投影鏡頭的制作方法
【專利摘要】一種投影鏡頭，沿著光軸從投影側(cè)至影像源側(cè)依序包括第一透鏡群及第二透鏡群。第一透鏡群具有負(fù)屈光力，第一透鏡群包括第一透鏡，第一透鏡具有負(fù)屈光力。第二透鏡群具有正屈光力，第二透鏡群沿著光軸從投影側(cè)至影像源側(cè)依序包括第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡，第二透鏡具有正屈光力，第三透鏡具有負(fù)屈光力，第四透鏡具有正屈光力，第五透鏡具有正屈光力。第一透鏡群及第二透鏡群滿足以下條件：-1.8＜f1/f2＜-1.42，其中f1為第一透鏡群的有效焦距，f2為第二透鏡群的有效焦距。
【專利說明】
投影鏡頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明有關(guān)于一種鏡頭，特別是有關(guān)于一種投影鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] -般的投影鏡頭通常采用非球面透鏡技術(shù)以修正像差問題，但是采用非球面透鏡 技術(shù)往往增加制造難度，使得成本提高。另一方面，投影機(jī)使用中所產(chǎn)生的高溫往往造成投 影鏡頭的成像質(zhì)量劣化，尤其是高亮度投影機(jī)更嚴(yán)重。所以，需要有一種新的投影鏡頭設(shè) 計(jì)，能同時(shí)克服上述兩種問題，才能滿足市場(chǎng)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的投影鏡頭需要采用非球面透鏡 修正像差的缺陷，提供一種投影鏡頭，可修正像差，但是仍具有良好的光學(xué)性能與分辨率， 可降低制造難度與成本。
[0004] 本發(fā)明的投影鏡頭，沿著光軸從投影側(cè)至影像源側(cè)依序包括第一透鏡群及第二透 鏡群。第一透鏡群具有負(fù)屈光力，第一透鏡群包括第一透鏡，第一透鏡具有負(fù)屈光力。第二 透鏡群具有正屈光力，第二透鏡群沿著光軸從投影側(cè)至影像源側(cè)依序包括第二透鏡、第三 透鏡、第四透鏡及第五透鏡，第二透鏡具有正屈光力，第三透鏡具有負(fù)屈光力，第四透鏡具 有正屈光力，第五透鏡具有正屈光力。第一透鏡群及第二透鏡群滿足以下條件：-i. 8〈n/ f2〈-l. 42,其中，fl為第一透鏡群的有效焦距，f2為第二透鏡群的有效焦距。
[0005] 其中第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡皆為球面透鏡。
[0006] 其中第一透鏡的阿貝系數(shù)大于50。
[0007] 其中第一透鏡的折射率小于1. 6。
[0008] 其中第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡的阿貝系數(shù)小于50。
[0009] 其中第五透鏡的阿貝系數(shù)大于50。
[0010] 其中第三透鏡的折射率大于1. 65。
[0011] 其中第二透鏡、第四透鏡及第五透鏡的折射率大于1. 65。
[0012] 本發(fā)明的投影鏡頭其中第二透鏡群可更包括光圈，設(shè)置于第二透鏡與第三透鏡之 間。
[0013] 實(shí)施本發(fā)明的投影透鏡，具有以下有益效果：不采用非球面透鏡技術(shù)以修正像差， 但是仍具有良好的光學(xué)性能與分辨率，可降低制造難度與成本。另一方面，不使用塑料透 鏡，采用全玻璃透鏡，可降低環(huán)境溫度對(duì)投影鏡頭的成像質(zhì)量的影響。
【附圖說明】
[0014] 為使本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例并配合 附圖做詳細(xì)說明。
[0015] 圖1是依據(jù)本發(fā)明的投影鏡頭的一實(shí)施例的透鏡配置與光路示意圖。
[0016] 圖2A是圖1的投影鏡頭的場(chǎng)曲圖。
[0017] 圖2B是圖1的投影鏡頭的畸變圖。
[0018] 圖2C是圖1的投影鏡頭的調(diào)變轉(zhuǎn)換函數(shù)圖。
[0019] 圖2D是圖1的投影鏡頭的離焦調(diào)變轉(zhuǎn)換函數(shù)圖。
[0020] 圖2E是圖1的投影鏡頭的相對(duì)照度圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 請(qǐng)參閱圖1，圖1是依據(jù)本發(fā)明的投影鏡頭的一實(shí)施例的透鏡配置與光路示意圖。 投影時(shí)，來(lái)自影像源IS1的光線最后投影于投影側(cè)。投影鏡頭1沿著光軸0A1從投影側(cè)至 影像源側(cè)依序包括第一透鏡群G1、第二透鏡群G2及濾光片0F1。第一透鏡群G1具有負(fù)屈 光力，第一透鏡群G1包括第一透鏡L1，由冕玻璃制成，冕玻璃的阿貝系數(shù)一般大于50,第一 透鏡L1為凸凹透鏡具有負(fù)屈光力，其投影側(cè)面S1為凸面，影像源側(cè)面S2為凹面，投影側(cè)面 S1與影像源側(cè)面S2皆為球面表面。第二透鏡群G2具有正屈光力，沿著光軸0A1從投影側(cè) 至影像源側(cè)依序包括第二透鏡L2、光圈ST1、第三透鏡L3、第四透鏡L4及第五透鏡L5。第 二透鏡L2由火石玻璃制成，火石玻璃的阿貝系數(shù)一般小于50,第二透鏡L2為雙凸透鏡具有 正屈光力，其投影側(cè)面S3與影像源側(cè)面S4皆為球面表面。第三透鏡L3由火石玻璃制成， 第三透鏡L3為雙凹鏡具有負(fù)屈光力，其投影側(cè)面S6與影像源側(cè)面S7皆為球面表面。第四 透鏡L4由火石玻璃制成，第四透鏡L4為凹凸透鏡具有正屈光力，其投影側(cè)面S8為凹面，影 像源側(cè)面S9為凸面，投影側(cè)面S8與影像源側(cè)面S9皆為球面表面。第五透鏡L5由冕玻璃 制成，第五透鏡L5為雙凸透鏡具有正屈光力，其投影側(cè)面S10與影像源側(cè)面S11皆為球面 表面。濾光片0F1其投影側(cè)面S12與影像源側(cè)面S13皆為平面。
[0022] 另外，為使本發(fā)明的投影鏡頭能保持良好的光學(xué)性能，本實(shí)施例中的投影鏡頭1 需滿足底下六條件：
[0023] -1. 8<fl/f2<-l. 42 (1)
[0024] Nd^l. 6 (2)
[0025] Nd2>l. 65 (3)
[0026] Nd3>l. 65 (4)
[0027] Nd4>l. 65 (5)
[0028] Nd5>l. 65 (6)
[0029] 其中，fl為第一透鏡群的有效焦距，f2為第二透鏡群的有效焦距，Ndi為第一透鏡 的折射率，Nd 2S第二透鏡的折射率，Nd 3為第三透鏡的折射率，Nd 4為第四透鏡的折射率，Nd 5 為第五透鏡的折射率。
[0030] 此外，第一透鏡L1的阿貝系數(shù)大于50,第二透鏡L2、第三透鏡L3以及第四透鏡L4 的阿貝系數(shù)小于50,而第五透鏡的阿貝系數(shù)大于50。
[0031] 利用上述透鏡與光圈ST1的設(shè)計(jì)，使得投影鏡頭1能有效的修正像差、提升鏡頭分 辨率、降低環(huán)境溫度對(duì)成像質(zhì)量的影響，以達(dá)到良好的成像質(zhì)量。
[0032] 表一為圖1中投影鏡頭1的各透鏡的相關(guān)參數(shù)表。
[0033] 表一
[0034]
[0035] 本實(shí)施例的投影鏡頭1其第一透鏡群G1的有效焦距fl = -36. 89mm，第二透鏡群 G2的有效焦距f2 = 22. 05mm。由上述數(shù)據(jù)可得到fl/f2 = -1. 67,此外，制1= 1. 52，Nd2 = 1. 77, Nd3= 1. 78, Nd 4= 1. 79, Nd 5= 1. 68,皆能滿足上述條件⑴至條件（6)的要求。
[0036] 另外，本實(shí)施例的投影鏡頭1的光學(xué)性能也可達(dá)到要求，這可從圖2A至2E看出。 圖2A所示的，是本實(shí)施例的投影鏡頭1的場(chǎng)曲（Field Curvature)圖。圖2B所示的，是本 實(shí)施例的投影鏡頭1的畸變（Distortion)圖。圖2C所示的，是本實(shí)施例的投影鏡頭1的 調(diào)變轉(zhuǎn)換函數(shù)（Modulation Transfer Function)圖。圖2D所示的，是本實(shí)施例的投影鏡 頭 1 的離焦調(diào)變轉(zhuǎn)換函數(shù)（Through Focus Modulation Transfer Function)圖。圖 2E 所 示的，是本實(shí)施例的投影鏡頭1的相對(duì)照度（Relative Illumination)圖。
[0037] 由圖2A可看出，本實(shí)施例的投影鏡頭1對(duì)波長(zhǎng)為0. 450 y m、0. 480 y m、0. 550 y m、 0? 590 ym、0. 630 ym的光線，于子午（Tangential)方向與弧矢（Sagittal)方向的場(chǎng)曲 介于-0? 02 mm至0? 20 mm之間。由圖2B(圖中的五條線幾乎重合，以致于看起來(lái)只有一條 線）可看出，本實(shí)施例的投影鏡頭1對(duì)波長(zhǎng)為0. 450 ym、0. 480 ym、0. 550 ym、0. 590 ym、 0. 630 ym的光線所產(chǎn)生的畸變介于-2. 5%至0%之間。由圖2C可看出，本實(shí)施例的投影 鏡頭1對(duì)波長(zhǎng)范圍介于〇. 450 ym至0. 630 ym的光線，分別于子午（Tangential)方向與 弧矢（Sagittal)方向，視場(chǎng)高度分別為 0? 00mm、-1. 04mm、_3. 12mm、-7. 28mm、-9. 36mm、-10 .40mm，空間頻率介于Olp/mm至471p/mm，其調(diào)變轉(zhuǎn)換函數(shù)值介于0. 50至1. 0之間。由圖 2D可看出，本實(shí)施例的投影鏡頭1對(duì)波長(zhǎng)范圍介于0. 450 ym至0. 630 ym的光線，分別于 子午（Tangential)方向與弧矢（Sagittal)方向，視場(chǎng)高度分別為0? 00mm、-1. 04mm、-3. 1 2mm、-7. 28mm、-9. 36mm、-10. 40mm,空間頻率等于461 p/mm時(shí)，當(dāng)焦點(diǎn)偏移介于-0. 036mm至 0. 027mm之間其調(diào)變轉(zhuǎn)換函數(shù)值皆大于0. 2。由圖2E可看出，本施例的投影鏡頭1對(duì)波長(zhǎng) 為0. 550 y m的光線，于Y視場(chǎng)介于0mm至10. 4mm之間其相對(duì)照度介于0. 6至1. 0之間。顯 見本實(shí)施例的投影鏡頭1的場(chǎng)曲、畸變都能被有效修正，鏡頭分辨率、焦深、相對(duì)照度也都 能滿足要求，從而得到較佳的光學(xué)性能。
[0038] 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，但其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，仍可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍 當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種投影鏡頭，其特征在于，沿著光軸從投影側(cè)至影像源側(cè)依序包括： 第一透鏡群，該第一透鏡群具有負(fù)屈光力，該第一透鏡群包括第一透鏡，該第一透鏡具 有負(fù)屈光力；以及 第二透鏡群，該第二透鏡群具有正屈光力，該第二透鏡群沿著該光軸從該投影側(cè)至該 影像源側(cè)依序包括第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡，該第二透鏡具有正屈光 力，該第三透鏡具有負(fù)屈光力，該第四透鏡具有正屈光力，該第五透鏡具有正屈光力； 其中該第一透鏡群以及該第二透鏡群滿足以下條件： -I. 8<fl/f2<-l. 42 其中，Π 為該第一透鏡群的有效焦距，f2為該第二透鏡群的有效焦距。2. 如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、 該第四透鏡以及該第五透鏡皆為球面透鏡。3. 如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該第一透鏡的阿貝系數(shù)大于50。4. 如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該第一透鏡的折射率小于1. 6。5. 如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透 鏡的阿貝系數(shù)小于50。6. 如權(quán)利要求5所述的投影鏡頭，其特征在于，該第五透鏡的阿貝系數(shù)大于50。7. 如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該第三透鏡的折射率大于1. 65。8. 如權(quán)利要求7所述的投影鏡頭，其特征在于，該第二透鏡、該第四透鏡以及該第五透 鏡的折射率大于1. 65。9. 如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該第二透鏡群更包括光圈，設(shè)置于該第 二透鏡與該第三透鏡之間。
【文檔編號(hào)】G03B21/14GK105892005SQ201510038921
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月26日
【發(fā)明人】孫嘉鴻
【申請(qǐng)人】信泰光學(xué)(深圳)有限公司, 亞洲光學(xué)股份有限公司