專利名稱：：投影鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種光學(xué)技術(shù)，尤其涉及一種可適用于投影機(jī)的投影鏡頭。技術(shù)背景隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字光處理(DigitalLightProcessing,DLP)投影儀，液晶顯示(LiquidCrystalDisplay,LCD)投景》儀、硅晶(LiquidCrystalonSilicon,LCoS)招影儀采用的空間光調(diào)制器(Spatiallightmodulator,SLM)，包括數(shù)字微鏡芯片(Digitalmicro-mirrordevice,DMD)、液晶顯示面板(LCDpanel)及硅晶芯片(LCoSchip),在提高像素的同時(shí)，朝小型化方向發(fā)展，以此滿足消費(fèi)者對(duì)投影畫面品質(zhì)的要求及便攜性的要求。在應(yīng)用于便攜型投影機(jī)中的投影鏡頭，投影鏡頭需保證良好投影畫面品質(zhì)的要求的同時(shí)縮小尺寸，以方便攜帶使用。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種投影品質(zhì)高、尺寸較小的投影鏡頭。一種投影鏡頭，其從放大端到縮小端依次包括一個(gè)具有負(fù)光焦度的第一透鏡，一個(gè)具有正光焦度的第二透鏡，一個(gè)具有負(fù)光焦度的第三透鏡，以及一個(gè)具有正光焦度的第四透鏡。所述投影鏡頭滿足以下條件3.7〈TT/f〈4及BFL/f〉1.41，其中，TT為所述投影鏡頭的總長，f為所述投影鏡頭的有效焦距，BFL為所述投影鏡頭的后焦距。條件式3.7〈TT/f〈4限制了投影鏡頭的總長。條件式BFL/f〉1.41保證投影鏡頭有足夠的空間放置其他光學(xué)元件。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡采用負(fù)正負(fù)正結(jié)構(gòu)保證了投影鏡頭長度縮小的情況下投影鏡頭的總長與像差之間的平衡，獲取較好的投影品質(zhì)。滿足上述條件的投影鏡頭，投影品質(zhì)高、尺寸較小。圖l為本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種投影鏡頭示意圖。圖2為圖1中的投影鏡頭的球差圖。圖3為圖1中的投影鏡頭的場曲圖。圖4為圖l中的投影鏡頭的畸變圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。焦度的第一透鏡IO，一個(gè)具有正光焦度的第二透鏡20，一個(gè)具有負(fù)光焦度的第三透鏡30，以及一個(gè)具有正光焦度的第四透鏡40。本實(shí)施方式的投影鏡頭100可應(yīng)用于DLP投影機(jī)。投影時(shí)，SLM(DMD芯片，圖未示)調(diào)制的投影信號(hào)光自SLM表面90投射到投影鏡頭100，依次經(jīng)第四透鏡40、第三透鏡30、第二透鏡20及第一透鏡10，投射于屏幕(圖未示)上便可得到投影畫面。具體地，DLP投影儀投影時(shí)，SLM表面90投射出的投影信號(hào)光進(jìn)入投影鏡頭100。為實(shí)現(xiàn)小型化的要求，該投影鏡頭100滿足以下條件式(1)3.7〈TT/f〈4;及(2)BFL/f〉1.41。其中，TT為投影鏡頭的總長，即為第一透鏡10靠近放大端的表面到SLM表面90的距離，f為投影鏡頭100的有效焦距，BFL為投影鏡頭后焦距，即為第四透鏡40的靠近縮小端表面到SLM表面90的距離。條件式(1)限制了投影鏡頭100的總長。同時(shí)第一透鏡IO、第二透鏡20、第三透鏡30及第四透鏡40采用負(fù)正負(fù)正結(jié)構(gòu)，在合理的光焦度分配下，可達(dá)到縮小長度及控制像差的功能，保證了總長與像差之間的平衡。條件式(2)限制投影鏡頭100的后焦距長度以保證其他光學(xué)投影元件，如光機(jī)系統(tǒng)可放置于第四透鏡40靠近縮小端表面到SLM表面90之間。本實(shí)施方式中，棱鏡50及濾光片80依次設(shè)置于第四鏡頭40與SLM表面90之間，棱鏡50用于變換光線的方向并分光，濾光片80用于保護(hù)SLM面(DMD芯片，圖未示)。優(yōu)選地，投影鏡頭100還滿足以下條件(3)-1.6仏/f4〈-1.38。其中，fi為所述第一透鏡10的焦距，f4為所述第四透鏡40的焦距。條件式(3)滿足投影鏡頭100控制遠(yuǎn)心(Telecentric)系統(tǒng)滿足廣視角的要求，并控制投影鏡頭全長。利于滿足投影鏡頭縮小端遠(yuǎn)心(Telecentric)成像要求(如此，屏幕可在一段距離范圍內(nèi)接收到清晰投影畫面)。為了更好的消除投影鏡頭100的像差，投影鏡頭100還滿足以下條件(4)0.92〈f2/f4〈l.05。其中，f2為所述第二透鏡20的焦距。條件式(4)保證投影鏡頭滿足負(fù)正負(fù)正的光焦度分配，有利于保證第二透鏡20與第四透鏡40所產(chǎn)生的像差互相平衡。投影鏡頭100還包括一個(gè)設(shè)置于第二透鏡20與第三透鏡300之間的光闌(Aperture保證投影鏡頭100的整體結(jié)構(gòu)相對(duì)于光闌60對(duì)稱，同時(shí)限制經(jīng)過第三透鏡30的光線進(jìn)入第二透鏡20的光通量，并讓經(jīng)過第二透鏡20后的光錐能更加對(duì)稱，使投影鏡頭100的彗差(coma)得以修正。為節(jié)約成本，可采用不透光材料涂布第三透鏡30放大端表面外圈，充當(dāng)光闌60?？梢岳斫猓怅@60如此設(shè)置還有利于縮短投影鏡頭全長。本實(shí)施方式中，第三透鏡30由一個(gè)靠近放大端的負(fù)光焦度的透鏡30a及一個(gè)靠近縮小端的正光焦度的透鏡30b膠合形成?？梢岳斫猓瑸楸ＷC良好的成像質(zhì)量，實(shí)施方式的第二鏡片20及第三鏡片30采用玻璃材料制成。同時(shí)為節(jié)約成本，實(shí)施方式的第一鏡片10及第四鏡片40采用塑料材料制成(如射出成型，利于量產(chǎn))。下面請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖4，以具體實(shí)施方式來詳細(xì)說明投影鏡頭IOO。本實(shí)施方式中，所述第二透鏡20及第三透鏡30各表面均為球面，第一透鏡10及第四透鏡40各表面均為非球面。第一透鏡10包括一個(gè)靠近放大端的表面12及一個(gè)靠近縮小端的表面14。第二透鏡20包括一個(gè)靠近放大端的表面22及一個(gè)靠近縮小端的表面24。第三透鏡30包括兩個(gè)靠近放大端的表面32、34及一個(gè)靠近縮小端的表面36。第四透鏡40包括一個(gè)靠近放大端的表面42及一個(gè)靠近縮小端的表面44。棱鏡50包括一個(gè)靠近放大端的表面52及一個(gè)靠近縮小端的表面54。濾光片80包括一個(gè)靠近放大端的表面82及一個(gè)靠近縮小端的表面84。f:投影鏡頭100的有效焦距；FN。F(光圈)數(shù)；2":視場角。以透鏡表^中心為原點(diǎn)，光軸為X軸，透鏡表面的非球面面型表達(dá)式為i+Vi_(A;+iyw"其中，h=v"+w為從光軸到透鏡表面的高度，k是二次曲面系數(shù)，4為第i階的非球面面型系數(shù)。該投影鏡頭100的各光學(xué)元件滿足表1的條件，且其T^68.63毫米(mm);f=18.25mm;<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本實(shí)施方式的投影鏡頭100中，其球差、場曲及畸變分別如圖2到圖4所示。圖2中，分別針對(duì)g線(波長值486納米(nm))，d線(波長值587nm)，c線(波長值656nm)而觀察到的球差值?？傮w而言，本實(shí)施方式的投影鏡頭100對(duì)可見光(波長范圍在400nm-700nm之間)產(chǎn)生的球差值在(-O.lmm，O.lmm)范圍內(nèi)。圖3中的S(子午場曲值)和T(弧矢場曲值)均控制在(-0.lmm，O.lmm)范圍內(nèi)。圖4中的畸變率控制在(-2%，2%)范圍內(nèi)。由此可見，投影鏡頭100的球差、場曲、畸變都能被很好的校正。所述投影鏡頭100尺寸較小，該投影鏡頭100在其尺寸較小的情況下仍保證投影鏡頭總長與像差之間的平衡，獲取較好的投影品質(zhì)。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種投影鏡頭，其從放大端到縮小端依次包括一個(gè)具有負(fù)光焦度的第一透鏡，一個(gè)具有正光焦度的第二透鏡，一個(gè)具有負(fù)光焦度的第三透鏡，以及一個(gè)具有正光焦度的第四透鏡。所述投影鏡頭滿足以下條件3.7＜TT/f＜4及BFL/f＞1.41，其中，TT為所述投影鏡頭的總長，f為所述投影鏡頭的有效焦距，BFL為所述投影鏡頭的后焦距。2如權(quán)利要求l所述的投影鏡頭，其特征在于，所述投影鏡頭還滿足-1.6〈fl/f4〈-1.38，其中，fl為所述第一透鏡的焦距，f4為所述第四透鏡的焦距3如權(quán)利要求l所述的投影鏡頭，其特征在于，所述投影鏡頭還滿足0.92〈f2/f4〈1.05，其中，f2為所述第二透鏡的焦距，f4為所述第四透鏡的焦距。4如權(quán)利要求l所述的投影鏡頭，其特征在于，所述投影鏡頭還包括該光闌位于第二透鏡與第三透鏡之間。5如權(quán)利要求4所述的投影鏡頭，其特征在于，所述光闌為涂布于該第三透鏡放大端表面外圈的不透光材料。6如權(quán)利要求l所述的投影鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡及所述第三透鏡的各表面均為球面。7如權(quán)利要求l所述的投影鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡及所述第三透鏡均采用玻璃材料制成。8如權(quán)利要求l所述的投影鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡及所述第四透鏡的各表面均為非球面。9如權(quán)利要求l所述的投影鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡及所述第四透鏡均采用塑膠材料制成。以下條件:以下條件:一個(gè)光闌，全文摘要一種投影鏡頭，其從放大端到縮小端依次包括一個(gè)具有負(fù)光焦度的第一透鏡，一個(gè)具有正光焦度的第二透鏡，一個(gè)具有負(fù)光焦度的第三透鏡，以及一個(gè)具有正光焦度的第四透鏡。所述投影鏡頭滿足以下條件3.7＜TT/f＜4及BFL/f＞1.41，其中，TT為投影鏡頭的總長，f為投影鏡頭的有效焦距，BFL為投影鏡頭的后焦距。滿足條件的投影鏡頭，投影品質(zhì)高、尺寸較小，方便攜帶使用。文檔編號(hào)G02B13/00GK101614863SQ200810302279公開日2009年12月30日申請(qǐng)日期2008年6月23日優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日發(fā)明者許德倫,黃俊翔申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司