结构示意图；
图2A至图2B分别示出了实施例1的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图3示出了根据本申请实施例2的投影镜头的结构示意图；
图4A至图4B分别示出了实施例2的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图5示出了根据本申请实施例3的投影镜头的结构示意图；
图6A至图6B分别示出了实施例3的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图7示出了根据本申请实施例4的投影镜头的结构示意图；
图8A至图8B分别示出了实施例4的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图9示出了根据本申请实施例5的投影镜头的结构示意图；
图10A至图10B分别示出了实施例5的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图11示出了根据本申请实施例6的投影镜头的结构示意图；
图12A至图12B分别示出了实施例6的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图13示出了根据本申请实施例7的投影镜头的结构示意图；
图14A至图14B分别示出了实施例7的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图15示出了根据本申请实施例8的投影镜头的结构示意图；
图16A至图16B分别示出了实施例8的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图17示出了根据本申请实施例9的投影镜头的结构示意图；
图18A至图18B分别示出了实施例9的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图19示出了根据本申请实施例10的投影镜头的结构示意图；
图20A至图20B分别示出了实施例10的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图21示出了根据本申请实施例11的投影镜头的结构示意图；
图22A至图22B分别示出了实施例11的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图23示出了根据本申请实施例12的投影镜头的结构示意图；
图24A至图24B分别示出了实施例12的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线；
图25示出了根据本申请实施例13的投影镜头的结构示意图；
图26A至图26B分别示出了实施例13的投影镜头的畸变曲线和相对照度曲线。
具体实施方式
为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意，在本说明书中，第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜，第二透镜也可被称作第一透镜。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜中靠近像源侧的表面称为近像源侧面，每个透镜中靠近成像侧的表面称为近成像侧面。
还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
根据本申请示例性实施方式的投影镜头可包括例如三片具有光焦度的透镜，即，第一透镜、第二透镜和第三透镜。这三片透镜沿着光轴由成像侧至像源侧依序排列。
在示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其近成像侧面可为凹面，近像源侧面可为凸面；第三透镜可具有正光焦度，其近成像侧面可为凸面。
在示例性实施方式中，第一透镜的近像源侧面可为凸面。
合理配置各个透镜的光焦度与面型，可有效缩短镜头总长，满足小型化的需求。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式3.0≤f/CT2＜5.5，其中，f为投影镜头的总有效焦距，CT2为第二透镜于光轴上的中心厚度。更具体地，f和CT2进一步可满足3.08≤f/CT2≤5.33。满足条件式3.0≤f/CT2＜5.5，有利于缩短镜头总长。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式(N1+N2)/2≤1.63，其中，N1为第一透镜的折射率，N2为第二透镜的折射率。更具体地，N1和N2进一步可满足1.53≤(N1+N2)/2≤1.63。采用折射率较低的材料，可以使得系统具有较好的色散效果，且可以有效地节省成本。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式-3.0＜f/f2＜0，其中，f为投影镜头的总有效焦距，f2为第二透镜的有效焦距。更具体地，f和f2进一步可满足-2.64≤f/f2≤-0.30。合理分配投影镜头的总有效焦距和第二透镜的有效焦距，能有效地控制光线偏折，降低镜头的敏感性，同时有利于减小光学系统的球差、象散等，有利于提高投影镜头的成像品质。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式0.8＜SAG22/SAG21＜1.3，其中，SAG22为第二透镜的近像源侧面和光轴的交点至第二透镜近像源侧面的有效半径顶点的轴上距离，SAG21为第二透镜的近成像侧面和光轴的交点至第二透镜近成像侧面的有效半径顶点的轴上距离。更具体地，SAG22和SAG21进一步可满足0.87≤SAG22/SAG21≤1.24。合理配置第二透镜的厚度，使得边缘至中心的亮度均匀，从而有效地提升相对照度，进而提高投影镜头的成像质量。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式1.0＜f1/f＜1.3，其中，f1为第一透镜的有效焦距，f为投影镜头的总有效焦距。更具体地，f1和f进一步可满足1.07≤f1/f≤1.18。满足条件式1.0＜f1/f＜1.3，使得投影镜头的总有效焦距与第一透镜的有效焦距的分配更加合理，从而有利于修正投影镜头的球差，提高投影镜头的成像品质。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式-2.5＜f2/f3＜-0.5，其中，f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。更具体地，f2和f3进一步可满足-2.14≤f2/f3≤-0.73。满足条件式-2.5＜f2/f3＜-0.5，使得第二透镜和第三透镜的光焦度的分配更加合理，从而有利于修正投影镜头的场曲，提高投影镜头的成像质量。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式1.5＜R4/R3＜5.0，其中，R4为第二透镜的近像源侧面的曲率半径，R3为第二透镜的近成像侧面的曲率半径。更具体地，R4和R3进一步可满足1.67≤R4/R3≤4.86。满足条件式1.5＜R4/R3＜5.0，使得第二透镜的曲线更加平滑，形状更加匀称，从而可以有效地减小投影镜头的总长，增大投影镜头的视场角。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式0.8＜f/IH≤1.3，其中，f为投影镜头的总有效焦距，IH为像源区域对角线长的一半。更具体地，f和IH进一步可满足0.87≤f/IH≤1.29。合理配置投影镜头的总有效焦距和像高，可有效地减小畸变并提升镜头的加工工艺性，同时有利于提升各透镜的边缘亮度，提高投影镜头的画质。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式0.2＜EPD/IH＜0.7，其中，EPD为投影镜头的入瞳直径，IH为像源区域对角线长的一半。更具体地，EPD和IH进一步可满足0.35≤EPD/IH≤0.64。合理配置投影镜头的入瞳直径和像高，能够有效地控制投影镜头的尺寸，减小投影镜头的体积，实现投影镜头的小型化。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式0.5＜CT2/ET2≤1.6，其中，CT2为第二透镜于光轴上的中心厚度，ET2为第二透镜在最大有效半径处的边缘厚度。更具体地，CT2和ET2进一步可满足0.73≤CT2/ET2≤1.51。通过控制第二透镜的中心以及边缘厚度，能够有效地控制光线在第二透镜的近像源侧面的入射角度，提高投影镜头的成像质量。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式-1.9＜f/R2＜-1.3，其中，f为投影镜头的总有效焦距，R2为第一透镜的近像源侧面的曲率半径。更具体地，f和R2进一步可满足-1.75≤f/R2≤-1.36。通过控制投影镜头的总有效焦距和第一透镜的近像源侧面的曲率半径，可矫正光学系统的轴外像差，从而有效地提高投影镜头的成像品质。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式0.2＜DT11/DT31＜0.5，其中，DT11为第一透镜的近成像侧面的最大有效半径，DT31为第三透镜的近成像侧面的最大有效半径。更具体地，DT11和DT31进一步可满足0.26≤DT11/DT31≤0.39。通过对第一透镜近成像侧面和第三透镜近成像侧面的最大有效半径进行优化配置，可有效地控制投影镜头的结构尺寸，有利于镜头的组立工艺；同时，可有效地提高投影镜头的成像质量。
在示例性实施方式中，本申请的投影镜头可满足条件式0.3＜CT2/T12＜1.0，其中，CT2为第二透镜于光轴上的中心厚度，T12为第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离。更具体地，CT2和T12进一步可满足0.36≤CT2/T12≤0.96。满足条件式0.3＜CT2/T12＜1.0，可以有效地缩短镜头系统的总长，减小镜头的体积，实现镜头小型化。
在示例性实施方式中，第三透镜的近像源侧面可为凸面。进一步地，第三透镜的近像源侧面的曲率半径R6与投影镜头的总有效焦距f可满足-1.0＜f/R6＜0。更具体地，f和R6进一步可满足-0.75≤f/R6＜0。第三透镜的近像源侧面为凸面，有利于让光线保持均匀、无暗角，并可以较好地修正畸变。
在示例性实施方式中，第三透镜的近像源侧面可为凹面。在将第三透镜的近像源侧面布置成凹面的情形下，进一步调整镜头各参数，使得镜头满足：-2.5＜f2/f3≤-1.1，其中，f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距；1.6＜R4/R3＜2.5，其中，R4为第二透镜的近像源侧面的曲率半径，R3为第二透镜的近成像侧面的曲率半径；以及0.3＜CT2/T12≤0.6，其中，CT2为第二透镜于光轴上的中心厚度，T12为第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离。更具体地，f2和f3进一步可满足-2.14≤f2/f3≤-1.14；R4和R3进一步可满足1.67≤R4/R3≤2.31；以及CT2和T12进一步可满足0.37≤CT2/T12≤0.59。这样的配置有利于修正投影镜头的场曲，提高投影镜头的成像质量，并可以有效地缩短投影镜头的总长，增大投影镜头的视场角。
在示例性实施方式中，上述投影镜头还可包括至少一个光阑，以提升镜头的成像质量。可选地，光阑可设置在成像侧与第一透镜之间。
根据本申请的上述实施方式的投影镜头可采用例如三片透镜，通过合理选取透镜的材质并合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，使得投影镜头具有足够的视场角、小型化等有益效果。通过上述配置的投影镜头可作为应用于红外波段的交互式投影镜头使用。
在本申请的实施方式中，各透镜多采用非球面镜面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而改善成像质量。
然而，本领域的技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成投影镜头的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如，虽然在实施方式中以三个透镜为例进行了描述，但是该投影镜头不限于包括三个透镜。如果需要，该投影镜头还可包括其它数量的透镜。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的投影镜头的具体实施例。
实施例1
以下参照图1至图2B描述根据本申请实施例1的投影镜头。图1示出了根据本申请实施例1的投影镜头的结构示意图。
如图1所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凹面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凸面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表1示出了实施例1的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表1
由表1可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。在本实施例中，各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数(在表1中已给出)；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S6的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16和A18。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 |
| S1 | -1.0029E+00 | 7.5884E+00 | -5.1243E+02 | 1.6780E+04 | -3.2312E+05 | 3.5420E+06 | -2.0327E+07 | 4.7272E+07 |
| S2 | -4.5135E-02 | 4.1888E-01 | -6.1162E+00 | 2.9685E+01 | -4.5099E+01 | 1.3997E+01 | 7.1587E+01 | |
| S3 | -6.6035E-01 | 4.3582E-01 | -1.5408E-01 | 2.1912E+01 | -2.4886E+01 | -7.0720E+01 | 1.0768E+02 | |
| S4 | -1.8261E-01 | -1.4631E-01 | 1.1810E+01 | -6.4205E+01 | 1.5793E+02 | -1.8472E+02 | 8.3896E+01 | |
| S5 | -4.9582E-02 | 3.5081E-01 | -5.0811E-01 | 8.4710E-01 | -1.5566E+00 | 1.4201E+00 | -4.9113E-01 | |
| S6 | 1.2371E-01 | -1.1124E+00 | 5.5058E+00 | -1.1090E+01 | 1.0953E+01 | -5.4017E+00 | 1.0649E+00 |
表2
表3给出实施例1中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.26 | f(mm) | 1.11 |
| f2(mm) | -1.31 | HFOV(°) | 44.3 |
| f3(mm) | 1.01 |
表3
实施例1中的投影镜头满足：
f/f2＝-0.85，其中，f为投影镜头的总有效焦距，f2为第二透镜E2的有效焦距；
SAG22/SAG21＝1.09，其中，SAG22为第二透镜E2的近像源侧面S4和光轴的交点至第二透镜E2近像源侧面S4的有效半径顶点的轴上距离，SAG21为第二透镜E2的近成像侧面S3和光轴的交点至第二透镜E2近成像侧面S3的有效半径顶点的轴上距离；
f1/f＝1.14，其中，f1为第一透镜E1的有效焦距，f为投影镜头的总有效焦距；
f2/f3＝-1.30，其中，f2为第二透镜E2的有效焦距，f3为第三透镜E3的有效焦距；
R4/R3＝2.06，其中，R4为第二透镜E2的近像源侧面S4的曲率半径，R3为第二透镜E2的近成像侧面S3的曲率半径；
f/IH＝1.08，其中，f为投影镜头的总有效焦距，IH为像源区域对角线长的一半；
EPD/IH＝0.51，其中，EPD为投影镜头的入瞳直径，IH为像源区域对角线长的一半；
CT2/ET2＝1.20，其中，CT2为第二透镜E2于光轴上的中心厚度，ET2为第二透镜E2在最大有效半径处的边缘厚度；
f/R2＝-1.70，其中，f为投影镜头的总有效焦距，R2为第一透镜E1的近像源侧面S2的曲率半径；
DT11/DT31＝0.31，其中，DT11为第一透镜E1的近成像侧面S1的最大有效半径，DT31为第三透镜E3的近成像侧面S5的最大有效半径；
f/CT2＝3.98，其中，f为投影镜头的总有效焦距，CT2为第二透镜E2于光轴上的中心厚度；
(N1+N2)/2＝1.62，其中，N1为第一透镜E1的折射率，N2为第二透镜E2的折射率；
CT2/T12＝0.50，其中，CT2为第二透镜E2于光轴上的中心厚度，T12为第一透镜E1和第二透镜E2在光轴上的间隔距离；
f/R6＝-0.10，其中，f为投影镜头的总有效焦距，R6为第三透镜E3的近像源侧面S6的曲率半径。
图2A示出了实施例1的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图2B示出了实施例1的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图2A和图2B可知，实施例1所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3至图4B描述根据本申请实施例2的投影镜头。在本实施例及以下实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。图3示出了根据本申请实施例2的投影镜头的结构示意图。
如图3所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凹面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凸面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表4示出了实施例2的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表4
由表4可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表5示出了可用于实施例2中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 |
| S1 | -6.1892E-01 | 1.2773E-01 | -1.2896E+02 | 5.1658E+03 | -1.0686E+05 | 1.1933E+06 | -6.8366E+06 | 1.5768E+07 |
| S2 | -8.3465E-02 | -2.2393E-01 | -4.2878E-01 | 1.8694E+01 | -1.3104E+02 | 4.1846E+02 | -4.9627E+02 | |
| S3 | 7.5799E-01 | -2.4309E+01 | 1.7488E+02 | -6.1961E+02 | 1.2502E+03 | -1.3664E+03 | 6.2507E+02 | |
| S4 | 5.2612E-01 | -6.1181E+00 | 2.2852E+01 | -3.1708E+01 | 5.2909E+00 | 2.8883E+01 | -2.1059E+01 | |
| S5 | 1.2037E-01 | -5.5864E-01 | 1.3404E+00 | -1.5354E+00 | 6.0539E-01 | 1.8385E-01 | -1.9403E-01 | |
| S6 | 7.4721E-01 | -3.1305E+00 | 6.8474E+00 | -8.4486E+00 | 5.7363E+00 | -2.0313E+00 | 2.9412E-01 |
表5
表6给出实施例2中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.46 | f(mm) | 1.25 |
| f2(mm) | -1.17 | HFOV(°) | 39.0 |
| f3(mm) | 0.96 |
表6
图4A示出了实施例2的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图4B示出了实施例2的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图4A和图4B可知，实施例2所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5至图6B描述了根据本申请实施例3的投影镜头。图5示出了根据本申请实施例3的投影镜头的结构示意图。
如图5所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凹面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凸面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表7示出了实施例3的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表7
由表7可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表8示出了可用于实施例3中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 |
| S1 | -6.1980E-01 | 1.4829E+00 | -1.0886E+02 | 2.6894E+03 | -3.8088E+04 | 3.0423E+05 | -1.2765E+06 | 2.1924E+06 |
| S2 | -2.3028E-02 | -5.6488E-01 | 3.8560E+00 | -1.4708E+01 | 3.7359E+01 | -5.9567E+01 | 5.3357E+01 | |
| S3 | 2.8415E-01 | -1.5547E+01 | 1.0535E+02 | -3.1863E+02 | 5.2285E+02 | -4.5355E+02 | 1.6362E+02 | |
| S4 | 2.6411E-01 | -2.9520E+00 | 6.9629E+00 | 8.5614E+00 | -4.4627E+01 | 5.2762E+01 | -2.0821E+01 | |
| S5 | 1.2815E-01 | 5.5936E-02 | -1.7485E+00 | 5.7071E+00 | -8.7590E+00 | 6.6571E+00 | -2.0541E+00 | |
| S6 | 1.1895E+00 | -4.2513E+00 | 8.5299E+00 | -1.1025E+01 | 9.1752E+00 | -4.5261E+00 | 9.8100E-01 |
表8
表9给出实施例3中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.38 | f(mm) | 1.18 |
| f2(mm) | -1.18 | HFOV(°) | 40.4 |
| f3(mm) | 0.92 |
表9
图6A示出了实施例3的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图6B示出了实施例3的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图6A和图6B可知，实施例3所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7至图8B描述了根据本申请实施例4的投影镜头。图7示出了根据本申请实施例4的投影镜头的结构示意图。
如图7所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凸面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凹面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表10示出了实施例4的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表10
由表10可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表11示出了可用于实施例4中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表11
表12给出实施例4中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.50 | f(mm) | 1.33 |
| f2(mm) | -1.25 | HFOV(°) | 37.9 |
| f3(mm) | 1.05 |
表12
图8A示出了实施例4的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图8B示出了实施例4的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图8A和图8B可知，实施例4所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9至图10B描述了根据本申请实施例5的投影镜头。图9示出了根据本申请实施例5的投影镜头的结构示意图。
如图9所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凸面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凸面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表13示出了实施例5的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表13
由表13可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表14示出了可用于实施例5中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 |
| S1 | -5.5208E-01 | 1.0127E+01 | -4.5308E+02 | 1.1436E+04 | -1.7137E+05 | 1.5033E+06 | -7.1228E+06 | 1.3959E+07 |
| S2 | 1.3662E-02 | -5.7846E-02 | -2.8482E+00 | 4.4723E+01 | -2.1171E+02 | 4.8533E+02 | -4.5509E+02 | |
| S3 | 1.3256E+00 | -2.8217E+01 | 1.6643E+02 | -4.6981E+02 | 7.2979E+02 | -6.2046E+02 | 2.3818E+02 | |
| S4 | 7.7932E-01 | -8.6775E+00 | 3.2783E+01 | -6.7347E+01 | 9.9683E+01 | -1.0211E+02 | 4.8428E+01 | |
| S5 | 3.5960E-02 | 2.0474E-01 | -2.6623E+00 | 8.8113E+00 | -1.3954E+01 | 1.0923E+01 | -3.4544E+00 | |
| S6 | 2.0064E+00 | -8.5164E+00 | 1.9452E+01 | -2.7264E+01 | 2.3205E+01 | -1.1037E+01 | 2.2359E+00 |
表14
表15给出实施例5中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.28 | f(mm) | 1.13 |
| f2(mm) | -1.01 | HFOV(°) | 41.8 |
| f3(mm) | 0.86 |
表15
图10A示出了实施例5的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图10B示出了实施例5的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图10A和图10B可知，实施例5所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11至图12B描述了根据本申请实施例6的投影镜头。图11示出了根据本申请实施例6的投影镜头的结构示意图。
如图11所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凸面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凸面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表16示出了实施例6的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表16
由表16可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表17示出了可用于实施例6中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表17
表18给出实施例6中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 0.96 | f(mm) | 0.90 |
| f2(mm) | -0.54 | HFOV(°) | 48.6 |
| f3(mm) | 0.64 |
表18
图12A示出了实施例6的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图12B示出了实施例6的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图12A和图12B可知，实施例6所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例7
以下参照图13至图14B描述了根据本申请实施例7的投影镜头。图13示出了根据本申请实施例7的投影镜头的结构示意图。
如图13所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凸面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凹面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表19示出了实施例7的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表19
由表19可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表20示出了可用于实施例7中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 |
| S1 | -5.2266E-01 | 7.4342E+00 | -3.7164E+02 | 1.0270E+04 | -1.6614E+05 | 1.5473E+06 | -7.6633E+06 | 1.5505E+07 |
| S2 | 1.0749E-02 | -1.3238E-01 | -3.9429E+00 | 6.3191E+01 | -3.1657E+02 | 7.7479E+02 | -7.8292E+02 | |
| S3 | 1.2437E+00 | -2.7953E+01 | 1.6585E+02 | -4.5832E+02 | 6.7705E+02 | -5.3369E+02 | 1.8986E+02 | |
| S4 | 7.6509E-01 | -8.7864E+00 | 3.4412E+01 | -7.5415E+01 | 1.2083E+02 | -1.3024E+02 | 6.3040E+01 | |
| S5 | -5.7171E-02 | 5.4036E-01 | -3.6128E+00 | 1.0641E+01 | -1.6327E+01 | 1.2736E+01 | -4.0621E+00 | |
| S6 | 1.8695E+00 | -8.0855E+00 | 1.8799E+01 | -2.6944E+01 | 2.3410E+01 | -1.1307E+01 | 2.3135E+00 |
表20
表21给出实施例7中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.27 | f(mm) | 1.14 |
| f2(mm) | -1.00 | HFOV(°) | 41.2 |
| f3(mm) | 0.88 |
表21
图14A示出了实施例7的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图14B示出了实施例7的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图14A和图14B可知，实施例7所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例8
以下参照图15至图16B描述了根据本申请实施例8的投影镜头。图15示出了根据本申请实施例8的投影镜头的结构示意图。
如图15所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凹面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凹面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表22示出了实施例8的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表22
由表22可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表23示出了可用于实施例8中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 |
| S1 | -6.0747E-01 | -5.0043E-01 | -4.8371E+01 | 1.4939E+03 | -2.3032E+04 | 1.8792E+05 | -7.8154E+05 | 1.3107E+06 |
| S2 | -3.9087E-02 | -6.9063E-01 | 4.9317E+00 | -2.1518E+01 | 6.3213E+01 | -1.1430E+02 | 1.0148E+02 | |
| S3 | 2.9803E-01 | -1.5924E+01 | 1.0714E+02 | -3.2092E+02 | 5.2005E+02 | -4.4487E+02 | 1.5828E+02 | |
| S4 | 2.8620E-01 | -3.4641E+00 | 9.5407E+00 | 1.9768E+00 | -3.4461E+01 | 4.3674E+01 | -1.7273E+01 | |
| S5 | 1.6749E-01 | -2.9402E-01 | -6.2753E-01 | 3.6972E+00 | -6.7088E+00 | 5.5537E+00 | -1.8178E+00 | |
| S6 | 1.2331E+00 | -4.7630E+00 | 9.8880E+00 | -1.2914E+01 | 1.0621E+01 | -5.0844E+00 | 1.0639E+00 |
表23
表24给出实施例8中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.41 | f(mm) | 1.19 |
| f2(mm) | -1.20 | HFOV(°) | 40.0 |
| f3(mm) | 0.93 |
表24
图16A示出了实施例8的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图16B示出了实施例8的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图16A和图16B可知，实施例8所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例9
以下参照图17至图18B描述了根据本申请实施例9的投影镜头。图17示出了根据本申请实施例9的投影镜头的结构示意图。
如图17所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凹面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凸面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表25示出了实施例9的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表25
由表25可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表26示出了可用于实施例9中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
| S1 | -1.0755E+00 | 2.6961E+01 | -1.1840E+03 | 2.9490E+04 | -4.4202E+05 | 3.8523E+06 | -1.7093E+07 | 2.1367E+07 | 5.3098E+07 |
| S2 | 3.6296E-01 | -8.4545E+00 | 7.2369E+01 | -3.0870E+02 | 6.1282E+02 | -5.5383E+01 | -8.0025E+02 | ||
| S3 | 2.7379E+00 | -8.8848E+01 | 7.8062E+02 | -3.4706E+03 | 8.6617E+03 | -1.1428E+04 | 6.1686E+03 | ||
| S4 | -9.6767E-01 | 6.1297E+00 | -4.9050E+01 | 2.3495E+02 | -5.6186E+02 | 6.5619E+02 | -3.0070E+02 | ||
| S5 | -2.5717E-01 | 1.4933E+00 | -4.4257E+00 | 7.8461E+00 | -8.1728E+00 | 4.6833E+00 | -1.1668E+00 | ||
| S6 | -9.0794E-01 | 4.6693E+00 | -1.4584E+01 | 3.0858E+01 | -4.5254E+01 | 4.5812E+01 | -3.0320E+01 | 1.1597E+01 | -1.9194E+00 |
表26
表27给出实施例9中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.17 | f(mm) | 1.03 |
| f2(mm) | -0.45 | HFOV(°) | 44.4 |
| f3(mm) | 0.56 |
表27
图18A示出了实施例9的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图18B示出了实施例9的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图18A和图18B可知，实施例9所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例10
以下参照图19至图20B描述了根据本申请实施例10的投影镜头。图19示出了根据本申请实施例10的投影镜头的结构示意图。
如图19所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凸面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凸面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表28示出了实施例10的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表28
由表28可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表29示出了可用于实施例10中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 |
| S1 | -5.4344E-01 | 7.5742E+00 | -2.9889E+02 | 6.4500E+03 | -8.3777E+04 | 6.4301E+05 | -2.6673E+06 | 4.5653E+06 |
| S2 | 4.6526E-02 | -1.0958E+00 | 8.4839E+00 | -3.0999E+01 | 6.6721E+01 | -6.9153E+01 | 2.5180E+01 | |
| S3 | 1.5132E+00 | -3.1597E+01 | 1.9594E+02 | -6.0648E+02 | 1.0601E+03 | -1.0123E+03 | 4.1764E+02 | |
| S4 | 6.9970E-01 | -7.8749E+00 | 2.7604E+01 | -4.3336E+01 | 3.8201E+01 | -2.4671E+01 | 1.0822E+01 | |
| S5 | 6.2514E-02 | 2.1155E-01 | -2.5123E+00 | 8.0403E+00 | -1.2398E+01 | 9.4769E+00 | -2.9318E+00 | |
| S6 | 1.8060E+00 | -7.1875E+00 | 1.5496E+01 | -2.0618E+01 | 1.6900E+01 | -7.9127E+00 | 1.6085E+00 |
表29
表30给出实施例10中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.30 | f(mm) | 1.14 |
| f2(mm) | -1.02 | HFOV(°) | 41.4 |
| f3(mm) | 0.86 |
表30
图20A示出了实施例10的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图20B示出了实施例10的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图20A和图20B可知，实施例10所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例11
以下参照图21至图22B描述了根据本申请实施例11的投影镜头。图21示出了根据本申请实施例11的投影镜头的结构示意图。
如图21所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凸面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凸面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表31示出了实施例11的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表31
由表31可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表32示出了可用于实施例11中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
| S1 | -8.8314E-01 | 1.8219E+01 | -7.4187E+02 | 1.7436E+04 | -2.4724E+05 | 2.0042E+06 | -7.2245E+06 | -5.5607E+06 | 8.1994E+07 |
| S2 | 7.1464E-01 | -1.4348E+01 | 1.2796E+02 | -6.2258E+02 | 1.6805E+03 | -1.7857E+03 | 1.5959E+01 | ||
| S3 | 9.5571E-01 | -8.2607E+01 | 7.8834E+02 | -3.6311E+03 | 9.4202E+03 | -1.3034E+04 | 7.4211E+03 | ||
| S4 | -6.8603E-01 | 1.3984E+00 | -2.1628E+01 | 1.4623E+02 | -3.8954E+02 | 4.7110E+02 | -2.1718E+02 | ||
| S5 | -2.3562E-01 | 1.1386E+00 | -3.2020E+00 | 5.5612E+00 | -5.6798E+00 | 3.1762E+00 | -7.6310E-01 | ||
| S6 | -1.3424E+00 | 6.7464E+00 | -2.1432E+01 | 4.5723E+01 | -6.5670E+01 | 6.2628E+01 | -3.7783E+01 | 1.2940E+01 | -1.9056E+00 |
表32
表33给出实施例11中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.12 | f(mm) | 0.99 |
| f2(mm) | -0.38 | HFOV(°) | 45.5 |
| f3(mm) | 0.51 |
表33
图22A示出了实施例11的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图22B示出了实施例11的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图22A和图22B可知，实施例11所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例12
以下参照图23至图24B描述了根据本申请实施例12的投影镜头。图23示出了根据本申请实施例12的投影镜头的结构示意图。
如图23所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凸面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凸面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表34示出了实施例12的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表34
由表34可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表35示出了可用于实施例12中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 |
| S1 | -5.2167E-01 | 5.0678E+00 | -2.8400E+02 | 8.5411E+03 | -1.5091E+05 | 1.5238E+06 | -8.0718E+06 | 1.7226E+07 |
| S2 | -8.8180E-03 | -2.4532E-01 | -4.3789E+00 | 7.6412E+01 | -4.0349E+02 | 1.0309E+03 | -1.1028E+03 | |
| S3 | 1.0661E+00 | -2.7126E+01 | 1.6279E+02 | -4.2768E+02 | 5.5568E+02 | -3.5831E+02 | 1.1639E+02 | |
| S4 | 6.9061E-01 | -9.0478E+00 | 3.8926E+01 | -9.5691E+01 | 1.7090E+02 | -1.9516E+02 | 9.6550E+01 | |
| S5 | -1.1867E-01 | 6.6280E-01 | -3.8916E+00 | 1.1429E+01 | -1.7810E+01 | 1.4136E+01 | -4.5763E+00 | |
| S6 | 1.8698E+00 | -8.5535E+00 | 2.0765E+01 | -3.0676E+01 | 2.7141E+01 | -1.3210E+01 | 2.7043E+00 |
表35
表36给出实施例12中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.26 | f(mm) | 1.17 |
| f2(mm) | -0.98 | HFOV(°) | 40.7 |
| f3(mm) | 0.89 |
表36
图24A示出了实施例12的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图24B示出了实施例12的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图24A和图24B可知，实施例12所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
实施例13
以下参照图25至图26B描述了根据本申请实施例13的投影镜头。图25示出了根据本申请实施例13的投影镜头的结构示意图。
如图25所示，根据本申请示例性实施方式的投影镜头沿光轴由成像侧至像源侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2和第三透镜E3。
第一透镜E1具有正光焦度，其近成像侧面S1为凹面，近像源侧面S2为凸面；第二透镜E2具有负光焦度，其近成像侧面S3为凹面，近像源侧面S4为凸面；第三透镜E3具有正光焦度，其近成像侧面S5为凸面，近像源侧面S6为凹面。来自像源S7的光依序穿过各表面S6至S1并最终投射至空间中的目标物体(未示出)上。
表37示出了实施例13的投影镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。
表37
由表37可知，第一透镜E1至第三透镜E3中任意一个透镜的近成像侧面和近像源侧面均为非球面。表38示出了可用于实施例13中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
| 面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 |
| S1 | -6.7529E-01 | -3.7121E+01 | 1.8238E+03 | -5.2071E+04 | 8.6224E+05 | -8.2354E+06 | 4.2107E+07 | -8.9066E+07 |
| S2 | -8.7509E-02 | 6.8589E-01 | -9.0612E+00 | 6.2604E+01 | -2.6460E+02 | 7.3642E+02 | -6.9510E+02 | |
| S3 | -1.0053E+00 | 4.0725E+00 | -1.5947E+01 | 6.9965E+01 | -1.4198E+02 | 1.2616E+02 | -3.9512E+01 | |
| S4 | -4.6059E-01 | 4.1497E+00 | -1.8898E+01 | 5.1774E+01 | -8.0318E+01 | 6.8366E+01 | -2.4489E+01 | |
| S5 | 6.6708E-01 | -2.2463E+00 | 4.6972E+00 | -5.9607E+00 | 4.2922E+00 | -1.4813E+00 | 1.2814E-01 | |
| S6 | 1.5560E-01 | -1.7301E+00 | 5.8220E+00 | -1.0342E+01 | 1.0507E+01 | -5.7168E+00 | 1.2689E+00 |
表38
表39给出实施例13中各透镜的有效焦距f1至f3、投影镜头的总有效焦距f、以及投影镜头的最大半视场角HFOV。
| f1(mm) | 1.34 | f(mm) | 1.15 |
| f2(mm) | -3.78 | HFOV(°) | 44.2 |
| f3(mm) | 1.77 |
表39
图26A示出了实施例13的投影镜头的畸变曲线，其表示不同像源高度所对应的畸变大小量。图26B示出了实施例13的投影镜头的相对照度曲线，其表示不同像源高度所对应的相对照度。根据图26A和图26B可知，实施例13所给出的投影镜头能够实现良好的成像品质。
综上，实施例1至实施例13分别满足表40中所示的关系。
表40
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (18)
1.投影镜头，沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜，其特征在于，
所述第一透镜具有正光焦度；
所述第二透镜具有负光焦度，其近成像侧面为凹面，近像源侧为凸面；
所述第三透镜具有正光焦度，其近成像侧面为凸面；
所述投影镜头的总有效焦距f与所述第二透镜于所述光轴上的中心厚度CT2满足3.0≤f/CT2＜5.5。
2.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜于所述光轴上的中心厚度CT2与所述第二透镜在最大有效半径处的边缘厚度ET2满足0.5＜CT2/ET2≤1.6。
3.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜于所述光轴上的中心厚度CT2与所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离T12满足0.3＜CT2/T12＜1.0。
4.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距f1与所述投影镜头的总有效焦距f满足1.0＜f1/f＜1.3。
5.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头的总有效焦距f与所述第二透镜的有效焦距f2满足-3.0＜f/f2＜0。
6.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜的有效焦距f2与所述第三透镜的有效焦距f3满足-2.5＜f2/f3＜-0.5。
7.根据权利要求5所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜的近像源侧面的曲率半径R4与所述第二透镜的近成像侧面的曲率半径R3满足1.5＜R4/R3＜5.0。
8.根据权利要求4所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头的总有效焦距f与所述第一透镜的近像源侧面的曲率半径R2满足-1.9＜f/R2＜-1.3。
9.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜的近像源侧面和所述光轴的交点至所述第二透镜近像源侧面的有效半径顶点在所述光轴上的距离SAG22与所述第二透镜的近成像侧面和所述光轴的交点至所述第二透镜近成像侧面的有效半径顶点在所述光轴上的距离SAG21满足0.8＜SAG22/SAG21＜1.3。
10.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率N1与所述第二透镜的折射率N2满足(N1+N2)/2≤1.63。
11.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头的入瞳直径EPD与所述投影镜头的像源区域对角线长的一半IH满足0.2＜EPD/IH＜0.7。
12.根据权利要求11所述的投影镜头，其特征在于，所述投影镜头的总有效焦距f与所述投影镜头的像源区域对角线长的一半IH满足0.8＜f/IH≤1.3。
13.根据权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第一透镜的近成像侧面的最大有效半径DT11与所述第三透镜的近成像侧面的最大有效半径DT31满足0.2＜DT11/DT31＜0.5。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述第三透镜的近像源侧为凸面；
所述投影镜头的总有效焦距f与所述第三透镜的近像源侧面的曲率半径R6满足-1.0＜f/R6＜0。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的投影镜头，其特征在于，所述第三透镜的近像源侧为凹面；
所述第二透镜的有效焦距f2与所述第三透镜的有效焦距f3满足-2.5＜f2/f3≤-1.1。
16.根据权利要求15所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜的近像源侧面的曲率半径R4与所述第二透镜的近成像侧面的曲率半径R3满足1.6＜R4/R3＜2.5。
17.根据权利要求16所述的投影镜头，其特征在于，所述第二透镜于所述光轴上的中心厚度CT2与所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离T12满足0.3＜CT2/T12≤0.6。
18.投影镜头，沿着光轴由成像侧至像源侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜，其特征在于，
所述第一透镜具有正光焦度；
所述第二透镜具有负光焦度，其近成像侧面为凹面，近像源侧为凸面；
所述第三透镜具有正光焦度，其近成像侧面为凸面；
所述第二透镜的有效焦距f2与所述第三透镜的有效焦距f3满足-2.5＜f2/f3＜-0.5。
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