CN113625511A - 投影系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种投影系统，该投影系统包括：光学镜头，其包括第一透镜组、第二透镜组、光阑以及棱镜；以及投影图像信息成像单元。该投影图像信息成像单元生成的图像依序通过棱镜、第二透镜组以及第一透镜组投射至成像面，其中光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较小值Fmin与光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较大值Fmax满足：1≤|Fmax/Fmin|≤5。

Description

投影系统

技术领域

本申请涉及光学元件领域，并具体涉及一种包括透镜组的投影系统。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的领域需要使用光学镜头来充当“眼睛”，比如车载、监控、投影、工业等。随着需求的增长和技术的发展，人们对光学镜头性能的需求越来越多样。例如，车载领域内的投影系统的光学镜头(简称投影镜头)，由于像面的长宽比(视场比例)与物面的长宽比(即显示芯片长宽比，例如16：9)存在很大的差异，所以显示芯片的利用率很低，因此，投影镜头需要在不同的方向(如图1所示的子午截面方向x、弧矢截面方向y)上，以不同的投影角度将显示芯片的图像(物面)投影至像面上，以充分利用显示芯片，使图像剪裁部分尽可能少。

为了能够满足上述特殊投影角度的要求，需要投影镜头在子午截面方向x和弧矢截面方向y上具有不同的焦距值，即光学镜头在子午截面方向x和弧矢截面方向y的放大率不同，如此，传统的投影镜头已无法满足这种投影需求。

因此，本发明涉及一种投影系统，其包括变形的投影镜头，使得系统在子午截面方向x和弧矢截面方向y具有不同的放大率，进而能够大幅度的提高显示芯片的有效面的利用率。

发明内容

第一方面，本申请的实施方式提供了这样一种投影系统，该投影系统可包括：光学镜头，其包括第一透镜组、第二透镜组、光阑以及棱镜；以及投影图像信息成像单元。该投影图像信息成像单元生成的图像依序通过棱镜、第二透镜组以及第一透镜组投射至成像面，其中光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较小值Fmin与光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较大值Fmax满足：1≤|Fmax/Fmin|≤5。

在一个实施方式中，第二透镜组可包括至少一个非轴对称透镜。

在一个实施方式中，非轴对称透镜可以是柱面镜，柱面镜在子午截面方向和弧矢截面方向上具有不同的放大率。

在一个实施方式中，非轴对称透镜是自由曲面镜，所述自由曲面镜的在所述子午截面方向和所述弧矢截面方向上具有不同的放大率。

在一个实施方式中，第一透镜组可以是轴对称透镜组

在一个实施方式中，投影系统可以是物方远心系统，棱镜可以是全内反射棱镜TIR并设置在投影图像信息成像单元之前，光阑可设置在第一透镜组与第二透镜组之间。

在一个实施方式中，投影系统在子午截面方向上和弧矢截面方向上具有不同的放大率。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角在子午截面方向对应的像高x_h和在弧矢截面方向对应的像高y_h中的较大值Hmax、光学镜头的投射比TR以及投影系统的投影距离d可满足：TR＝d/Hmax≤2.0。

在一个实施方式中，光学镜头的光学总长TTL与光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较小值Fmin可满足：TTL/Fmin≤5.0。

在一个实施方式中，光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL可满足：BFL/TL≥0.05。

在一个实施方式中，第一透镜组依序可包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜；第二透镜组依序可包括第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜，其中，第八透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第三透镜的焦距值F3与第四透镜的焦距值F4可满足：|F3/F4|≤2.0。

在一个实施方式中，第六透镜至第十透镜中具有最大中心厚度的第n透镜的中心厚度dn与第六透镜至第十透镜中具有最小中心厚度的第m透镜的中心厚度dm可满足：0.2≤dn/dm≤5.5，其中，n和m选自6、7、8、9、10。

在一个实施方式中，第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离d2与光学镜头的光学总长TTL可满足：d2/TTL≥0.010。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S1)与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S2)可满足：|SAG(S1)/SAG(S2)|≤4.00。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S3)与光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S4)可满足：|SAG(S3)/SAG(S4)|≤4.00。

在一个实施方式中，第三透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第四透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第五透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；以及第七透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第一透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；以及第二透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第一透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；以及第二透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第六透镜可以是柱面镜，其在子午截面方向上是平坦的，在弧矢截面方向上具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；以及第九透镜可以是柱面镜，其在子午截面方向上是平坦的，在弧矢截面方向上具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第一透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第二透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；第三透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；第四透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；第五透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；第六透镜可具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凹面；以及第七透镜可具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第九透镜可以是柱面镜，其在子午截面方向上具有负光焦度，其第一侧面为平坦的，第二侧面为凹面，在弧矢截面方向上具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；以及第十透镜可以是柱面镜，其在子午截面方向上具有正光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面，在弧矢截面方向上具有负光焦度，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第六透镜与第七透镜可形成胶合透镜。

在一个实施方式中，第七透镜与第八透镜可形成胶合透镜。

第二方面，本申请的实施方式提供了一种抬头显示系统，其可包括如上所述的投影系统。

第三方面，本申请的实施方式还提供了一种智能大灯投影系统，其可包括如上所述的投影系统。

本申请提供的投影系统，其包括非轴对称的光学镜头，使得投影系统在子午截面方向x和弧矢截面方向y具有不同的放大率，并且通过合理分配光学镜头中各透镜的光焦度、面型、中心厚度以及相邻透镜间的空气间隔等，使得上述投影系统可以满足不同比例的投影面的需求，可以实现当投影距离在范围50mm～30000mm(理论0至无穷远)内变化时，画面压缩比(像面比例/物面比例)在范围1～2之间；并且能够大幅度的提高感光芯片的有效面的利用率；降低投影系统的生产成本；实现投影系统前端口径小、温度性能佳等特性。

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示意性示出了本申请的投影系统的子午截面方向x和弧矢截面方向y；

图2示意性示出了本申请的投影系统的结构框图；

图3A示出了根据本申请实施例1的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；

图3B示出了根据本申请实施例1的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图；

图4A示出了根据本申请实施例2的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；

图4B示出了根据本申请实施例2的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图；

图5A示出了根据本申请实施例3的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；

图5B示出了根据本申请实施例3的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图；

图6A示出了根据本申请实施例4的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；

图6B示出了根据本申请实施例4的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图；

图7A示出了根据本申请实施例5的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；

图7B示出了根据本申请实施例5的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图；

图8A示出了根据本申请实施例6的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；以及

图8B示出了根据本申请实施例6的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图。

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、第三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或第三透镜。

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；以及若透镜表面为平坦的且未界定该平坦位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为平坦的。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的第一侧面，每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的第二侧面。

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系统是物方远心系统，如图2所示，可包括光学镜头和投影图像信息成像单元05(如DMD/LCD)。其中，光学镜头包括第一透镜组01、光阑02、第二透镜组03、棱镜04；投影图像信息成像单元05生成的图像依次通过棱镜04、第二透镜组03以及第一透镜组01投射至成像面。其中，第一透镜组01为轴对称透镜，用来转折光线，提升投影图像的质量；第二透镜组03至少包括一个非对称透镜，优选柱面镜，以使得投影系统在不同的方向上具有不同的放大率，进而提高感光芯片有效面的利用率。非轴对称透镜也可以是自由曲面镜，所述自由曲面镜的在所述子午截面方向和所述弧矢截面方向上具有不同的放大率。

根据本申请示例性实施方式的投影系统的光学镜头可包括例如两个透镜组，共十片具有光焦度的透镜，即，第一透镜组的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜；以及第二透镜组的第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜。

第一透镜可具有正光焦度或负光焦度，布置为弯月形状，其第一侧面可为凸面，第二侧面可为凹面，能够使得光线正确平稳地进入后方光学系统，并且第一透镜优选非球面透镜，可以提高光学系统的解像力，矫正畸变。同时，将第一透镜的第一侧面布置为凸面，在实际使用环境中(如雨雪天气等)有利于水滴的滑落，可以有效地降低例如恶劣环境对成像的影响。

第二透镜可具有负光焦度，有利于将光线进一步进行发散，通过调整光线，以减小系统的色差；第二透镜的第一侧面和第二侧面优选布置为非球面镜面，以矫正光学系统的像差，提升光学镜头的解像质量。

第三透镜可具有正光焦度，有利于将光线进行汇聚，调整光线，以使光线平稳过渡至后方系统。

第四透镜可具有正光焦度，有利于将光线平稳过渡至后方透镜，并且第四透镜和相邻的第三透镜之间焦距相近，有利于提高光学系统的解像质量。第四透镜的第一侧面和第二侧面优选布置为非球面镜面，以矫正光学系统的像差，提升光学镜头的解像质量。

第五透镜可具有负光焦度，有利于将光线进一步进行发散，通过调整光线，以减小系统的色差。第五透镜的第一侧面和第二侧面优选布置为非球面镜面，以提升光学镜头的解像质量。

第六透镜可以是柱面镜，通过调整其在子午截面方向x和弧矢截面方向y不同的焦距值，以满足光学系统在子午截面方向x和弧矢截面方向y不同的放大率的需求。

第七透镜可具有负光焦度，有利于光线平稳过渡至后方具有正光焦度的透镜，并与其配合矫正系统色差。

第八透镜可具有正光焦度，有利于光线平稳过渡至前方具有负光焦度的透镜，并与其配合矫正系统色差。第八透镜的第一侧面和第二侧面优选布置为非球面镜面，以矫正光学系统的像差，提升光学镜头的解像质量。

第九透镜可以是柱面镜，通过调整其在子午截面方向x和弧矢截面方向y不同的焦距值，以满足光学系统在子午截面方向x和弧矢截面方向y不同的放大率的需求。

第十透镜可具有正光焦度，有利于光线走势平稳，过渡至成像面，同时可以矫正光学系统的远心度；当第十透镜是柱面镜时，通过调整其在子午截面方向x和弧矢截面方向y不同的焦距值，可以满足光学系统在子午截面方向x和弧矢截面方向y不同的放大率的需求。

根据本申请实施方式，第五透镜和第六透镜之间设置有用于限制光束的光阑，可以有效收束进入光学系统的光线，减小透镜口径。然而，应注意，此处公开的光阑的位置仅是示例而非限制；在替代的实施方式中，也可根据实际需要将光阑设置在其他位置。

如本领域技术人员已知的，胶合透镜可用于最大限度地减少色差或消除色差。在光学镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失，从而提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可简化镜头制造过程中的装配程序。

根据本申请实施方式，第六透镜和第七透镜胶合形成胶合透镜。具有负光焦度的第六透镜在前，正光焦度的第七透镜在后，采用胶合方式可具有以下优点中的至少一个：可以消除自身色差，减小系统的公差敏感度；减小两个透镜之间的空气间隔，从而减小系统总长，满足系统小型化的要求；降低透镜单元因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题，提高生产良率。

根据本申请实施方式，第七透镜和第八透镜胶合形成胶合透镜。具有负光焦度的第七透镜在前，正光焦度的第八透镜在后，采用胶合方式可具有以下优点中的至少一个：可以消除自身色差，减小系统的公差敏感度；减小两个透镜之间的空气间隔，从而减小系统总长，满足系统小型化的要求；降低透镜单元因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题，提高生产良率。

在示例性实施方式中，光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h和在弧矢截面方向y对应的像高y_h中的较大值Hmax、光学镜头的投射比TR以及投影系统的投影距离d满足：TR＝d/Hmax≤2.0，例如，TR＝d/Hmax≤1.8。合理控制光学镜头的投射比，可以使投影系统具有较大的投影画幅，缩短了系统的投影距离。

在示例性实施方式中，光学镜头的光学总长TTL与光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较小值Fmin满足：TTL/Fmin≤5.0，例如，TTL/Fmin≤4.5。合理控制光学镜头的光学总长与光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值和在弧矢截面方向y的整组焦距值中的较小值的比值在合理的数值范围内，可以使投影系统具有较好的性能，满足光学系统小型化的需求。

在示例性实施方式中，第三透镜的焦距值F3与第四透镜的焦距值F4满足：|F3/F4|≤2.0，例如，|F3/F4|≤1.5。合理控制第三透镜与第四透镜的焦距值的比值在合理的数值范围内，使得相邻的第三透镜和第四透镜具有相近的焦距，有利于入射光线平缓过渡至后方透镜，提高光学系统的成像质量。

在示例性实施方式中，第六透镜至第十透镜中具有最大中心厚度的第n透镜的中心厚度dn与第六透镜至第十透镜中具有最小中心厚度的第m透镜的中心厚度dm满足：0.2≤dn/dm≤5.5，其中，n和m选自6、7、8、9、10。例如，0.5≤dn/dm≤5.4，其中，n和m选自6、7、8、9、10。合理控制第六透镜至第十透镜的中心厚度中最大值和最小值的比值在合理的数值范围内，使得第六透镜至第十透镜的中心厚度接近，有利于光学镜头在高低温度下工作保持良好的状态，保证光学系统的入射光线在此条件下折射变化小，保证光学系统具有优良的温度性能。

在示例性实施方式中，光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较小值Fmin与光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较大值Fmax满足：1≤|Fmax/Fmin|≤5，例如，1≤|Fmax/Fmin|≤3。合理控制光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较大值与较小值的比值在合理的数值范围内，可以使光学镜头在子午截面方向x和弧矢截面方向y具有不同的放大率，满足不同比例的投影面的需求。

在示例性实施方式中，光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的透镜组长度TL满足：BFL/TL≥0.05，例如，BFL/TL≥0.1。合理控制光学镜头的后焦与透镜组长度的比值在合理的数值范围内，可以在实现光学镜头小型化的基础上，使得光学镜头的光学后焦相对较长，有利于摄像模组的组装；并且可以缩短镜头的光学总长，使得投影系统结构紧凑，降低镜头对调制传递函数(Modulation Transfer Function)的敏感度，提高镜头生产良率，降低生产成本。

在示例性实施方式中，第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离d2与光学镜头的光学总长TTL满足：d2/TTL≥0.010，例如，d2/TTL≥0.015。合理控制第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离与光学镜头的光学总长的比值在合理的数值范围内，使得相邻的第一透镜和第二透镜之间的中心距离较大，有利于光阑附近的光线平稳过渡到后方系统，提高光学系统的成像质量。

在示例性实施方式中，光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S1)与光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S2)满足：|SAG(S1)/SAG(S2)|≤4.00，例如，|SAG(S1)/SAG(S2)|≤2。合理控制第一透镜的第一侧面和第二侧面的矢高之间的比值在合理的数值范围内，使得第一透镜的第一侧面和第二侧面的矢高相差较大，有利于投影系统收集入射光线。

在示例性实施方式中，光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S3)与光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S4)满足：|SAG(S3)/SAG(S4)|≤4.00，例如，|SAG(S1)/SAG(S2)|≤3.95。可以使得第二透镜的第一侧面和第二侧面的形状接近，从而能够平缓过渡周边的光线，有利于降低第二透镜的敏感度。

在示例性实施方式中，第一透镜的折射率Nd1可满足：Nd1≥1.48。例如，Nd1≥1.49。通过合理控制第一透镜的折射率的数值，可以使得第一透镜具有较高的折射率，有利于减小系统的前端口径和提高光学透镜的成像质量。

本申请提出了一种具有高成像质量、高热稳定性、小型化等特性并且在子午截面方向x和弧矢截面方向y具有不同的放大率的投影系统。根据本申请的上述实施方式的投影系统中的光学透镜可采用多片镜片，例如上文所述的十片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型以及选择多个非球面镜面等，可有效地校正系统像差、提高光学透镜的解像力，同时能够使光学系统整体结构紧凑，实现体型小型化的特性，并且能够降低透镜单元因在组立过程中产生的公差敏感度问题，提高投影系统的生产良率。

然而，本领域的技术人员应理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成光学镜头的透镜数量，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十个透镜为例进行了描述，但是该投影系统不限于包括十个透镜。如果需要，该投影系统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系统中的光学镜头的具体实施例。

实施例1

以下参照图3A和图3B描述根据本申请实施例1的光学镜头。图3A示出了根据本申请实施例1的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；图3B示出了根据本申请实施例1的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图。

如图3A和图3B所示，光学镜头沿着光轴依序包括第一透镜组的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5，以及第二镜头组的第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10。

第一透镜L1为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。

第二透镜L2为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S3为凹面，第二侧面S4为凹面。

第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S5为凸面，第二侧面S6为凸面。

第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S7为凸面，第二侧面S8为凹面。

第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S9为凹面，第二侧面S10为凹面。

第六透镜L6为柱面镜，在子午截面方向x为平坦的；在弧矢截面方向y为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S12为凸面，第二侧面S13为凹面。

第七透镜L7为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S14为凸面，第二侧面S15为凹面。

第八透镜L8为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S15为凸面，第二侧面S16为凸面。

第九透镜L9为柱面镜，在子午截面方向x为平坦的；在弧矢截面方向y为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S17为凹面，第二侧面S18为凸面。

第十透镜L10为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S19为凸面，第二侧面S20为凸面。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第五透镜L5与第六透镜L6之间，以提高成像质量。

在本实施例中，第一透镜L1的第一侧面S1可以是非球面的。

可选地，该光学镜头还可包括具有第一侧面S21和第二侧面S22的棱镜L11以及具有第一侧面S23和第二侧面S24的滤光片L12。棱镜L11可用于折转光线，滤光片L12可用于校正色彩偏差。来自芯片的光依序穿过各表面S24至S1并最终成像在成像面(未示出)上。

表1示出了实施例1的光学镜头的各透镜的曲率半径、厚度/距离、折射率以及色散系数，其中曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)，曲率半径一列的方向x指各透镜的第一侧面或第二侧面在子午截面方向x的曲率半径；方向y指各透镜的第一侧面或第二侧面在弧矢截面方向y的曲率半径。

表1

在本实施例中，第一透镜L1的第一侧面为非球面，非球面透镜的面型Z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，Z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conic；A、B、C、D、E、F均为高次项系数。下表2示出了可用于实施例1中非球面透镜表面S1的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D和E。

面号

k

A

B

C

D

E

S1

1.3728

7.3366E-06

4.3290E-08

6.2474E-11

-5.4664E-13

6.9315E-15

表2

下表3给出了实施例1的光学镜头的光学长度TTL(即，从第一透镜L1的第一侧面S1的中心至成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx、光学镜头在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较大值Fmax、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较小值Fmin、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h、光学镜头的最大视场角在弧矢截面方向y对应的像高y_h、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h和在弧矢截面方向y对应的像高y_h中的较大值Hmax、投影系统的投影距离d、第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离d2、光学镜头的投射比TR、光学镜头的光学后焦BFL(从光学镜头的第十透镜L10的第二侧面S20的中心到光学镜头的成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头的透镜组长度TL(从第一透镜L1的第一侧面S1的中心到第十透镜L10的第二侧面S20的中心在光轴上的距离)、第三透镜L3的焦距值F3、第四透镜L4的焦距值F4、第一透镜的折射率Nd1、第六透镜至第十透镜中具有最大中心厚度的第n透镜的中心厚度dn、第六透镜至第十透镜中具有最小中心厚度的第m透镜的中心厚度dm、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S1)、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S2)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S3)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S4)。

表3

实施例2

以下参照图4A和图4B描述根据本申请实施例2的光学镜头。图4A示出了根据本申请实施例2的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；图4B示出了根据本申请实施例2的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图。

如图4A和图4B所示，光学镜头沿着光轴依序包括第一透镜组的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5，以及第二镜头组的第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10。

第一透镜L1为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。

第二透镜L2为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S3为凹面，第二侧面S4为凹面。

第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S5为凸面，第二侧面S6为凸面。

第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S7为凸面，第二侧面S8为凹面。

第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S9为凹面，第二侧面S10为凹面。

第六透镜L6为柱面镜，在子午截面方向x为平坦的；在弧矢截面方向y为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S12为凸面，第二侧面S13为凹面。

第七透镜L7为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S14为凸面，第二侧面S15为凹面。

第八透镜L8为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S15为凸面，第二侧面S16为凸面。

第九透镜L9为柱面镜，在子午截面方向x为平坦的；在弧矢截面方向y为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S17为凹面，第二侧面S18为凸面。

第十透镜L10为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S19为凸面，第二侧面S20为凸面。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第五透镜L5与第六透镜L6之间，以提高成像质量。

在本实施例中，第一透镜L1的第一侧面S1可以是非球面的。

可选地，该光学镜头还可包括具有第一侧面S21和第二侧面S22的棱镜L11以及具有第一侧面S23和第二侧面S24的滤光片L12。棱镜L11可用于折转光线，滤光片L12可用于校正色彩偏差。来自芯片的光依序穿过各表面S24至S1并最终成像在成像面(未示出)上。

表4示出了实施例2的光学镜头的各透镜的曲率半径、厚度/距离、折射率以及色散系数，其中曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)，曲率半径一列的方向x指各透镜的第一侧面或第二侧面在子午截面方向x的曲率半径；方向y指各透镜的第一侧面或第二侧面在弧矢截面方向y的曲率半径。

表4

在本实施例中，第一透镜L1的第一侧面为非球面，下表5示出了可用于实施例2中非球面透镜表面S1的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D和E。

面号

k

A

B

C

D

E

S1

5.4391

3.8612E-06

4.7201E-08

7.0459E-11

-9.0367E-13

7.9295E-15

表5

下表6给出了实施例2的光学镜头的光学长度TTL(即，从第一透镜L1的第一侧面S1的中心至成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx、光学镜头在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较大值Fmax、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较小值Fmin、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h、光学镜头的最大视场角在弧矢截面方向y对应的像高y_h、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h和在弧矢截面方向y对应的像高y_h中的较大值Hmax、投影系统的投影距离d、第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离d2、光学镜头的投射比TR、光学镜头的光学后焦BFL(从光学镜头的第十透镜L10的第二侧面S20的中心到光学镜头的成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头的透镜组长度TL(从第一透镜L1的第一侧面S1的中心到第十透镜L10的第二侧面S20的中心在光轴上的距离)、第三透镜L3的焦距值F3、第四透镜L4的焦距值F4、第一透镜的折射率Nd1、第六透镜至第十透镜中具有最大中心厚度的第n透镜的中心厚度dn、第六透镜至第十透镜中具有最小中心厚度的第m透镜的中心厚度dm、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S1)、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S2)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S3)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S4)。

TTL(mm)	97.9610	BFL(mm)	26.8459
				Fy(mm)	32.7464	TL(mm)	71.1151
Fx(mm)	24.1253	F3(mm)	26.6016
				Fmax(mm)	32.7464	F4(mm)	25.9980
Fmin(mm)	24.1253	Nd1	1.5200
				x_h(mm)	547.1400	dn(mm)	6.1000
y_h(mm)	136.7800	dm(mm)	3.0000
				Hmax(mm)	547.1400	SAG(S1)(mm)	3.5572
d(mm)	1000.0000	SAG(S2)(mm)	2.3304
				d2(mm)	7.9953	SAG(S3)(mm)	-1.8525
TR	1.7417	SAG(S4)(mm)	0.7154

表6

实施例3

以下参照图5A和图5B描述根据本申请实施例3的光学镜头。图5A示出了根据本申请实施例3的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；图5B示出了根据本申请实施例3的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图。

如图5A和图5B所示，光学镜头沿着光轴依序包括第一透镜组的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5，以及第二镜头组的第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10。

第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。

第二透镜L2为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S3为凸面，第二侧面S4为凹面。

第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S5为凸面，第二侧面S6为凸面。

第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S7为凸面，第二侧面S8为凹面。

第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S9为凹面，第二侧面S10为凹面。

第六透镜L6为柱面镜，在子午截面方向x为平坦的；在弧矢截面方向y为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S12为凸面，第二侧面S13为凹面。

第七透镜L7为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S14为凸面，第二侧面S15为凹面。

第八透镜L8为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S15为凸面，第二侧面S16为凸面。

第九透镜L9为柱面镜，在子午截面方向x为平坦的；在弧矢截面方向y为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S17为凹面，第二侧面S18为凸面。

第十透镜L10为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S19为凸面，第二侧面S20为凸面。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第五透镜L5与第六透镜L6之间，以提高成像质量。

在本实施例中，第一透镜L4的第一侧面S7和第二侧面S8可以是非球面的。

可选地，该光学镜头还可包括具有第一侧面S21和第二侧面S22的棱镜L11以及具有第一侧面S23和第二侧面S24的滤光片L12。棱镜L11可用于折转光线，滤光片L12可用于校正色彩偏差。来自芯片的光依序穿过各表面S24至S1并最终成像在成像面(未示出)上。

表7示出了实施例3的光学镜头的各透镜的曲率半径、厚度/距离、折射率以及色散系数，其中曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)，曲率半径一列的方向x指各透镜的第一侧面或第二侧面在子午截面方向x的曲率半径；方向y指各透镜的第一侧面或第二侧面在弧矢截面方向y的曲率半径。

表7

在本实施例中，第四透镜L4的第一侧面和第二侧面为非球面，下表8示出了可用于实施例3中非球面透镜表面S7和S8的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D和E。

面号

k

A

B

C

D

E

S7

-5.2001E+00

-1.0027E-04

6.1137E-07

-1.6776E-08

2.0968E-11

/

S8

-3.8467E+01

-1.8822E-04

-2.3238E-06

5.3175E-08

-3.1521E-10

/

表8

下表9给出了实施例3的光学镜头的光学长度TTL(即，从第一透镜L1的第一侧面S1的中心至成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx、光学镜头在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较大值Fmax、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较小值Fmin、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h、光学镜头的最大视场角在弧矢截面方向y对应的像高y_h、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h和在弧矢截面方向y对应的像高y_h中的较大值Hmax、投影系统的投影距离d、第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离d2、光学镜头的投射比TR、光学镜头的光学后焦BFL(从光学镜头的第十透镜L10的第二侧面S20的中心到光学镜头的成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头的透镜组长度TL(从第一透镜L1的第一侧面S1的中心到第十透镜L10的第二侧面S20的中心在光轴上的距离)、第三透镜L3的焦距值F3、第四透镜L4的焦距值F4、第一透镜的折射率Nd1、第六透镜至第十透镜中具有最大中心厚度的第n透镜的中心厚度dn、第六透镜至第十透镜中具有最小中心厚度的第m透镜的中心厚度dm、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S1)、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S2)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S3)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S4)。

TTL(mm)	95.4668	BFL(mm)	26.8091
				Fy(mm)	32.4987	TL(mm)	68.6577
Fx(mm)	23.9020	F3(mm)	24.2283
				Fmax(mm)	32.4987	F4(mm)	21.2477
Fmin(mm)	23.9020	Nd1	1.5200
				x_h(mm)	547.1400	dn(mm)	6.2426
y_h(mm)	136.7800	dm(mm)	3.0000
				Hmax(mm)	547.1400	SAG(S1)(mm)	2.4995
d(mm)	1000.0000	SAG(S2)(mm)	3.0333
				d2(mm)	3.4864	SAG(S3)(mm)	2.0915
TR	1.7417	SAG(S4)(mm)	3.2648

表9

实施例4

以下参照图6A和图6B描述根据本申请实施例4的光学镜头。图6A示出了根据本申请实施例4的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；图6B示出了根据本申请实施例4的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图。

如图6A和图6B所示，光学镜头沿着光轴依序包括第一透镜组的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5，以及第二镜头组的第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10。

第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。

第二透镜L2为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S3为凸面，第二侧面S4为凹面。

第三透镜L3为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S5为凸面，第二侧面S6为凸面。

第四透镜L4为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S7为凸面，第二侧面S8为凹面。

第五透镜L5为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S9为凹面，第二侧面S10为凹面。

第六透镜L6为柱面镜，在子午截面方向x为平坦的；在弧矢截面方向y为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S12为凸面，第二侧面S13为凹面。

第七透镜L7为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S14为凸面，第二侧面S15为凹面。

第八透镜L8为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S15为凸面，第二侧面S16为凸面。

第九透镜L9为柱面镜，在子午截面方向x为平坦的；在弧矢截面方向y为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S17为凹面，第二侧面S18为凸面。

第十透镜L10为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S19为凸面，第二侧面S20为凸面。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第五透镜L5与第六透镜L6之间，以提高成像质量。

在本实施例中，第一透镜L4的第一侧面S7和第二侧面S8可以是非球面的。

可选地，该光学镜头还可包括具有第一侧面S21和第二侧面S22的棱镜L11以及具有第一侧面S23和第二侧面S24的滤光片L12。棱镜L11可用于折转光线，滤光片L12可用于校正色彩偏差。来自芯片的光依序穿过各表面S24至S1并最终成像在成像面(未示出)上。

表10示出了实施例4的光学镜头的各透镜的曲率半径、厚度/距离、折射率以及色散系数，其中曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)，曲率半径一列的方向x指各透镜的第一侧面或第二侧面在子午截面方向x的曲率半径；方向y指各透镜的第一侧面或第二侧面在弧矢截面方向y的曲率半径。

表10

在本实施例中，第四透镜L4的第一侧面和第二侧面为非球面，下表11示出了可用于实施例4中非球面透镜表面S7和S8的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D和E。

面号

k

A

B

C

D

E

S7

-2.7197E-02

1.0337E-04

-7.1865E-07

-2.0203E-08

2.2907E-11

/

S8

-3.6921E+01

-1.8981E-04

-2.6416E-06

4.1914E-08

-1.3993E-10

/

表11

下表12给出了实施例4的光学镜头的光学长度TTL(即，从第一透镜L1的第一侧面S1的中心至成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx、光学镜头在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较大值Fmax、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较小值Fmin、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h、光学镜头的最大视场角在弧矢截面方向y对应的像高y_h、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h和在弧矢截面方向y对应的像高y_h中的较大值Hmax、投影系统的投影距离d、第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离d2、光学镜头的投射比TR、光学镜头的光学后焦BFL(从光学镜头的第十透镜L10的第二侧面S20的中心到光学镜头的成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头的透镜组长度TL(从第一透镜L1的第一侧面S1的中心到第十透镜L10的第二侧面S20的中心在光轴上的距离)、第三透镜L3的焦距值F3、第四透镜L4的焦距值F4、第一透镜的折射率Nd1、第六透镜至第十透镜中具有最大中心厚度的第n透镜的中心厚度dn、第六透镜至第十透镜中具有最小中心厚度的第m透镜的中心厚度dm、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S1)、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S2)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S3)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S4)。

表12

实施例5

以下参照图7A和图7B描述根据本申请实施例5的光学镜头。图7A示出了根据本申请实施例5的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；图7B示出了根据本申请实施例5的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图。

如图7A和图7B所示，光学镜头沿着光轴依序包括第一透镜组的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5，以及第二镜头组的第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10。

第一透镜L1为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。

第二透镜L2为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S3为凹面，第二侧面S4为凹面。

第三透镜L3为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S5为凹面，第二侧面S6为凸面。

第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S7为凸面，第二侧面S8为凸面。

第五透镜L5为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S9为凹面，第二侧面S10为凸面。

第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S12为凹面，第二侧面S13为凹面。

第七透镜L7为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S13为凸面，第二侧面S14为凸面。

第八透镜L8为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S15为凸面，第二侧面S16为凸面。

第九透镜L9为柱面镜，在子午截面方向x具有负光焦度的平凹透镜，其第一侧面S17为平坦的，第二侧面S18为凹面；在弧矢截面方向y为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S17为凸面，第二侧面S18为凹面。

第十透镜L10为柱面镜，在子午截面方向x具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S19为凸面，第二侧面S20为凸面；在弧矢截面方向y为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S19为凸面，第二侧面S20为凹面。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第五透镜L5与第六透镜L6之间，以提高成像质量。

在本实施例中，第八透镜L8的第一侧面S15和第二侧面S16可以是非球面的。

可选地，该光学镜头还可包括具有第一侧面S21和第二侧面S22的棱镜L11以及具有第一侧面S23和第二侧面S24的滤光片L12。棱镜L11可用于折转光线，滤光片L12可用于校正色彩偏差。来自芯片的光依序穿过各表面S24至S1并最终成像在成像面(未示出)上。

表13示出了实施例5的光学镜头的各透镜的曲率半径、厚度/距离、折射率以及色散系数，其中曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)，曲率半径一列的方向x指各透镜的第一侧面或第二侧面在子午截面方向x的曲率半径；方向y指各透镜的第一侧面或第二侧面在弧矢截面方向y的曲率半径。

表13

在本实施例中，第八透镜L8的第一侧面和第二侧面为非球面，下表14示出了可用于实施例5中非球面透镜表面S15和S16的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D和E。

面号

k

A

B

C

D

E

S15

-2.3049E+01

-9.2989E-07

6.2926E-08

1.7710E-11

-2.0157E-12

/

S16

-7.0806E-01

2.3555E-06

4.0813E-09

5.5319E-10

3.8090E-12

/

表14

下表15给出了实施例5的光学镜头的光学长度TTL(即，从第一透镜L1的第一侧面S1的中心至成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx、光学镜头在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较大值Fmax、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较小值Fmin、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h、光学镜头的最大视场角在弧矢截面方向y对应的像高y_h、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h和在弧矢截面方向y对应的像高y_h中的较大值Hmax、投影系统的投影距离d、第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离d2、光学镜头的投射比TR、光学镜头的光学后焦BFL(从光学镜头的第十透镜L10的第二侧面S20的中心到光学镜头的成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头的透镜组长度TL(从第一透镜L1的第一侧面S1的中心到第十透镜L10的第二侧面S20的中心在光轴上的距离)、第三透镜L3的焦距值F3、第四透镜L4的焦距值F4、第一透镜的折射率Nd1、第六透镜至第十透镜中具有最大中心厚度的第n透镜的中心厚度dn、第六透镜至第十透镜中具有最小中心厚度的第m透镜的中心厚度dm、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S1)、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S2)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S3)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S4)。

TTL(mm)	100.1860	BFL(mm)	32.2596
				Fy(mm)	32.0675	TL(mm)	67.9264
Fx(mm)	23.7673	F3(mm)	34.2174
				Fmax(mm)	32.0675	F4(mm)	25.7866
Fmin(mm)	23.7673	Nd1	1.4900
				x_h(mm)	547.1400	dn(mm)	8.0013
y_h(mm)	136.7800	dm(mm)	1.4989
				Hmax(mm)	547.1400	SAG(S1)(mm)	2.4995
d(mm)	1000.0000	SAG(S2)(mm)	3.0333
				d2(mm)	6.5172	SAG(S3)(mm)	2.0915
TR	1.7417	SAG(S4)(mm)	3.2648

表15

实施例6

以下参照图8A和图8B描述根据本申请实施例6的光学镜头。图8A示出了根据本申请实施例6的投影系统的光学镜头在子午截面方向x的结构示意图；图8B示出了根据本申请实施例6的投影系统的光学镜头在弧矢截面方向y的结构示意图。

如图8A和图8B所示，光学镜头沿着光轴依序包括第一透镜组的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5，以及第二镜头组的第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、第九透镜L9和第十透镜L10。

第一透镜L1为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。

第二透镜L2为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S3为凹面，第二侧面S4为凹面。

第三透镜L3为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S5为凹面，第二侧面S6为凸面。

第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S7为凸面，第二侧面S8为凸面。

第五透镜L5为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S9为凹面，第二侧面S10为凸面。

第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S12为凹面，第二侧面S13为凹面。

第七透镜L7为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S13为凸面，第二侧面S14为凸面。

第八透镜L8为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S15为凸面，第二侧面S16为凸面。

第九透镜L9为柱面镜，在子午截面方向x具有负光焦度的平凹透镜，其第一侧面S17为平坦的，第二侧面S18为凹面；在弧矢截面方向y为具有正光焦度的弯月透镜，其第一侧面S17为凸面，第二侧面S18为凹面。

第十透镜L10为柱面镜，在子午截面方向x具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S19为凸面，第二侧面S20为凸面；在弧矢截面方向y为具有负光焦度的弯月透镜，其第一侧面S19为凸面，第二侧面S20为凹面。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第五透镜L5与第六透镜L6之间，以提高成像质量。

在本实施例中，第八透镜L8的第一侧面S15和第二侧面S16可以是非球面的。

可选地，该光学镜头还可包括具有第一侧面S21和第二侧面S22的棱镜L11以及具有第一侧面S23和第二侧面S24的滤光片L12。棱镜L11可用于折转光线，滤光片L12可用于校正色彩偏差。来自芯片的光依序穿过各表面S24至S1并最终成像在成像面(未示出)上。

表16示出了实施例6的光学镜头的各透镜的曲率半径、厚度/距离、折射率以及色散系数，其中曲率半径和厚度/距离的单位均为毫米(mm)，曲率半径一列的方向x指各透镜的第一侧面或第二侧面在子午截面方向x的曲率半径；方向y指各透镜的第一侧面或第二侧面在弧矢截面方向y的曲率半径。

表16

在本实施例中，第八透镜L8的第一侧面和第二侧面为非球面，下表17示出了可用于实施例6中非球面透镜表面S15和S16的圆锥系数k以及各高次项系数A、B、C、D和E。

面号

k

A

B

C

D

E

S15

2.4454E+01

-3.2744E-06

1.0118E-07

5.7458E-10

-2.9680E-12

/

S16

-6.2260E-01

-8.4937E-07

1.9521E-08

6.5448E-10

-2.8488E-12

/

表17

下表18给出了实施例6的光学镜头的光学长度TTL(即，从第一透镜L1的第一侧面S1的中心至成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx、光学镜头在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较大值Fmax、光学镜头在子午截面方向x的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向y的整组焦距值Fy中的较小值Fmin、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h、光学镜头的最大视场角在弧矢截面方向y对应的像高y_h、光学镜头的最大视场角在子午截面方向x对应的像高x_h和在弧矢截面方向y对应的像高y_h中的较大值Hmax、投影系统的投影距离d、第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离d2、光学镜头的投射比TR、光学镜头的光学后焦BFL(从光学镜头的第十透镜L10的第二侧面S20的中心到光学镜头的成像面IMA在光轴上的距离)、光学镜头的透镜组长度TL(从第一透镜L1的第一侧面S1的中心到第十透镜L10的第二侧面S20的中心在光轴上的距离)、第三透镜L3的焦距值F3、第四透镜L4的焦距值F4、第一透镜的折射率Nd1、第六透镜至第十透镜中具有最大中心厚度的第n透镜的中心厚度dn、第六透镜至第十透镜中具有最小中心厚度的第m透镜的中心厚度dm、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S1)、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S2)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第一侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S3)、光学镜头的最大视场角所对应的第二透镜的第二侧面的最大通光口径所对应的Sg值SAG(S4)。

表18

综上，实施例1至实施例6分别满足表19中所示的关系。

条件式/实施例	1	2	3	4	5	6
							TR＝d/Hmax	1.7417	1.7417	1.7417	1.7417	1.7417	1.7417
TTL/Fmin	4.0506	4.0605	3.9941	4.0162	4.2153	4.2108
							|F3/F4|	1.0442	1.0232	1.1403	1.1271	1.3269	1.3935
dn/dm	1.5275	2.0333	2.0809	2.1066	5.3380	2.1667
							BFL/TL	0.3787	0.3775	0.3905	0.3899	0.4749	0.4569
d2/TTL	0.0822	0.0816	0.0365	0.0397	0.0651	0.0694
							|SAG(S1)/SAG(S2)|	1.5870	1.5264	0.8240	0.6751	0.8240	1.8084
|SAG(S3)/SAG(S4)|	1.4539	2.5894	0.6406	0.5886	0.6406	0.5852
							|Fmax/Fmin|	1.3602	1.3573	1.3597	1.3629	1.3492	1.3506
Nd1	1.5168	1.5200	1.5200	1.5200	1.4900	1.4900

表19

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 (10)

1.一种投影系统，其特征在于，包括：

光学镜头，包括第一透镜组、第二透镜组、光阑以及棱镜；以及

投影图像信息成像单元，所述投影图像信息成像单元生成的图像依序通过所述棱镜、所述第二透镜组以及所述第一透镜组投射至成像面；

其中，1≤|Fmax/Fmin|≤5，

其中，Fmin是所述光学镜头在子午截面方向的整组焦距值Fx和在弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较小值；以及

Fmax是所述光学镜头在所述子午截面方向的整组焦距值Fx和在所述弧矢截面方向的整组焦距值Fy中的较大值。

2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影系统在所述子午截面方向和所述弧矢截面方向上具有不同的放大率。

3.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第二透镜组包括至少一个非轴对称透镜。

4.根据权利要求3所述的投影系统，其特征在于，所述非轴对称透镜是柱面镜，所述柱面镜在所述子午截面方向和所述弧矢截面方向上具有不同的放大率。

5.根据权利要求3所述的投影系统，其特征在于，所述非轴对称透镜是自由曲面镜，所述自由曲面镜在所述子午截面方向和所述弧矢截面方向上具有不同的放大率。

6.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一透镜组是轴对称透镜组。

7.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影系统是物方远心系统，所述棱镜是全内反射棱镜TIR并设置在所述投影图像信息成像单元之前，所述光阑设置在所述第一透镜组与第二透镜组之间。

8.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，

TR＝d/Hmax≤2.0，

其中，TR是所述光学镜头的投射比；

d是所述投影系统的投影距离；以及

Hmax是所述光学镜头的最大视场角在所述子午截面方向上对应的像高x_h和在所述弧矢截面方向上对应的像高y_h中的较大值。

9.一种抬头显示系统，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一权利要求所述的投影系统。

10.一种智能大灯投影系统，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一权利要求所述的投影系统。

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