一种抬头显示用投射镜头的制作方法

1.本实用新型属于投射镜头技术领域，具体涉及一种抬头显示用投射镜头。


背景技术：

2.近年来，随着科学技术的稳步发展，在汽车领域中也越来越多的高新科技被得以应用，而曾经仅被应用在军用战斗机上的hud抬头显示功能，在高端旗舰车型中已经被广泛应用，越来越多的车企把hud抬头显示功能作为重要研究方向。而要实现hud抬头显示功能，离不开抬头显示投射镜头。目前，市场上常见的抬头显示投射镜头大多结构形式复杂(成本高)、畸变较大（图像失真）、热漂校正不好（系统稳定性不好），总长较长（不适于近距离成像），不能完全满足抬头显示投射镜头的要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种结构形式简单、畸变较小、热漂性能好、物距短且总长短的抬头显示用投射镜头。
4.为了达到上述设计目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种抬头显示用投射镜头，从物方到像方，依次包括具有正光焦度的前透镜组、孔径光阑、具有正光焦度的后透镜组和滤光片，所述具有正光焦度的前透镜组包括具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜和具有负光焦度的第三透镜，所述具有正光焦度的后透镜组包括具有正光焦度的第四透镜、具有负光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜和具有正光焦度的第七透镜，所述孔径光阑位于前透镜组与后透镜组之间，所述滤光片位于具有正光焦度的后透镜组中具有正光焦度的第七透镜右侧，所述具有负光焦度的第一透镜为新月透镜，所述具有正光焦度的第二透镜为双凸透镜，所述具有负光焦度的第三透镜为新月透镜，所述具有正光焦度的第四透镜为新月透镜，所述具有负光焦度的第五透镜为双凹透镜，所述具有正光焦度的第六透镜为新月透镜，所述具有正光焦度的第七透镜为双凸透镜。
5.所述具有正光焦度的前透镜组中的的第一透镜后表面顶点至第二透镜前表面顶点的距离为5.725~5.825mm，优选5.775mm。
6.所述具有正光焦度的前透镜组的第二透镜后表面顶点至第三透镜前表面顶点的距离为0.20~0.30mm，优选0.25mm。
7.所述具有正光焦度的前透镜组的第三透镜后表面顶点至后透镜组第四透镜前表面顶点的距离为6.7~6.8mm，优选6.75mm。
8.所述具有正光焦度的后透镜组的第四透后表面顶点至第五透镜的前表面顶点的距离为0.05~0.15mm，优选0.1mm。
9.所述具有正光焦度的后透镜组中镜后表面顶点至第六透镜的前表面顶点的距离为4.15~4.25mm，优选4.2mm。
10.所述具有正光焦度的后透镜组中第六透镜后表面顶点至第七透镜的前表面顶点的距离为0.82~0.92mm，优选0.87mm。
11.本实用新型有益效果：按照上述方案设计成的一种抬头显示用投射镜头，其物距短（适合近距离成像）、总长短（适合车内抬头显示系统使用），全像面畸变小于1.2%，整个系统结构紧凑，防震效果良好，能在-40℃~85℃的环境中稳定工作，不虚焦，适合运用到各种抬头显示的系统中。本实用新型成本低，整个结构小巧紧凑，防震动效果良好，非常适合运用到各种抬头显示系统的使用。
附图说明
12.图1为本实用新型实施例的光学系统结构示意图；
13.图2为本实用新型实施例的常温（20℃）的mtf（调制传递函数）示意图；
14.图3为本实用新型实施例的低温（-40℃）的mtf（调制传递函数）示意图；
15.图4为本实用新型实施例的高温（85℃）的mtf（调制传递函数）示意图；
16.图5为本实用新型实施例的畸变示意图；
17.图6为本实用新型实施例的相对照度示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述。如图1-6所示的：一种抬头显示用投射镜头，从物方到像方，依次包括具有正光焦度的前透镜组a01、孔径光阑stop、具有正光焦度的后透镜组a02和滤光片，所述具有正光焦度的前透镜组a01包括具有负光焦度的第一透镜l1、具有正光焦度的第二透镜l2和具有负光焦度的第三透镜l3，所述具有正光焦度的后透镜组a02包括具有正光焦度的第四透镜l4、具有负光焦度的第五透镜l5、具有正光焦度的第六透镜l6和具有正光焦度的第七透镜l7，所述孔径光阑stop位于正光焦度的前透镜组a01与具有正光焦度的后透镜组a02之间，所述滤光片位于具有正光焦度的后透镜组a02中具有正光焦度的第七透镜l7右侧，所述具有负光焦度的第一透镜l1为新月透镜，所述具有正光焦度的第二透镜l2为双凸透镜，所述具有负光焦度的第三透镜l3为新月透镜，所述具有正光焦度的第四透镜l4为新月透镜，所述具有负光焦度的第五透镜l5为双凹透镜，所述具有正光焦度的第六透镜l6为新月透镜，所述具有正光焦度的第七透镜l7为双凸透镜；
19.透镜参数如下：
20.。
21.所述具有正光焦度的前透镜组a01中的的第一透镜l1后表面顶点至第二透镜l2前表面顶点的距离为5.725~5.825mm，优选5.775mm。
22.所述具有正光焦度的前透镜组a01的第二透镜l2后表面顶点至第三透镜l3前表面顶点的距离为0.20~0.30mm，优选0.25mm。
23.所述具有正光焦度的前透镜组a01的第三透镜l3后表面顶点至后透镜组a02第四透镜l4前表面顶点的距离为6.7~6.8mm，优选6.75mm。
24.所述具有正光焦度的后透镜组a02的第四透l4后表面顶点至第五透镜l5的前表面顶点的距离为0.05~0.15mm，优选0.1mm。
25.所述具有正光焦度的后透镜组a02中镜l5后表面顶点至第六透镜l6的前表面顶点的距离为4.15~4.25mm，优选4.2mm。
26.所述具有正光焦度的后透镜组a02中第六透镜l6后表面顶点至第七透镜l7的前表面顶点的距离为0.82~0.92mm，优选0.87mm。
27.图1为本实用新型实施例的光学系统结构示意图，系统总体长度不到80mm，整个结构小巧紧凑，防震动效果良好，非常适合用于各种抬头显示系统中；图2为本实用新型实施例的常温（20℃）mtf（调制传递函数）曲线图，图中横坐标表示空间频率，单位：线对/毫米（lp/mm），纵坐标表示mtf值，从图中可以看出，该实施例mtf曲线集中度比较高，说明该实施例技术方案整个像面的成像一致性优良，在整个像面上都能得到清晰度的图像，在66lp/mm处，所有视场mtf值都高达40%左右；图3为本实用新型实施例的低温（-40℃）mtf（调制传递函数）曲线图，图中横坐标表示空间频率，单位：线对/毫米（lp/mm），纵坐标表示mtf值，从图中可以看出，在-40℃低温条件下，该实施例所有视场mtf曲线都能保持在40%以上，与常温20℃时相比，没有明显下降；图4为本实用新型实施例的高温（85℃）mtf（调制传递函数）曲线图，图中横坐标表示空间频率，单位：线对/毫米（lp/mm），纵坐标表示mtf值，从图中可以看出，在85℃高温条件下，该实施例所有视场mtf曲线都能保持在40%左右，没有明显下降；图5为本实用新型的畸变图，图中横坐标表示畸变百分比，纵坐标表示视场范围，从图中可以看出，整个像面中的畸变都在1.2%以下；图6为本实用新型的相对照度图，图中横坐标表
示视场，纵坐标表示相对照度值，从图中可以看出，边缘视场相对中心视场，相对照度高达94%。