成像镜头及成像设备的制作方法

本发明涉及光学系统，尤其涉及一种成像镜头及成像设备。

背景技术：

1、micro led，即微发光二极管显示器，是一种先进的显示技术，其尺寸仅在1～10μm等级左右，具有极高的色饱和度，通常可大于120％ntsc。在车灯领域，micro led车灯具有高亮度、高对比度、快速响应时间和低能耗的特点。由于其微型化的特性，micro led车灯能够提供高分辨率的投影效果，可以实现动态调整的光束形状，适应不同的驾驶条件和路面情况。此外，micro led车灯还可以集成信息显示功能，如导航指示、警告信息等。

2、目前，micro车灯主要用于汽车前照灯，尤其是自适应远光灯系统，可以根据前方交通情况自动调整光束形状，避免对其他驾驶员造成眩光，同时提供最佳的照明效果。但是，micro led芯片像素数主要为万级，现有micro led车灯存在以下缺点：

3、1)受制于micro led的像素排布和镜头设计问题，micro led大灯无法同时兼顾大展宽照明和高清晰投影功能；

4、2)在整灯中通常作为辅助车灯使用，需要搭配其他远近光模组来满足法规要求。且micro led车灯受制于光源的发光面积尺寸，为保证投影亮度只能搭配小视场角的镜头，但是视场角小的micro led车灯无法满足汽车行驶的光型宽度要求，要搭配其他远近光模组来增加光型宽度，这种使用方式增加了整灯的模组数量，使得整灯体积大且实现成本大。

5、3)虽然micro led具有较低的功耗，但高密度的micro led芯片在长时间工作下仍会产生热量，热量的上升会影响车灯的稳定性以及车灯的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明提供一种成像镜头，能够兼顾大展宽照明和高清晰投影功能、实现成本低、提高了车灯的稳定性和可靠性。

3、根据本发明实施例的成像镜头，共五片镜片，沿着光轴方向从像侧到物侧依次包括：

4、具有正光焦度的第一透镜，第一透镜的像侧面和物侧面分别为s1面和s2面；

5、具有正光焦度的第二透镜；第二透镜的像侧面和物侧面分别为s3面和s4面；

6、具有负光焦度的第三透镜；第三透镜的像侧面和物侧面分别为s5面和s7面；

7、具有正光焦度的第四透镜；第四透镜的像侧面和物侧面分别为s8面和s9面；

8、以及具有正光焦度的第五透镜；第五透镜的像侧面和物侧面分别为s10面和s11面；

9、其中，孔径光阑设置在所述s1面上或所述s2面上，所述s8面和所述s10面处均设有渐晕光阑，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均采用玻璃材料。

10、本发明的有益效果是，本发明通过合理设置镜片的凹凸性、镜片厚度、发光口径、曲率半径以及镜片材质等关键参数，使得五片镜片组合达成优异的成像效果。在保证了画面的清晰度的同时，让投影图案拥有更小的畸变。通过合理设置镜片的凹凸性和焦距搭配，本发明能够有效地控制了光线的传播路径，使得光线在经过透镜后能够更准确地聚焦，从而提高成像的清晰度，由于其光效较高，可以在保证照明质量的同时减少能耗，从而改善热量问题，进而提高了车灯的稳定性和可靠性。同时选定的玻璃材质不仅具有优异的透光性和折射率，还具备轻量化和耐用的特点，这使得成像镜头在保证成像质量的同时，也实现了轻量化和小型化的目标；另外，采用的玻璃透镜的结构设计相对简单，无需采用过于精密或复杂的加工设备和技术，传统的制造工艺即可满足其制造需求，具有广阔的应用前景和市场潜力。

11、根据本发明一个实施例，沿着光轴方向从像侧到物侧，所述s1面为凸面、所述s2面为凸面或凹面，所述s3面为凸面、所述s4面为凹面，所述s5面为凹面、所述s7面为凸面，所述s8面为凸面或凹面、所述s9面为凸面，所述s10面为凸面、所述s11面为凹面。

12、根据本发明一个实施例，所述s1面和所述s3面为非球面面型；

13、所述s2面、所述s4面、所述s5面、所述s7面、所述s8面、所述s9面、所述s10面和所述s11面均为球面面型。

14、根据本发明一个实施例，所述第三透镜为胶合透镜，第二透镜和第五透镜为弯月透镜，第一透镜和第四透镜为双凸透镜或者弯月透镜。

15、根据本发明一个实施例，所述s1面的有效口径为d1，所述s11面的有效口径为d2，满足条件式：2.2＜d1/d2＜2.3。

16、根据本发明一个实施例，所述第二透镜的焦距为f2，所述第五透镜的焦距为f5，满足条件式：0.8＜f2/f5＜4.1。

17、根据本发明一个实施例，所述成像镜头的半视场角hfov满足条件式：hfov>15°。

18、根据本发明一个实施例，所述成像镜头的光圈系数f<0.67。

19、根据本发明一个实施例，所述成像镜头的镜头总长ttl满足以下条件：60mm＜ttl＜75mm。

20、根据本发明实施例的一种成像设备，包括led光源和如上所述的成像镜头；

21、所述led光源位于所述s11面的物侧；

22、所述led光源的像素个数大于30000，发光面积小于或等于14.96*4.4mm的矩形，且所述led光源为micro led。

23、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

24、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种成像镜头，其特征在于，共五片镜片，沿着光轴(7)方向从像侧到物侧依次包括：

2.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，沿着光轴(7)方向从像侧到物侧，所述s1面为凸面、所述s2面为凸面或凹面，所述s3面为凸面、所述s4面为凹面，所述s5面为凹面、所述s7面为凸面，所述s8面为凸面或凹面、所述s9面为凸面，所述s10面为凸面、所述s11面为凹面。

3.如权利要求2所述的成像镜头，其特征在于，所述s1面和所述s3面为非球面面型；

4.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述第三透镜(3)为胶合透镜，第二透镜(2)和第五透镜(5)为弯月透镜，第一透镜(1)和第四透镜(4)为双凸透镜或者弯月透镜。

5.如权利要求3所述的成像镜头，其特征在于，所述s1面的有效口径为d1，所述s11面的有效口径为d2，满足条件式：2.2＜d1/d2＜2.3。

6.如权利要求1至5中任一项所述的成像镜头，其特征在于，所述第二透镜(2)的焦距为f2，所述第五透镜(5)的焦距为f5，满足条件式：0.8＜f2/f5＜4.1。

7.如权利要求1至5中任一项所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头的半视场角hfov满足条件式：hfov>15°。

8.如权利要求1至5中任一项所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头的光圈系数f<0.67。

9.如权利要求1至5中任一项所述的成像镜头，其特征在于，所述成像镜头的镜头总长ttl满足以下条件：60mm＜ttl＜75mm。

10.一种成像设备，其特征在于，包括led光源(6)和如权利要求1至9中任一项所述的成像镜头；

技术总结本发明涉及光学系统技术领域，尤其涉及一种成像镜头及成像设备。一种成像镜头，共五片镜片，沿着光轴方向从像侧到物侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜，第一透镜的像侧面和物侧面分别为S1面和S2面；具有正光焦度的第二透镜；第二透镜的像侧面和物侧面分别为S3面和S4面；具有负光焦度的第三透镜；第三透镜的像侧面和物侧面分别为S5面和S7面；具有正光焦度的第四透镜；第四透镜的像侧面和物侧面分别为S8面和S9面；具有正光焦度的第五透镜；第五透镜的像侧面和物侧面分别为S10面和S11面；其中，孔径光阑设置在S1面上或S2面上，S8面和S10面处均设有渐晕光阑，五片镜片均采用玻璃材料，能够兼顾大展宽照明和高清晰投影功能，实现成本低、性能好。技术研发人员：宋健,祁高进,张海升,马俏娟受保护的技术使用者：常州星宇车灯股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4