專利名稱:投影機(jī)及其投影鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型關(guān)于一種投影機(jī)及其投影鏡頭，包含一影像光源產(chǎn)生裝置以一投影鏡頭。該投影鏡頭包含有一中繼光學(xué)系統(tǒng)及一投影光學(xué)系統(tǒng)；該中繼光學(xué)系統(tǒng)包含一對(duì)焦光學(xué)組及一聚光光學(xué)組，而該對(duì)焦光學(xué)組與該聚光光學(xué)組分別包含至少一片透鏡；另外，該對(duì)焦光學(xué)組是于該聚光光學(xué)組與該影像光源產(chǎn)生裝置之間移動(dòng)；該投影光學(xué)系統(tǒng)包含有一投影鏡群以及一反射鏡，該投影鏡群位于該反射鏡與該中繼光學(xué)系統(tǒng)之間，當(dāng)該影像光源產(chǎn)生裝置產(chǎn)生該影像光束時(shí)，該影像光束通過該中繼光學(xué)系統(tǒng)，并穿透該投影鏡群后，透過該反射鏡反射而反向穿透該投影鏡群后，投射至該成像面。
【專利說明】投影機(jī)及其投影鏡頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型與光學(xué)投影裝置有關(guān)；特別是指一種投影機(jī)及其投影鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著視訊技術(shù)的進(jìn)步，投影機(jī)越來越普及，其用以將影像清晰地呈現(xiàn)在屏幕上的 投影鏡頭更是核心元件之一。而隨著使用空間的限制，為能在小空間也能達(dá)到清晰投影的 效果，投影機(jī)的投影鏡頭逐漸往短焦投影鏡頭的方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，但為使短距離也能具有良 好投射效果，短焦鏡頭通常會(huì)使用數(shù)量較多且體積較大的透鏡來達(dá)到短焦同時(shí)又高光學(xué)功 率的效果。
[0003] 如此一來，現(xiàn)有的短焦投影鏡頭不僅體積大且重量重，而無法達(dá)成現(xiàn)今所提倡小 型化與輕量化的設(shè)計(jì)，更因內(nèi)部透鏡既多又重，故制作時(shí)則必須耗費(fèi)較長的組立工時(shí)，且其 材料成本亦較昂貴。
[0004] 而為改善上述缺點(diǎn)，遂有業(yè)者研發(fā)一種背投式投影機(jī)，即是在內(nèi)部利用反射鏡將 投影機(jī)的影像光束反射以透射至成像面上，但此種機(jī)種由于無對(duì)焦功能，在設(shè)置上只能設(shè) 置在離成像面固定距離的位置上，并無法依據(jù)不同的投影環(huán)境改變?cè)O(shè)置位置，進(jìn)而大幅地 降低其適用性。是以，綜合以上所述可得知，已知的投影機(jī)與投影鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)仍未臻完 善，且有待改進(jìn)之處。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 有鑒于此，本實(shí)用新型的目的用于提供一種投影機(jī)及其投影鏡頭，除可有效縮小 體積及降低成本，同時(shí)具有高光學(xué)效能外，更能達(dá)到調(diào)整對(duì)焦的目的，進(jìn)而增加該投影機(jī)的 適用性。
[0006] 緣以達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型所提供投影機(jī)包含一影像光源產(chǎn)生裝置以及一投 影鏡頭。其中，該影像光源產(chǎn)生裝置用以產(chǎn)生一影像光束。該投影鏡頭用以接收該影像光 束并投射至一成像面，且包含有自接近該影像光源產(chǎn)生裝置的一側(cè)至遠(yuǎn)離該影像光源產(chǎn)生 裝置的一側(cè)依序排列的一中繼光學(xué)系統(tǒng)以及一投影光學(xué)系統(tǒng)；該中繼光學(xué)系統(tǒng)包含有一對(duì) 焦光學(xué)組以及一聚光光學(xué)組，而該對(duì)焦光學(xué)組與該聚光光學(xué)組分別包含有至少一片透鏡， 且該對(duì)焦光學(xué)組較該聚光光學(xué)組接近該影像光源產(chǎn)生裝置；另外，該對(duì)焦光學(xué)組于該聚光 光學(xué)組與該影像光源產(chǎn)生裝置之間，相對(duì)該聚光光學(xué)組往復(fù)移動(dòng)；該投影光學(xué)系統(tǒng)包含有 一投影鏡群以及一反射鏡，該投影鏡群位于該反射鏡與該中繼光學(xué)系統(tǒng)之間，而該投影鏡 群具有一第一光學(xué)面以及一第二光學(xué)面，且該第一光學(xué)面較該第二光學(xué)面接近該聚光光學(xué) 組。
[0007] 依據(jù)上述構(gòu)思，該聚光光學(xué)組的至少一片透鏡為多片透鏡，且該影像光束透過該 反射鏡反射，并由該第一光學(xué)面離開該投影鏡群后，還穿透該聚光光學(xué)組中部分靠近該投 影鏡群的透鏡，再投射至該成像面。
[0008] 依據(jù)上述構(gòu)思，該影像光束于投射至該成像面前所通過最后一片透鏡中，反射前 的光學(xué)路徑與反射后的光學(xué)路徑不相交。
[0009] 依據(jù)上述構(gòu)思，該聚光光學(xué)組中的部分透鏡呈不對(duì)稱的形狀。
[0010] 依據(jù)上述構(gòu)思，該影像光束由該第一光學(xué)面射出時(shí)所通過的面積，不大于該第一 光學(xué)面的面積的2分之1。
[0011] 依據(jù)上述構(gòu)思，該投影鏡頭還包含有一遮蔽透鏡，且該遮蔽透鏡位于該對(duì)焦光學(xué) 組與該影像光源產(chǎn)生裝置之間。
[0012] 依據(jù)上述構(gòu)思，該對(duì)焦光學(xué)組的至少一片透鏡為多片透鏡，且該對(duì)焦光學(xué)組還具 有一光圈，且該光圈位于該對(duì)焦光學(xué)組其中兩片鏡片之間。
[0013] 依據(jù)上述構(gòu)思，本實(shí)用新型還提供有一種投影鏡頭，用以接收一影像光束并投射 至一成像面，且包含有一中繼光學(xué)系統(tǒng)以及一投影光學(xué)系統(tǒng)。其中，該中繼光學(xué)系統(tǒng)包含有 一對(duì)焦光學(xué)組以及一聚光光學(xué)組，而該對(duì)焦光學(xué)組與該聚光光學(xué)組分別包含有至少一片透 鏡，且該對(duì)焦光學(xué)組相對(duì)該聚光光學(xué)組移動(dòng)。該投影光學(xué)系統(tǒng)包含有一投影鏡群以及一反 射鏡，該投影鏡群位于該反射鏡與該聚光光學(xué)組之間，而該投影鏡群具有一第一光學(xué)面以 及一第二光學(xué)面，且該第一光學(xué)面較該第二光學(xué)面接近該聚光光學(xué)組。
[0014] 由此，當(dāng)該影像光源產(chǎn)生裝置產(chǎn)生該影像光束時(shí)，該影像光束依序通過該對(duì)焦光 學(xué)組以及該聚光光學(xué)組，并自該第一光學(xué)面射入該投影鏡群，再由該第二光學(xué)面離開該投 影鏡群，并透過該反射鏡反射后，該影像光束自該第二光學(xué)面再度射入該投影鏡群，再由該 第一光學(xué)面離開該投影鏡群后，投射至該成像面。
[0015] 依據(jù)上述構(gòu)思，該對(duì)焦光學(xué)組的至少一片透鏡為多片透鏡，且形成有多組對(duì)焦鏡 群，而所述對(duì)焦鏡群分別以不同于其他鏡群的移動(dòng)軌跡相對(duì)該聚光光學(xué)組移動(dòng)。
[0016] 依據(jù)上述構(gòu)思，該對(duì)焦光學(xué)組還具有一光圈，且該光圈位于該對(duì)焦光學(xué)組其中兩 片鏡片之間。
[0017] 依據(jù)上述構(gòu)思，該聚光光學(xué)組中的部分透鏡呈不對(duì)稱的形狀。
[0018] 依據(jù)上述構(gòu)思，該投影鏡頭還包含有一遮蔽透鏡，且該遮蔽透鏡較該對(duì)焦光學(xué)組 遠(yuǎn)離該聚光光學(xué)組，而使該對(duì)焦光學(xué)組位于該遮蔽透鏡與該聚光光學(xué)組之間。
[0019] 依據(jù)上述構(gòu)思，該反射鏡朝向該至少一片透鏡的鏡面為凹面。
[0020] 依據(jù)上述構(gòu)思，該反射鏡朝向該至少一片透鏡的鏡面為非球面表面。
[0021] 本實(shí)用新型有益效果：如此一來，透過上述的設(shè)計(jì)，便可有效地縮小投影機(jī)的體積 及降低成本，同時(shí)使投影鏡頭具有高光學(xué)效能。除此之外，更能達(dá)到使投影鏡頭具有調(diào)整對(duì) 焦的目的，進(jìn)而增加投影機(jī)的適用性。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本實(shí)用新型投影機(jī)的架構(gòu)圖；
[0023] 圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的投影鏡頭的結(jié)構(gòu)圖；
[0024] 圖3揭露影像光束透過投影鏡頭投射至成像面；
[0025] 圖4A至圖4D為物距與透鏡間距的關(guān)系曲線圖。
[0026] 【符號(hào)說明】
[0027] 100投影機(jī)
[0028] 10影像光源產(chǎn)生裝置
[0029] P影像光束
[0030] F棱鏡
[0031] 20投影鏡頭
[0032] 22中繼光學(xué)系統(tǒng)
[0033] 221對(duì)焦光學(xué)組 222該聚光光學(xué)組
[0034] L1遮蔽透鏡 L2?L9透鏡
[0035] 24投影光學(xué)系統(tǒng)
[0036] G投影鏡群
[0037] L10、L11 透鏡
[0038] S1第一光學(xué)面S2第二光學(xué)面
[0039] R反射鏡
[0040] 200 布幕
[0041] D1 ?D4 距離
【具體實(shí)施方式】
[0042] 為能更清楚地說明本實(shí)用新型，茲舉較佳實(shí)施例并配合圖示詳細(xì)說明如后，請(qǐng)參 圖1至圖3所示，為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的投影機(jī)100,其包含有一影像光源產(chǎn)生裝置 10以及一投影鏡頭20。該影像光源產(chǎn)生裝置10用以讀取一影像來源的影像信息，且具有 一片棱鏡F，并依據(jù)讀取的影像信息產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的一通過該棱鏡F的影像光束P。該投影鏡頭 20用以接收該影像光束P且經(jīng)過預(yù)定效果的光學(xué)處理后投射至一成像面。該投影鏡頭20 包含有自接近該影像光源產(chǎn)生裝置10的一側(cè)至遠(yuǎn)離影像光源產(chǎn)生裝置10的一側(cè)依序排列 的一中繼光學(xué)系統(tǒng)22以及一投影光學(xué)系統(tǒng)24。其中：
[0043] 請(qǐng)參閱圖2,于本實(shí)施例中，該中繼光學(xué)系統(tǒng)22包含有自接近該影像光源產(chǎn)生裝 置10的一側(cè)至遠(yuǎn)離影像光源產(chǎn)生裝置10的一側(cè)依序排列的一遮蔽透鏡L1、一對(duì)焦光學(xué)組 221以及一聚光光學(xué)組222。該遮蔽透鏡L1位于投影鏡頭20最接近該影像光源產(chǎn)生裝置 10的位置上，除可提供光學(xué)效果外，亦可用以阻擋灰塵進(jìn)入該投影鏡頭20之中，同時(shí)可以 達(dá)到保護(hù)該投影鏡頭20的其他內(nèi)部構(gòu)件的目的。該對(duì)焦光學(xué)組221是于該聚光光學(xué)組222 與該影像光源產(chǎn)生裝置10之間，相對(duì)該聚光光學(xué)組222往復(fù)移動(dòng)而達(dá)到調(diào)整對(duì)焦的目的。 于本實(shí)施例中，該對(duì)焦光學(xué)組221包含四片透鏡L2?L5以及一光圈ST，且該光圈ST位于 透鏡L4與透鏡L5之間，且所述透鏡L2?L5分別形成有不同對(duì)焦鏡群，而可分別以不同于 其他鏡群的移動(dòng)軌跡相對(duì)該聚光光學(xué)組222移動(dòng)，且于本實(shí)施例的所述透鏡L2?L5依據(jù) 不同對(duì)焦物距而以不同軌跡移動(dòng)，而使其與鄰近構(gòu)件之間的距離的曲線可由圖4A至圖4D 看出，且物距由250毫米至400毫米時(shí)，各透鏡L2?L5與鄰近構(gòu)件間距離D1?D4的詳細(xì) 數(shù)據(jù)如下表所示：
[0044]
【權(quán)利要求】
1. 一種投影機(jī)，其特征在于，包括： 一影像光源產(chǎn)生裝置，用以產(chǎn)生一影像光束；以及 一投影鏡頭，用以接收該影像光束并投射至一成像面，且包含有自接近該影像光源產(chǎn) 生裝置的一側(cè)至遠(yuǎn)離該影像光源產(chǎn)生裝置的一側(cè)依序排列的一中繼光學(xué)系統(tǒng)以及一投影 光學(xué)系統(tǒng)；該中繼光學(xué)系統(tǒng)包含有一對(duì)焦光學(xué)組以及一聚光光學(xué)組，而該對(duì)焦光學(xué)組與該 聚光光學(xué)組分別包含有至少一片透鏡，且該對(duì)焦光學(xué)組較該聚光光學(xué)組接近該影像光源產(chǎn) 生裝置；另外，該對(duì)焦光學(xué)組于該聚光光學(xué)組與該影像光源產(chǎn)生裝置之間，相對(duì)該聚光光學(xué) 組往復(fù)移動(dòng)；該投影光學(xué)系統(tǒng)包含有一投影鏡群以及一反射鏡，該投影鏡群位于該反射鏡 與該中繼光學(xué)系統(tǒng)之間，而該投影鏡群具有一第一光學(xué)面以及一第二光學(xué)面，且該第一光 學(xué)面較該第二光學(xué)面接近該聚光光學(xué)組；其中，該對(duì)焦光學(xué)組為多片透鏡，且該對(duì)焦光學(xué)組 還具有一光圈，且該光圈位于該對(duì)焦光學(xué)組其中兩片鏡片之間； 由此，當(dāng)該影像光源產(chǎn)生裝置產(chǎn)生該影像光束時(shí)，該影像光束依序通過該對(duì)焦光學(xué)組 以及該聚光光學(xué)組，并自該第一光學(xué)面射入該投影鏡群，再由該第二光學(xué)面離開該投影鏡 群，并透過該反射鏡反射后，該影像光束自該第二光學(xué)面再度射入該投影鏡群，再由該第一 光學(xué)面離開該投影鏡群后，投射至該成像面。2. 如權(quán)利要求1所述的投影機(jī)，其特征在于，該聚光光學(xué)組的至少一片透鏡為多片透 鏡，且該影像光束透過該反射鏡反射，并由該第一光學(xué)面離開該投影鏡群后，還穿透該聚光 光學(xué)組中部分靠近該投影鏡群的透鏡，再投射至該成像面。3. 如權(quán)利要求1或2所述的投影機(jī)，其特征在于，該影像光束于投射至該成像面前所通 過最后一片透鏡中，反射前的光學(xué)路徑與反射后的光學(xué)路徑不相交。4. 如權(quán)利要求2所述的投影機(jī)，其特征在于，該聚光光學(xué)組中的部分透鏡呈不對(duì)稱的 形狀。5. 如權(quán)利要求1所述的投影機(jī)，其特征在于，該影像光束由該第一光學(xué)面射出時(shí)所通 過的面積，不大于該第一光學(xué)面的面積的2分之1。6. 如權(quán)利要求1所述的投影機(jī)，其特征在于，該投影鏡頭還包含有一遮蔽透鏡，且該遮 蔽透鏡位于該對(duì)焦光學(xué)組與該影像光源產(chǎn)生裝置之間。7. -種投影鏡頭，其特征在于，用以接收一影像光束并投射至一成像面，且包含有一中 繼光學(xué)系統(tǒng)以及一投影光學(xué)系統(tǒng)，其中： 該中繼光學(xué)系統(tǒng)包含有一對(duì)焦光學(xué)組以及一聚光光學(xué)組，而該對(duì)焦光學(xué)組與該聚光光 學(xué)組分別包含有至少一片透鏡，且該對(duì)焦光學(xué)組相對(duì)該聚光光學(xué)組移動(dòng)；其中，該對(duì)焦光學(xué) 組為多片透鏡，且還具有一光圈，且該光圈位于該對(duì)焦光學(xué)組其中兩片鏡片之間； 該投影光學(xué)系統(tǒng)包含有一投影鏡群以及一反射鏡，該投影鏡群位于該反射鏡與該聚光 光學(xué)組之間，而該投影鏡群具有一第一光學(xué)面以及一第二光學(xué)面，且該第一光學(xué)面較該第 二光學(xué)面接近該聚光光學(xué)組； 由此，當(dāng)該投影鏡頭接收該影像光束后，該影像光束依序通過該對(duì)焦光學(xué)組以及該聚 光光學(xué)組，并自該第一光學(xué)面射入該投影鏡群，再由該第二光學(xué)面離開該投影鏡群，并透過 該反射鏡反射后，該影像光束自該第二光學(xué)面再度射入該投影鏡群，再由該第一光學(xué)面離 開該投影鏡群后，投射至該成像面。8. 如權(quán)利要求7所述的投影鏡頭，其特征在于，該對(duì)焦光學(xué)組的至少一片透鏡為多片 透鏡，且形成有多組對(duì)焦鏡群，而所述對(duì)焦鏡群分別以不同于其他鏡群的移動(dòng)軌跡相對(duì)該 聚光光學(xué)組移動(dòng)。9. 如權(quán)利要求7所述的投影鏡頭，其特征在于，該聚光光學(xué)組中的部分透鏡呈不對(duì)稱 的形狀。10. 如權(quán)利要求7所述的投影鏡頭，其特征在于，還包含有一遮蔽透鏡，且該遮蔽透鏡 較該對(duì)焦光學(xué)組遠(yuǎn)離該聚光光學(xué)組，而使該對(duì)焦光學(xué)組位于該遮蔽透鏡與該聚光光學(xué)組之 間。11. 如權(quán)利要求7所述的投影鏡頭，其特征在于，該反射鏡朝向該至少一片透鏡的鏡面 為凹面。12. 如權(quán)利要求7所述的投影鏡頭，其特征在于，該反射鏡朝向該至少一片透鏡的鏡面 為非球面表面。
【文檔編號(hào)】G03B21-28GK204302649SQ201420439464
【發(fā)明者】林伊柔, 吳欣穎 [申請(qǐng)人]林伊柔, 吳欣穎