CN112230369A

CN112230369A - 中继镜头及电子设备

Info

Publication number: CN112230369A
Application number: CN202011108319.8A
Authority: CN
Inventors: 冯坤亮; 鞠晓山; 丁细超; 李宗政
Original assignee: Jiangxi Oumaisi Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Oumaisi Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2020-10-16
Filing date: 2020-10-16
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2040-10-16
Also published as: CN112230369B

Abstract

本发明公开了一种中继镜头及电子设备，包括：第一透镜，所述第一透镜具有正屈折力；第二透镜，所述第二透镜具有负屈折力；第三透镜，所述第三透镜具有正屈折力；第四透镜，所述第四透镜具有正屈折力；本发明的中继镜头，通过四片透镜形成组合式中继镜头，显示屏光线被中继镜头的透镜组准直后耦合到波导光栅入口处，实现显示屏光线到波导层的耦合作用，相比于一般的单片准直系统具有解析力高，体积小，可实现更大视角的准直耦合效果。

Description

中继镜头及电子设备

技术领域

本申请涉及中继镜头技术领域，尤其涉及一种中继镜头及包含有该中继镜头的电子设备。

背景技术

当前AR眼镜的相关技术中，显示屏幕光线都需要经过中继准直处理后才能进入波导层传播，中继模块用于将从所述图像源出射的图像光波准直成相同角度的细光束平行光波，相关技术的AR眼镜中继部分通常会使用单透镜实现，普遍有解析度不足，体积较大等问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种中继镜头及包含该中继镜头的电子设备，本申请的中继镜头具有良好的中继准直效果，同时体积小，准直视角大，易于集成到AR眼镜中。所述技术方案如下：

根据一实施例提供的一种中继镜头，包括光阑；第一透镜，所述第一透镜具有正屈折力；第二透镜，所述第二透镜具有负屈折力；第三透镜，所述第三透镜具有正屈折力；第四透镜，所述第四透镜具有正屈折力；其中，所述第一透镜的d光折射率为Nd1，所述第二透镜的d光折射率为Nd2，所述第三透镜的d光折射率为Nd3，所述中继镜头满足以下条件式：

1.50<Nd1<1.58，1.62<Nd2<1.70，1.50<Nd3<1.58。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述第一透镜的焦距为f11，所述第二透镜的焦距为f22，所述第三透镜的焦距为f33，所述第四透镜的焦距为f44，f11、f22、f33和f44满足以下条件式：

|f11|>|f22|，|f11|>|f33|，|f44|>|f11|。

这样，第四透镜焦距最大，会具有较好的耐公差特性，对于实现较小的主光线角度很必要；同时第二透镜和第三透镜具有较小的焦距，其光焦距较大，且焦距一正一负可以实现较好的像差纠正效果。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述中继镜头的镜组光阑面到成像面轴向距离为TTL，所述中继镜头的镜组有效焦距为EFL，TTL和EFL满足以下条件式：

1.5<TTL/EFL<2.1。

这样，TTL大于EFL 1.5倍以上时，光线在中继镜头的镜组中会相对平顺的折射到像面上，因为AR眼镜中继镜组对光线的准直特性有较高要求，足够的TTL长度会更加容易实现较好的准直效果，TTL/EFL也不应过大，否则会比较容易形成较长的镜头，占用体积。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述中继镜头的镜组光阑面到第一透镜物侧面于光轴上的距离为AG，所述中继镜头的镜组有效焦距为EFL，AG和EFL满足以下条件式：

AG/EFL>0.15。

这样，AG/EFL的比值越大，中继镜组到AR波导层面的耦合空间越大，满足AG/EFL>0.15时，更容易实现耦合工艺。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述第二透镜物侧面到所述第三透镜像侧面于光轴上的距离为T36，所述第三透镜像侧面的有效口径值为D6，T36和D6满足以下条件式：

T36/D6<0.7。

这样，第二透镜、第三透镜组合消色差效果较好，反之劣化。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述第四透镜于光轴上的厚度为CT78，所述第四透镜像侧面的有效口径值为D8，CT78和D8满足以下条件式：

CT78/D8<0.4。

这样，决定了第四透镜140不能有太大光焦度，且要有较大的口径值，一边对像方光线能有较小主光线入射角。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述第一透镜物侧面的有效口径值为D1，所述第四透镜像侧面的有效口径值为D8，D1和D8满足以下条件式：

D1/D8<1.1。

该设计中，通过将第一透镜110物侧面的有效口径值D1与第四透镜140像侧面的有效口径值D8之间的关系设计为满足条件式：D1/D8<1.1，这样，可以有效控制中继镜头整体口径值。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述第四透镜物侧面有效口径处至像侧面有效口径处的轴向距离为ET78，所述第四透镜于光轴上的厚度为CT78，ET78和CT78满足以下条件式：

ET78/CT78<0.8。

该设计中，通过将第四透镜物侧面有效口径处至像侧面有效口径处的轴向距离ET78与第四透镜于光轴上厚度CT78之间的关系设计为满足条件式：ET78/CT78<0.8，这样，可以确保第四透镜从中心到边都具有正光焦度，可以对面向有均匀集光的能力。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述第三透镜物侧面有效口径处至像侧面有效口径处的轴向距离为ET56，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT56，ET56和CT56满足以下条件式：

0.3<ET56/CT56<0.6。

该设计中，通过将第三透镜物侧面有效口径处至像侧面有效口径处的轴向距离ET56与第三透镜于光轴上的厚度CT56之间的关系设计为满足条件式：0.3<ET56/CT56<0.6，这样，可以确保第三透镜从中心到边都具合适的正光焦度，不至于引入更大的色差需要补偿。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述第三透镜于近光轴处为凸面，可以使第三透镜具有更大的屈折力，这样可以减小第四透镜的屈折力要求，使整个系统具有最佳的屈折力分配，减小系统像差；所述第四透镜于近光轴处为凹面，使得第四透镜具有较小屈折力，且容易使系统实现较小的主光线出射角度，同时可以让系统具有更好的画面均匀性。

根据一实施例提供的一种电子设备，包括上述所述的中继镜头。

本申请一些实施例提供的一种中继镜头以及包含该中继镜头的电子设备带来的有益效果为：通过四片透镜形成组合式中继镜头，显示屏光线被中继镜头的透镜组准直后耦合到波导光栅入口处，实现显示屏光线到波导层的耦合作用，相比于一般的单片准直系统具有解析力高，体积小，可实现更大视角的准直耦合效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请中继镜头结构示意图；

图2是本申请实施例一提供的中继镜头的结构示意图；

图3是本申请实施例一提供的中继镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图；

图4是本申请实施例二提供的中继镜头的结构示意图；

图5是本申请实施例二提供的中继镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图；

图6是本申请实施例三提供的中继镜头的结构示意图；

图7是本申请实施例三提供的中继镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图；

图8是本申请实施例四提供的中继镜头的结构示意图；

图9是本申请实施例四提供的中继镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图；

图10是本申请实施例五提供的中继镜头的结构示意图；

图11是本申请实施例五提供的中继镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图；

图12是本申请实施例六提供的中继镜头的结构示意图；

图13是本申请实施例六提供的中继镜头的球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图。

附图标记：100-光轴，110-第一透镜，120-第二透镜，130-第三透镜，140-第四透镜，200-显示屏，300-波导光栅入口，S2-第一透镜物侧面，S3-第一透镜像侧面，S4-第二透镜物侧面，S5-第二透镜像侧面，S6-第三透镜物侧面，S7-第三透镜像侧面，S8-第四透镜物侧面，S9-第四透镜像侧面。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。

根据一实施例提供的一种中继镜头，如图1所示，包括光阑，第一透镜110，所述第一透镜110具有正屈折力；第二透镜120，所述第二透镜120具有负屈折力；第三透镜130，所述第三透镜130具有正屈折力；第四透镜140，所述第四透镜140具有正屈折力；其中，所述第一透镜110的d光折射率为Nd1，所述第二透镜120的d光折射率为Nd2，所述第三透镜130的d光折射率为Nd3，所述中继镜头满足以下条件式：

1.50<Nd1<1.58，1.62<Nd2<1.70，1.50<Nd3<1.58，第四透镜140可以为低折射率材料，也可以为高折射率材料。

其中，d光为波长是587.56nm的参考光线。

由于第一透镜、第三透镜和第四透镜均具有正的屈折力，容易引入色散像差，通过选用折射率较低的材料可以减小引入的色散量；第二透镜为负屈折力透镜，可以产生和第一透镜、第三透镜、第四透镜相反的色散，第二透镜通过选用高折射率材料可以最大程度的抵消第一透镜、第三透镜、第四透镜造成的色散，从而降低整个系统的色散像差。

其中，所述第一透镜110的焦距为f11，所述第二透镜120的焦距为f22，所述第三透镜130的焦距为f33，所述第四透镜140的焦距为f44，f11、f22、f33和f44满足以下条件式：|f11|>|f22|，|f11|>|f33|，|f44|>|f11|；该设计中，通过将第一透镜110的焦距f11，第二透镜120的焦距f22，第三透镜130的焦距f33，第四透镜140的焦距f44之间的关系设计为满足条件式：|f11|>|f22|，|f11|>|f33|，|f44|>|f11|，这样，第四透镜140焦距最大，会具有较好的耐公差特性，对于实现较小的主光线角度很必要；同时第二透镜120和第三透镜130具有较小的焦距，其光焦距较大，且焦距一正一负可以实现较好的像差纠正效果。

其中，所述中继镜头的镜组光阑面到成像面轴向距离为TTL，所述中继镜头的镜组有效焦距为EFL，TTL和EFL满足以下条件式：1.5<TTL/EFL<2.1；该设计中，通过将中继镜头的镜组光阑面到成像面轴向距离TTL与中继镜头的镜组有效焦距EFL之间的关系设计为满足条件式：1.5<TTL/EFL<2.1，这样，TTL大于EFL 1.5倍以上时，光线在中继镜头的透镜组中会相对平顺的折射到像面上，因为AR眼镜中继镜组对光线的准直特性有较高要求，足够的TTL长度会更加容易实现较好的准直效果，TTL/EFL也不应过大，否则会比较容易形成较长的镜头，占用体积。

其中，所述中继镜头的镜组光阑面到第一透镜110物侧面S2于光轴100上的距离为AG，所述中继镜头的镜组有效焦距为EFL，AG和EFL满足以下条件式：AG/EFL>0.15；该设计中，通过将中继镜头的镜组光阑面到第一透镜110物侧面S2于光轴100上的距离AG与中继镜头的镜组有效焦距为EFL之间的关系设计为满足条件式：AG/EFL>0.15，这样，AG/EFL的比值越大，中继镜组到AR波导层面的耦合空间越大，满足AG/EFL>0.15时，更容易实现耦合工艺。

其中，所述第二透镜120物侧面S4到所述第三透镜130像侧面S7于光轴100上的距离为T36，所述第三透镜130像侧面S7的有效口径值为D6，T36和D6满足以下条件式：T36/D6<0.7，该设计中，T36/D6的比值决定了第二透镜120和第三透镜130的组合消色差效果，通过将第二透镜120物侧面S4到所述第三透镜像130像侧面S7于光轴100上的距离T36与第三透镜130像侧面S7的有效口径值D6之间的关系设计为满足条件式：T36/D6<0.7，这样，第二透镜120、第三透镜130组合消色差效果较好，反之劣化。

其中，所述第四透镜140于光轴100上的厚度为CT78，所述第四透镜140像侧面S9的有效口径值为D8，CT78和D8满足以下条件式：CT78/D8<0.4；该设计中，通过将第四透镜140于光轴100上的厚度T78与第四透镜140像侧面S9的有效口径值D8之间的关系设计为满足条件式：T78/D8<0.4，该条件式决定第四透镜140不能有太大光焦度，且要有较大的口径值，一边对像方光线能有较小主光线入射角。

其中，所述第一透镜110物侧面S2的有效口径值为D1，所述第四透镜140像侧面S9的有效口径值为D8，D1和D8满足以下条件式：D1/D8<1.1；该设计中，通过将第一透镜110物侧面S2的有效口径值D1与第四透镜140像侧面S9的有效口径值D8之间的关系设计为满足条件式：D1/D8<1.1，这样，可以有效控制中继镜头整体口径值。

其中，所述第四透镜140物侧面S8有效口径处至像侧面S9有效口径处的轴向距离为ET78，所述第四透镜140于光轴上的厚度为CT78，ET78和CT78满足以下条件式：ET78/CT78<0.8；该设计中，通过将第四透镜140物侧面S8有效口径处至像侧面S9有效口径处的轴向距离ET78与第四透镜140于光轴上厚度CT78之间的关系设计为满足条件式：ET78/CT78<0.8，这样，可以确保第四透镜140从中心到边都具有正光焦度，可以对面向有均匀集光的能力。

其中，所述第三透镜130物侧面S6有效口径处至像侧面S7有效口径处的轴向距离为ET56，所述第三透镜130于光轴100上的厚度为CT56，ET56和CT56满足以下条件式：0.3<ET56/CT56<0.6；该设计中，通过将第三透镜130物侧面S6有效口径处至像侧面S7有效口径处的轴向距离ET56与第三透镜130于光轴100上的厚度CT56之间的关系设计为满足条件式：0.3<ET56/CT56<0.6，这样，可以确保第三透镜130从中心到边都具合适的正光焦度，不至于引入更大的色差需要补偿。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述第四透镜140于近光轴100处为凹面，具体的，所述第四透镜140为弯月透镜；可以让第四透镜140具有较小屈折力，且容易使系统实现较小的主光线出射角度，同时可以让系统具有更好的画面均匀性。

例如，在本申请至少一个实施例提供的中继镜头中，所述第三透镜130于近光轴100处为凸面，具体的，所述第三透镜130为双凸透镜；可以使第三透镜130具有更大的屈折力，这样可以减小第四透镜140的屈折力要求，使整个系统具有最佳的屈折力分配，减小系统像差。

本申请的第二方面提出一种电子设备，该电子设备包括上述的中继镜头。

具体地，本申请电子设备为AR眼镜，该AR眼镜包括上述的中继镜头。

例如，在本申请至少一个实施例提供的AR眼镜中，所述光阑置于第一透镜110前；本申请实施例的中继镜头应用于AR眼镜，由于AR眼镜的波导光栅入口300必须要和镜头具有一定距离，因此光阑必须前置，即光阑置于第一透镜110前。

例如，在本申请至少一个实施例提供的AR眼镜中，所述AR眼镜匹配0.4寸显示器；0.4寸显示器，相当于7.2mm对角线长度的屏幕；所述第一透镜110第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140的外径小于8mm，即DL/DS＝8/7.2<1.12；

其中，DL/DS是指透镜外径和最大像高的比值。

该条件下的中继镜组具有较小的体积，更加方便集成到AR眼镜系统中。

例如，在本申请至少一个实施例提供的AR眼镜中，所述中继镜头的准直出射光线的视场角度为：30-60度；这个视场角是匹配到AR眼镜的视场角，大于60度，透镜的出射光将不容易耦合到波导光栅中传播；小于30度，将会降低系统应用价值。

例如，在本申请至少一个实施例提供的AR眼镜中，所述主光线与显示屏200像面法线的夹角最大角度小于3度，如图1所示，主光线对应的像面位置为像面中心，副光线对应的像面位置为像面边沿，主光线角度越小，系统更接近远心系统，使得中继镜头的整个画面具有较好的均匀性。

例如，在本申请至少一个实施例提供的AR眼镜中，如图1所示，所述第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140沿波导光栅入口300至显示屏200依次设置。

实施例一

本实施例中的中继镜头的结构示意图参照图2所示，中继镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及显示屏200。

其中，第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面S2于近光轴100处为凸面，第一透镜110的像侧面S3于近光轴100处为凹面。第一透镜110的物侧面S2于圆周上为凸面，第一透镜110的像侧面S3于圆周上为凹面。

第二透镜120具有负曲折力。第二透镜120的物侧面S4于近光轴100处为凹面，第二透镜120的像侧面S5于近光轴100处为凹面。第二透镜120的物侧面S4于圆周上为凸面，第二透镜120的像侧面S5于圆周上为凹面。

第三透镜130具有正曲折力。第三透镜130的物侧面S6于近光轴100处为凸面，第三透镜130的像侧面S7近光轴100处为凸面。第三透镜130的物侧面S6于圆周上为凸面，第三透镜130的像侧面S7于圆周上为凸面。

第四透镜140具有正曲折力。第四透镜140的物侧面S8于近光轴100处为凸面，第四透镜140的像侧面S9于近光轴100处为凹面。第四透镜140的物侧面S8于圆周上为凸面，第四透镜140的像侧面S9于圆周上为凹面。

本实施例中，折射率、阿贝数的参考光线是d光587.56nm，焦距的参考光线是546.1nm，中继镜组的相关参数如表1所示。其中，FNO表示光圈值，FOV表示光学镜组的最大视场角，需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。

表1

由上表1可知，本实施例中中继镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内，参见表2所示。

表2

中继镜组的透镜的表面可能是非球面，对于这些非球面的表面，非球面表面的非球面方程为：

其中，Z表示透镜面中与Z轴平行的高度，r表示从顶点起的径向距离，c表示顶点处表面的曲率，K表示圆锥常数，A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表3所示。

表3

图3左图为本实施例中在波长为700.000nm、546.100nm以及435.800nm的光线球差曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。

由图3左图可以看出700.000nm、546.100nm以及435.800nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本实施例中的中继镜组的成像质量较好。

图3中图为本实施例中波长为546.100nm的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图3中图可以看出像散得到了较好的补偿。

图3右图为本实施例中波长为546.100nm的畸变曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变率，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图3右图可以看出畸变得到了很好的校正。

实施例二

本实施例中的中继镜头的结构示意图参照图4所示，中继镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及显示屏200。

其中，第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面于近光轴100处为凸面，第一透镜110的像侧面于近光轴100处为凹面。第一透镜110的物侧面于圆周上为凸面，第一透镜110的像侧面于圆周上为凹面。

第二透镜120具有负曲折力。第二透镜120的物侧面于近光轴100处为凹面，第二透镜120的像侧面于近光轴100处为凹面。第二透镜120的物侧面于圆周上为凸面，第二透镜120的像侧面于圆周上为凹面。

第三透镜130具有正曲折力。第三透镜130的物侧面于近光轴100处为凸面，第三透镜130的像侧面于近光轴100处为凸面。第三透镜130的物侧面于圆周上为凸面，第三透镜130的像侧面于圆周上为凸面。

第四透镜140具有正曲折力。第四透镜140的物侧面于近光轴100处为凸面，第四透镜140的像侧面于近光轴100处为凹面。第四透镜140的物侧面于圆周上为凸面，第四透镜140的像侧面于圆周上为凹面。

本实施例中，折射率、阿贝数的参考光线是d光587.56nm，焦距的参考光线是546.1nm，中继镜组的相关参数如表4所示。其中，FNO表示光圈值，FOV表示光学镜组的最大视场角，需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。

表4

由上表4可知，本实施例中中继镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内，参见表5所示。

表5

其中，Z表示透镜面中与Z轴平行的高度，r表示从顶点起的径向距离，c表示顶点处表面的曲率，K表示圆锥常数，A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表6所示。

表6

图5左图为本实施例中在波长为700.000nm、546.100nm以及435.800nm的光线球差曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。

由图5左图可以看出700.000nm、546.100nm以及435.800nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本实施例中的中继镜组的成像质量较好。

图5中图为本实施例中波长为546.100nm的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图5中图可以看出像散得到了较好的补偿。

图5右图为本实施例中波长为546.100nm的畸变曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变率，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图5右图可以看出畸变得到了很好的校正。

实施例三

本实施例中的中继镜头的结构示意图参照图6所示，中继镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及显示屏200。

本实施例中，折射率、阿贝数的参考光线是d光587.56nm，焦距的参考光线是546.1nm，中继镜组的相关参数如表7所示。其中，FNO表示光圈值，FOV表示光学镜组的最大视场角，需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。

表7

由上表7可知，本实施例中中继镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内，参见表8所示。

表8

其中，Z表示透镜面中与Z轴平行的高度，r表示从顶点起的径向距离，c表示顶点处表面的曲率，K表示圆锥常数，A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表9所示。

表9

图7左图为本实施例中在波长为700.000nm、546.100nm以及435.800nm的光线球差曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。

由图7左图可以看出700.000nm、546.100nm以及435.800nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本实施例中的中继镜组的成像质量较好。

图7中图为本实施例中波长为546.100nm的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图7中图可以看出像散得到了较好的补偿。

图7右图为本实施例中波长为546.100nm的畸变曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变率，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图7右图可以看出畸变得到了很好的校正。

实施例四

本实施例中的中继镜头的结构示意图参照图8所示，中继镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及显示屏200。

第二透镜120具有负曲折力。第二透镜120的物侧面于近光轴100处为凹面，第二透镜120的像侧面于近光轴100处为凹面。第二透镜120的物侧面于圆周上为凹面，第二透镜120的像侧面于圆周上为凹面。

本实施例中，折射率、阿贝数的参考光线是d光587.56nm，焦距的参考光线是546.1nm，中继镜组的相关参数如表10所示。其中，FNO表示光圈值，FOV表示光学镜组的最大视场角，需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。

表10

由上表10可知，本实施例中中继镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内，参见表11所示。

表11

其中，Z表示透镜面中与Z轴平行的高度，r表示从顶点起的径向距离，c表示顶点处表面的曲率，K表示圆锥常数，A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表12所示。

表12

图9左图为本实施例中在波长为700.000nm、546.100nm以及435.800nm的光线球差曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。

由图9左图可以看出700.000nm、546.100nm以及435.800nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本实施例中的中继镜组的成像质量较好。

图9中图为本实施例中波长为546.100nm的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图9中图可以看出像散得到了较好的补偿。

图9右图为本实施例中波长为546.100nm的畸变曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变率，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图9右图可以看出畸变得到了很好的校正。

实施例五

本实施例中的中继镜头的结构示意图参照图10所示，中继镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及显示屏200。

本实施例中，折射率、阿贝数的参考光线是d光587.56nm，焦距的参考光线是546.1nm，中继镜组的相关参数如表13所示。其中，FNO表示光圈值，FOV表示光学镜组的最大视场角，需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。

表13

由上表13可知，本实施例中中继镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内，参见表14所示。

表14

其中，Z表示透镜面中与Z轴平行的高度，r表示从顶点起的径向距离，c表示顶点处表面的曲率，K表示圆锥常数，A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表15所示。

表15

图11左图为本实施例中在波长为700.000nm、546.100nm以及435.800nm的光线球差曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。

由图11左图可以看出700.000nm、546.100nm以及435.800nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本实施例中的中继镜组的成像质量较好。

图11中图为本实施例中波长为546.100nm的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图11中图可以看出像散得到了较好的补偿。

图11右图为本实施例中波长为546.100nm的畸变曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变率，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图11右图可以看出畸变得到了很好的校正。

实施例六

本实施例中的中继镜头的结构示意图参照图12所示，中继镜组包括沿光轴100从物侧面至像侧面依次设置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及显示屏200。

其中，第一透镜110具有正曲折力。第一透镜110的物侧面于近光轴100处为凸面，第一透镜110的像侧面于近光轴100处为凸面。第一透镜110的物侧面于圆周上为凸面，第一透镜110的像侧面于圆周上为凸面。

第三透镜130具有正曲折力。第三透镜130的物侧面于近光轴100处为凹面，第三透镜130的像侧面于近光轴100处为凸面。第三透镜130的物侧面于圆周上为凹面，第三透镜130的像侧面于圆周上为凸面。

本实施例中，折射率、阿贝数的参考光线是d光587.56nm，焦距的参考光线是546.1nm，中继镜组的相关参数如表16所示。其中，FNO表示光圈值，FOV表示光学镜组的最大视场角，需要注意的是焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。

表16

由上表16可知，本实施例中中继镜组的各相关参数之间的数值关系计算结果均在合理范围内，参见表17所示。

表17

其中，Z表示透镜面中与Z轴平行的高度，r表示从顶点起的径向距离，c表示顶点处表面的曲率，K表示圆锥常数，A4、A6、A8、A10、A12……分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶……对应阶次的非球面系数。本实施例中，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140的表面均为非球面。各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表18所示。

表18

图13左图为本实施例中在波长为700.000nm、546.100nm以及435.800nm的光线球差曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。

由图13左图可以看出700.000nm、546.100nm以及435.800nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本实施例中的中继镜组的成像质量较好。

图13中图为本实施例中波长为546.100nm的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图13中图可以看出像散得到了较好的补偿。

图13右图为本实施例中波长为546.100nm的畸变曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变率，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，由图13右图可以看出畸变得到了很好的校正。

尽管已经出于说明性目的对本申请的实施例进行了公开，但是本领域技术人员将认识的是：在不偏离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替换。

Claims

1.一种中继镜头，其特征在于，包括：

光阑；

第一透镜，所述第一透镜具有正屈折力；

第二透镜，所述第二透镜具有负屈折力；

第三透镜，所述第三透镜具有正屈折力；

第四透镜，所述第四透镜具有正屈折力；

其中，所述第一透镜的d光折射率为Nd1，所述第二透镜的d光折射率为Nd2，所述第三透镜的d光折射率为Nd3，所述中继镜头满足以下条件式：

1.50<Nd1<1.58，1.62<Nd2<1.70，1.50<Nd3<1.58。

2.根据权利要求1所述的中继镜头，其特征在于，所述第一透镜的焦距为f11，所述第二透镜的焦距为f22，所述第三透镜的焦距为f33，所述第四透镜的焦距为f44，f11、f22、f33和f44满足以下条件式：

|f11|>|f22|，|f11|>|f33|，|f44|>|f11|。

3.根据权利要求1所述的中继镜头，其特征在于，所述中继镜头的镜组光阑面到成像面轴向距离为TTL，所述中继镜头的镜组有效焦距为EFL，TTL和EFL满足以下条件式：

1.5<TTL/EFL<2.1。

4.根据权利要求1所述的中继镜头，其特征在于，所述中继镜头的镜组光阑面到第一透镜物侧面于光轴上的距离为AG，所述中继镜头的镜组有效焦距为EFL，AG和EFL满足以下条件式：

AG/EFL>0.15。

5.根据权利要求1所述的中继镜头，其特征在于，所述第二透镜物侧面到所述第三透镜像侧面于光轴上的距离为T36，所述第三透镜像侧面的有效口径值为D6，T36和D6满足以下条件式：

T36/D6<0.7。

6.根据权利要求1所述的中继镜头，其特征在于，所述第四透镜于光轴上的厚度为CT78，所述第四透镜像侧面的有效口径值为D8，CT78和D8满足以下条件式：

CT78/D8<0.4。

7.根据权利要求1所述的中继镜头，其特征在于，所述第一透镜物侧面的有效口径值为D1，所述第四透镜像侧面的有效口径值为D8，D1和D8满足以下条件式：

D1/D8<1.1。

8.根据权利要求1所述的中继镜头，其特征在于，所述第四透镜物侧面有效口径处至像侧面有效口径处的轴向距离为ET78，所述第四透镜的于光轴上的厚度为CT78，ET78和CT78满足以下条件式：

ET78/CT78<0.8。

9.根据权利要求1所述的中继镜头，其特征在于，所述第三透镜物侧面有效口径处至像侧面有效口径处的轴向距离为ET56，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT56，ET56和CT56满足以下条件式：

0.3<ET56/CT56<0.6。

10.根据权利要求1所述的中继镜头，其特征在于，所述第三透镜于近光轴处为凸面，所述第四透镜于近光轴处为凹面。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的中继镜头。