廣角投影系統(tǒng)及鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種廣角投影系統(tǒng)及鏡頭，該廣角投影系統(tǒng)包括一折射單元及一反射單元。折射單元包括具有正屈折力的一第一透鏡組及具有負(fù)屈折力的一第二透鏡組，反射單元具有正屈折力，且第二透鏡組設(shè)置于第一透鏡組與反射單元之間。廣角投影系統(tǒng)滿足0.9<A/B<1.4的條件，其中A為折射單元與反射單元兩者于廣角投影系統(tǒng)的一光軸上的距離，且B為折射單元于該光軸上的總長度。本發(fā)明可有效縮短焦距使鏡身減小并可改善像差，且投影至各尺寸屏幕時(shí)具有良好的解析度。
【專利說明】
廣角投影系統(tǒng)及鏡頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種廣角投影系統(tǒng)及鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 廣角投影鏡頭可以有效縮短投影屏幕與投影機(jī)之間的距離，并且得到大尺寸 的投影畫面。然而，廣角投影鏡頭所衍生出的像差，如畸變（Distortion)、場曲（Field Curvature)、像散（Astigmatism)等，皆是目前廣角投影鏡設(shè)計(jì)上必須面對的難題。
[0003] 考慮光學(xué)特性與可制造性，目前市面上的廣角投影鏡頭通常采用混合式（折射+ 反射）的架構(gòu)。然而，為了達(dá)到超廣角及避免光徑長度大于投影距離，須將直行的光徑進(jìn)行 轉(zhuǎn)折，使對應(yīng)的光學(xué)元件與機(jī)構(gòu)尺寸亦隨之變大，造成元件制造難度增加，且若采用制作復(fù) 雜的自由曲面反射鏡，亦會(huì)造成相當(dāng)敏感的組裝公差。因此，亟需設(shè)計(jì)出一種廣角的投影鏡 頭，使其焦距縮短以縮減鏡身長度，且可減少像差及元件制造難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種廣角投影系統(tǒng)及鏡頭。
[0005] 本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種廣角投影系統(tǒng)，包括一折射單元及一反射單元，折射 單元包括具有正屈折力的一第一透鏡組及具有負(fù)屈折力的一第二透鏡組，反射單元具有正 屈折力，且第二透鏡組設(shè)置于第一透鏡組與反射單元之間。廣角投影系統(tǒng)滿足下式：
[0006] 0. 9〈A/B〈1. 4,其中A為折射單元與反射單元兩者于廣角投影系統(tǒng)的一光軸上的 距離，且B為折射單元于該光軸上的總長度。
[0007] 本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種廣角投射系統(tǒng)，包括折射單元及反射單元，折射單 元，包括具有正屈折力的一第一透鏡組及具有負(fù)屈折力的一第二透鏡組；反射單元，包括復(fù) 數(shù)反射器，其中該第二透鏡組設(shè)置于該第一透鏡組與該反射單元之間，穿過該折射單元的 光線被所述反射器依序反射后由最后一個(gè)遭遇的反射器離開該反射單元，且該廣角投影系 統(tǒng)滿足下式：
[0008] 0. 9〈P/B〈1. 4,其中P為該折射單元與該最后一個(gè)遭遇的反射器兩者于該廣角投 影系統(tǒng)的一光軸上的距離，且B為該折射單元于該光軸上的總長度。
[0009] 本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種廣角投影鏡頭，用以傳遞光線并將光線導(dǎo)向至少一 反射器。廣角投影鏡頭包括具有正屈折力的一第一透鏡組及具有負(fù)屈折力的一第二透鏡 組。第一透鏡組包括復(fù)數(shù)個(gè)具有屈折力的透鏡件，第二透鏡組包括復(fù)數(shù)個(gè)具有屈折力的透 鏡件，第一透鏡組連同第二透鏡組的透鏡件的總數(shù)等于或大于10,且廣角投影鏡頭的奈奎 斯特頻率（Nyquist frequency)值等于或大于70線對/毫米。
[0010] 本發(fā)明的實(shí)施例可藉由球面透鏡、非球面透鏡與反射鏡組成廣角投影鏡頭，可有 效縮短焦距使鏡身減小并可改善像差，且投影至各尺寸屏幕時(shí)具有良好的解析度。
【附圖說明】
[0011] 本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。 為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例并配合附圖，作 詳細(xì)說明如下。
[0012] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的廣角投影系統(tǒng)的示意圖。
[0013] 圖2A及圖2B為本發(fā)明一實(shí)施例的折射單元的示意圖。
[0014] 圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的廣角投影系統(tǒng)的示意圖。
[0015] 圖4至圖6顯示圖1的廣角投影系統(tǒng)的透鏡組件的光學(xué)模擬結(jié)果，其中圖4為橫 向色差曲線圖，圖5及圖6為調(diào)制傳遞函數(shù)曲線圖。
[0016] 圖7為一種投影光學(xué)系統(tǒng)的示意圖
[0017] 圖8為繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例所述的一種可攜式投影裝置的內(nèi)部組合俯視示 意圖。
[0018] 圖9繪示本發(fā)明一實(shí)施例的第一光學(xué)系統(tǒng)的立體示意圖。
[0019] 圖10繪示本發(fā)明一實(shí)施例的第一光學(xué)系統(tǒng)殼體的立體示意圖。
[0020] 圖11繪示本發(fā)明一實(shí)施例的第一光學(xué)系統(tǒng)中的前群光學(xué)透鏡組件的立體示意 圖。
[0021] 圖12繪示本發(fā)明一實(shí)施例的反射元件調(diào)整機(jī)構(gòu)的立體示意圖。
[0022] 圖13繪示本發(fā)明一實(shí)施例的反射元件的移除調(diào)整螺絲的調(diào)整機(jī)構(gòu)的立體示意 圖。
[0023] 圖14繪示本發(fā)明一實(shí)施例的第二光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的實(shí)施例 的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前 或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。
[0025] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的廣角投影系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，廣角投影系統(tǒng)200 包括一影像處理元件202、一全反射棱鏡204、一折射單元210、以及一反射單元220。折射 單元210可包括位于物側(cè)（縮小側(cè)、圖1的左側(cè)）與像側(cè)（放大側(cè)、圖1的右側(cè)）間的一第 一透鏡組212及一第二透鏡組214,第二透鏡組214設(shè)置于第一透鏡組212與反射單元220 之間，且反射單元220可包括至少一反射器222。第二透鏡組214中的至少一透鏡可沿廣角 投影系統(tǒng)200的光軸201平移以調(diào)焦，且該透鏡以直進(jìn)直出的方式進(jìn)行調(diào)焦時(shí)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0026] 于本實(shí)施例中，第一透鏡組212可包括由物側(cè)至像側(cè)沿光軸201依序排列的9個(gè) 透鏡L1-L9。第一透鏡組212可包括至少一非球面透鏡。第二透鏡組214可包括由物側(cè)至 像側(cè)沿光軸201依序排列的5個(gè)透鏡L10-L14,且第二透鏡組214可包括至少一非球面透 鏡。第一透鏡組212可包括由復(fù)數(shù)個(gè)透鏡組合成一體的至少一膠合透鏡件，因此包括第一 透鏡組212及第二透鏡組214的折射單元210例如可具有總數(shù)目等于或大于10的透鏡件。 反射器222可為一具有正屈折力的曲面鏡以反射穿過第一透鏡組212及第二透鏡組214后 的光線，被反射器222反射后的光線可例如被導(dǎo)向一屏幕（未圖不）。曲面鏡構(gòu)成的反射器 222可具有球面、非球面曲面或自由曲面的鏡面，且其外形完全不限定。
[0027] 于一實(shí)施例中，廣角投影系統(tǒng)200可滿足下式：
[0028] 0. 9〈A/B〈1. 4,其中A為折射單元210與反射單元220兩者于廣角投影系統(tǒng)200的 光軸201上的距離，且B為折射單元于光軸201上的總長度。于一實(shí)施例中，距離A可約等 于93. 35mm，且長度B可約等于76. 5mm。當(dāng)長度B越小時(shí)代表透鏡組件整體所占空間可越 小，另一方面，當(dāng)距離A越大時(shí)，投影系統(tǒng)200整體所占空間會(huì)變大但可減少干涉現(xiàn)象產(chǎn)生 的機(jī)率，該干涉現(xiàn)象例如為離開折射單元210的光線與被反射單元220反射的光線疊合而 產(chǎn)生不必要的干涉圖案。因此，上述的A/B的比例范圍為平衡各個(gè)設(shè)計(jì)因子所訂出的一范 圍實(shí)施例。
[0029] 如下參考圖2A及圖2B說明折射單元的一設(shè)計(jì)實(shí)例。于本實(shí)例中，第一透鏡組212 由物側(cè)（縮小側(cè)）至像側(cè)（放大側(cè)）依序包括：具有正屈折力的透鏡L1，具有負(fù)屈折力的 透鏡L2,具有正屈折力且包括透鏡L3及透鏡L4的雙膠合透鏡件，具有正屈折力且包括透鏡 L5、透鏡L6及透鏡L7的三膠合透鏡件，具有負(fù)屈折力且包括透鏡L8及透鏡L9的雙膠合透 鏡件。第二透鏡組214由物側(cè)（縮小側(cè)）至像側(cè)（放大側(cè)）依序包括具有正屈折力的透鏡 L10,具有正屈折力的透鏡L11，具有正屈折力的透鏡L12,具有負(fù)屈折力的透鏡L13及具有 負(fù)屈折力的透鏡L14。透鏡L12及透鏡L13可沿廣角投影系統(tǒng)的光軸平移以調(diào)焦，且透鏡 L12及透鏡L13以直進(jìn)直出方式進(jìn)行調(diào)焦而不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。透鏡L1具有凸面的物側(cè)表面S1及 凸面的像側(cè)表面S2,透鏡L2具有凹面的物側(cè)表面S3及凹面的像側(cè)表面S4,透鏡L3具有凸 面的物側(cè)表面S5,透鏡L4具有凸面的物側(cè)表面S6及凸面的像側(cè)表面S7,透鏡L5具有凸面 的物側(cè)表面S8,透鏡L6具有凸面的物側(cè)表面S9,透鏡L7具有凸面的物側(cè)表面S10及凹面的 像側(cè)表面S11，透鏡L8具有凹面的物側(cè)表面S13，透鏡L9具有凹面的物側(cè)表面S14及凹面的 像側(cè)表面S15,透鏡L10具有凹面的物側(cè)表面S16及凸面的像側(cè)表面S17,透鏡L11具有凸 面的物側(cè)表面S18及凹面的像側(cè)表面S19,透鏡L12具有凸面的物側(cè)表面S20及凹面的像側(cè) 表面S21，透鏡L13具有凹面的物側(cè)表面S22及凹面的像側(cè)表面S23,透鏡L14具有凸面的物 側(cè)表面S24及凹面的像側(cè)表面S25。一孔徑光闌218位于透鏡L7與透鏡L8之間。于本設(shè) 計(jì)例中，第一透鏡組212中的透鏡L1可為非球面透鏡，第二透鏡組214中的透鏡L12及透 鏡L14可為非球面透鏡，且其他的透鏡L2-L1UL13可為球面透鏡。折射單元210的光圈值 (f-number)例如可不大于2,折射單元210的奈奎斯特頻率（Nyquist frequency)例如可 等于或大于70線對/毫米，且一較佳范圍可為70-150線對/毫米。于一實(shí)施例中，折射單 元210的奈奎斯特頻率（Nyquist frequency)可約為95線對/毫米，且光圈值（f-number) 可約為1. 4。
[0030] 上述設(shè)計(jì)例的光學(xué)參數(shù)值顯示于如下的表1，且上述的非球面透鏡的非球面曲線 方程式表示如下：
[0031] ?N ?'Γ 2 . 4.. S . t、 H5 . Ο . Μ . Μ :二 F=:::=F：r(￥, .
[0032] 于上式中，z為光軸方向的偏移量（sag)，亦即非球面表面上距離光軸為r的點(diǎn)， 其與相切于非球面光軸上頂點(diǎn)的切面的相對距離，c為是密切球面（osculating sphere) 的半徑的倒數(shù)，也就是接近光軸處的曲率半徑的倒數(shù)，r為非球面高度，即為從透鏡中心往 透鏡邊緣的高度，k是二次曲面常數(shù)（conic constant)，且為非球面高次項(xiàng)系數(shù) (aspheric coefficients)，各個(gè)透鏡非球面的高次項(xiàng)系數(shù)及二次曲面常數(shù)值如表2所示。
[0033] 表 1
[0034]
[
[0036] 表 2
[0037]
[0038] 再者，于一實(shí)施例中，反射器222可為一非球面鏡，且非球面鏡的曲線方程式表示 如下：
[0039]
[0040] 上式中的非球面鏡的非球面系數(shù)a i顯示如下表：
[0041 ]表 3
[0042]
[0044] 圖3顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的廣角投影系統(tǒng)的示意圖。如圖3所示，廣角投影系 統(tǒng)300包括一折射單元310及一反射單元320,反射單元320可包括兩個(gè)反射器322、324， 且于本實(shí)施例中，反射器322為一平面鏡且反射器324為一曲面鏡，構(gòu)成反射器324的曲面 鏡的外形并不限定且例如可為一非球面鏡，且亦適用前述的非球面鏡方程式及表3的設(shè)計(jì) 參數(shù)。光線II或光線12于穿過折射單元310后再被反射器322 (例如平面鏡）及反射器 324 (例如曲面鏡）依序反射后離開反射單元320。換言之，光線II或光線12于離開反射 單元320前最后一個(gè)遭遇到反射器為反射器324,且光線11或光線12由最后一個(gè)遭遇的反 射器324反射后導(dǎo)向一屏幕（未圖示）。因此，折射單元310與最后一個(gè)反射器324兩者 于廣角投影系統(tǒng)300的一光軸301上的距離P，等于折射單元310與反射器322于光軸301 上的距離P1加上反射器322與反射器324于光軸301上的距離P2 (P = P1+P2)。
[0045] 因此，于一實(shí)施例中，廣角投影系統(tǒng)300可滿足下式：
[0046] 0.9〈P/B〈1. 4,其中P為折射單元310與光線于反射單元320中最后一個(gè)遭遇到的 反射器（反射器324)，兩者于廣角投影系統(tǒng)300的光軸301上的距離，且B為折射單元310 于光軸301上的總長度。
[0047] 圖4至圖6顯示圖3的廣角投影系統(tǒng)的折射單元的光學(xué)模擬結(jié)果。圖4為橫向色 差曲線圖，圖5及圖6為光學(xué)傳遞函數(shù)曲線圖，其中橫軸為離焦量，縱軸為調(diào)制傳遞函數(shù)值， 且T、S分別表示切向（tangential)及徑向（sagittal)兩不同方向上的光學(xué)傳遞函數(shù)曲 線。
[0048] 圖4至圖6所顯示出的模擬結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，亦即本發(fā)明實(shí)施例的廣角投 影系統(tǒng)可具有良好的成像品質(zhì)。
[0049] 本發(fā)明的實(shí)施例藉由球面透鏡、非球面透鏡與反射鏡組成廣角投影鏡頭，可有效 縮短焦距使鏡身減小并可改善像差，且投影至各尺寸屏幕時(shí)具有良好的解析度。
[0050] 圖7為說明投影光學(xué)系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖。在圖7的坐標(biāo)系中，符號(hào)X表示 螢?zāi)坏拈L軸方向，符號(hào)Z表示螢?zāi)坏亩梯S方向，以及符號(hào)Y表示螢?zāi)坏姆ň€方向。參見圖7， 投影光學(xué)裝置10包括第一光學(xué)系統(tǒng)11、平面反射鏡12、第二光學(xué)系統(tǒng)13以及影像形成元 件80。在投影光學(xué)裝置10中，第一光學(xué)系統(tǒng)11為包括具有同光軸、正曲折力的至少一折射 光學(xué)透鏡系統(tǒng)。平面反射鏡12為一種改變從第一光學(xué)系統(tǒng)11至第二光學(xué)系統(tǒng)13的光的 路徑的反射鏡。第二光學(xué)系統(tǒng)13包括正曲折力的至少一光學(xué)反射鏡系統(tǒng)。從影像形成元 件80發(fā)出的影像光入射至第一光學(xué)系統(tǒng)11，其中影像形成元件80例如可為數(shù)字微型反射 鏡元件（DMD)，影像光在通過第一光學(xué)系統(tǒng)11之后，經(jīng)由平面反射鏡12通過第二光學(xué)系統(tǒng) 13反射以投影在螢?zāi)?0上。
[0051] 以下將參照相關(guān)圖式，說明依本發(fā)明實(shí)施例的一種，其中相同的元件將以相同的 參照符號(hào)加以說明。請參照圖8所示，其為本發(fā)明實(shí)施例的一種可攜式超短焦（可為但不 限為可攜式或超短焦）投影裝置100的內(nèi)部組合俯視示意圖。可攜式超短焦投影裝置100 包含光源（圖中未顯示）、合光模塊110、散熱機(jī)構(gòu)120、影像形成元件（位于調(diào)焦輪160下 方，圖中未顯不）、第一光學(xué)系統(tǒng)130、反射兀件140、第二光學(xué)系統(tǒng)150、調(diào)焦輪160和殼體 170。其中光源例如是發(fā)光二極管（LED)、燈泡或雷射，在本發(fā)明一實(shí)施例中為使用紅藍(lán)綠 三色LED的光源。在投影光學(xué)裝置中，一般使用高功率的LED光源，因此必須配合散熱機(jī)構(gòu) 120的設(shè)計(jì)，有效率地將熱量帶離，避免影響到投影影像光學(xué)品質(zhì)。紅藍(lán)綠三色LED所發(fā)出 的色光經(jīng)由一些光學(xué)元件所組成的合光模塊110后，混合成白光，白光通過影像形成元件 而形成影像光。其中影像形成元件如數(shù)字微型反射鏡元件（DMD)、液晶面板（LCD)或液晶覆 硅面板（LC0S)，在本發(fā)明一實(shí)施例中為使用數(shù)字微型反射鏡元件（DMD)。第一光學(xué)系統(tǒng)130 為包括具有同光軸的多個(gè)折射光學(xué)透鏡所組成的正曲折力光學(xué)系統(tǒng)。反射元件140如平面 反射鏡、球面反射鏡、非球面反射鏡或棱鏡，用以改變從第一光學(xué)系統(tǒng)130至第二光學(xué)系統(tǒng) 150的光路徑，在本發(fā)明一實(shí)施例中為使用平面反射鏡。第二光學(xué)系統(tǒng)150在本發(fā)明一實(shí)施 例中為包括正曲折力的一凹面反射鏡所組成的光學(xué)系統(tǒng)，其亦可為凸面反射鏡、平面反射 鏡、球面反射鏡、非球面反射鏡或多個(gè)反射鏡所組成的光學(xué)系統(tǒng)。調(diào)焦輪160用以將投影到 螢?zāi)坏挠跋襁M(jìn)行清晰度調(diào)整，殼體170可包覆所有的組件，避免灰塵進(jìn)入而影響影像品質(zhì)。
[0052] 由于超短焦投影機(jī)因放大倍率較一般投影機(jī)大很多，所需的光學(xué)組件的精度也相 對要求較高，藉此來確保光學(xué)品質(zhì)而達(dá)到設(shè)計(jì)所需的放大倍率及其品質(zhì)要求。尤其為了達(dá) 到可攜式投影裝置所需的正確光線投射路徑，本發(fā)明實(shí)施例的一種可攜式投影裝置藉由多 個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)來調(diào)整相關(guān)的光學(xué)組件（例如第一光學(xué)系統(tǒng)、反射元件、第二光學(xué)系統(tǒng)等），以 達(dá)到投影影像光學(xué)品質(zhì)的要求。
[0053] 請參照圖9、圖10和圖11所示，其分別為本發(fā)明實(shí)施例的一種可攜式投影裝置中 顯不第一光學(xué)系統(tǒng)130、第一光學(xué)系統(tǒng)殼體132和前群光學(xué)透鏡組件1320的立體不意圖。 本發(fā)明一實(shí)施例的第一光學(xué)系統(tǒng)130可區(qū)分為后群光學(xué)透鏡組件1310和前群光學(xué)透鏡組 件1320。后群光學(xué)透鏡組件1310包含一調(diào)整凹槽1312,利用一調(diào)整工具如長桿（圖中未 顯示）伸入殼體調(diào)整孔1314至調(diào)整凹槽1312,利用調(diào)整凹槽1312帶動(dòng)后群光學(xué)透鏡組件 1310前后移動(dòng)到所需位置時(shí)，將螺絲（圖中未顯示）鎖入殼體固定孔1316后，即完成制造 過程中后群光學(xué)透鏡組件1310的調(diào)整作業(yè)。
[0054] 本發(fā)明的一實(shí)施例設(shè)定的投影螢?zāi)怀叽缫?guī)格可從40吋至100吋，因此使用者可 利用調(diào)焦輪160的轉(zhuǎn)動(dòng)來使投影在螢?zāi)坏挠跋窀逦?。藉由調(diào)焦輪160帶動(dòng)傾斜半圓形 凸輪（cam) 1322轉(zhuǎn)動(dòng)，再由半圓形凸輪1322帶動(dòng)位于長形調(diào)整孔（barrel) 1324的插銷 (pin) 1326前后移動(dòng)，可使得前群光學(xué)透鏡組件1320的部分鏡片直進(jìn)直出。要注意的是，為 避免使用者在調(diào)整影像清晰度時(shí)，與從第二光學(xué)系統(tǒng)150射至螢?zāi)坏挠跋窆饩€發(fā)生干涉現(xiàn) 象，本發(fā)明的一實(shí)施例將調(diào)焦輪160設(shè)置于遠(yuǎn)離第二光學(xué)系統(tǒng)150的一端，有效防止干涉現(xiàn) 象的產(chǎn)生。
[0055] 另外，受限于可攜式投影裝置短小輕薄的要求與為避免與從第二光學(xué)系統(tǒng)150射 至螢?zāi)坏挠跋窆饩€發(fā)生干涉現(xiàn)象，本發(fā)明的一實(shí)施例藉由（1)將前群光學(xué)透鏡組件1320的 上部切除，與（2)第一光學(xué)系統(tǒng)130的光軸傾斜于殼體底部水平面來達(dá)成。由于在進(jìn)行光 學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，影像光主要經(jīng)由前群光學(xué)透鏡組件1320的下部傳播，因此將上部切除并不會(huì)影 響投影影像光學(xué)品質(zhì)。但要注意的是，如果前群光學(xué)透鏡組件切除部分過多，會(huì)使得其光學(xué) 傳播有效區(qū)域減少，影響投影影像光學(xué)品質(zhì)。如果前群光學(xué)透鏡組件切除部分過少，除可能 造成與從第二光學(xué)系統(tǒng)150射至螢?zāi)坏挠跋窆饩€發(fā)生干涉現(xiàn)象外，也可能使外殼體無法密 合，無法符合客戶對尺寸的要求。因此，要能精準(zhǔn)地控制前群光學(xué)透鏡組件1320的上部切 除，才能避免前述問題的產(chǎn)生。又在本發(fā)明的一實(shí)施例中，第一光學(xué)系統(tǒng)130的光軸與水平 面的夾角約為9度。
[0056] 前群光學(xué)透鏡組件1320較佳為切邊圓形，在本實(shí)施例中，尤其是指上部切邊圓形 的光學(xué)透鏡。另外本實(shí)施例包括可容納第一光學(xué)系統(tǒng)的鏡筒，其亦具有對應(yīng)于非正圓形光 學(xué)透鏡的切邊圓形造型構(gòu)件。
[0057] 請參照圖12和圖13所示，其分別為本發(fā)明實(shí)施例的一種可攜式投影裝置中顯示 反射元件140的調(diào)整機(jī)構(gòu)與移除調(diào)整螺絲的調(diào)整機(jī)構(gòu)的立體示意圖。由于本發(fā)明的一實(shí) 施例的第一光學(xué)系統(tǒng)130的光軸傾斜于殼體底部水平面，因此反射元件140必須面對第一 光學(xué)系統(tǒng)130的光軸傾斜，使得反射元件140的法線平行于第一光學(xué)系統(tǒng)130的光軸。再 者，反射元件140也必須使得從第一光學(xué)系統(tǒng)130入射的影像光水平轉(zhuǎn)折至第二光學(xué)系統(tǒng) 150。為配合前述的需求，反射元件140的調(diào)整機(jī)構(gòu)藉由三個(gè)反射元件調(diào)整螺絲1402、1404、 1406,進(jìn)行兩方向的調(diào)整。當(dāng)下方的兩個(gè)反射元件調(diào)整螺絲1404U406鎖入反射元件調(diào)整 機(jī)構(gòu)時(shí)，可使得反射元件140面對第一光學(xué)系統(tǒng)130的光軸傾斜。又當(dāng)側(cè)邊的兩個(gè)反射元 件調(diào)整螺絲1402、1404鎖入反射元件調(diào)整機(jī)構(gòu)時(shí)，可調(diào)整反射元件140面對第二光學(xué)系統(tǒng) 150的角度。當(dāng)松開反射元件調(diào)整螺絲1402、1404、1406時(shí)，利用彈簧1403、1405、1407的彈 力即可將反射元件140推離。利用此作用原理，將反射元件調(diào)整螺絲1402、1404、1406鎖至 適當(dāng)位置并加以固定后，即完成制造過程中反射元件140的調(diào)整作業(yè)。
[0058] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，可在散熱機(jī)構(gòu)120的附近，加入一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇180,如圖 12所示，利用風(fēng)扇180的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)氣流，將可更有效率地將LED光源所產(chǎn)生的熱量帶離，避 免影響到投影影像光學(xué)品質(zhì)。
[0059] 請參照圖14所示，其為本發(fā)明實(shí)施例的第二光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的立體示意圖。利 用增加墊片（圖中未顯示）于下方的兩個(gè)第二光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整螺絲1502、1506上，當(dāng)螺絲鎖 入第二光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整機(jī)構(gòu)時(shí)，可使得第二光學(xué)系統(tǒng)150上下傾斜。又利用增加墊片（圖中 未顯示）于側(cè)邊的兩個(gè)第二光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整螺絲1502、1504上，當(dāng)螺絲鎖入第二光學(xué)系統(tǒng)調(diào) 整機(jī)構(gòu)時(shí)，可使得第二光學(xué)系統(tǒng)150左右傾斜。再者，利用第二光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整螺絲1502和 長形調(diào)整孔1501的搭配（其他第二光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整螺絲亦有搭配的長形調(diào)整孔），可使得第 二光學(xué)系統(tǒng)150上下平移。另外，藉由四個(gè)第二光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整螺絲1502、1504、1506、1508 上彈簧（未標(biāo)號(hào)）的均勻受力，可緩沖制造公差與降低影像品質(zhì)的敏感度。
[0060] 本發(fā)明一實(shí)施例的第一光學(xué)系統(tǒng)、反射元件和第二光學(xué)系統(tǒng)，其材質(zhì)可為模造玻 璃、玻璃或塑膠。
[0061] 需注意表1-3所列出的參數(shù)值僅為例示而非限制本發(fā)明。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí) 施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，針對本發(fā)明實(shí)施 例的設(shè)計(jì)參數(shù)或設(shè)定進(jìn)行更動(dòng)，均未脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，任何與本發(fā)明實(shí)施例 結(jié)構(gòu)相同的透鏡系統(tǒng)，即使具有不同的設(shè)計(jì)參數(shù)或設(shè)定仍為本發(fā)明的保護(hù)范圍所涵蓋。本 發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視申請專利范圍所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種廣角投影系統(tǒng)，包括： 一折射單元，包括具有正屈折力的一第一透鏡組及具有負(fù)屈折力的一第二透鏡組；以 及 一具有正屈折力的反射單元，其中該第二透鏡組設(shè)置于該第一透鏡組與該反射單元之 間，且該廣角投影系統(tǒng)滿足下式： 0. 9〈A/B〈1. 4,其中A為該折射單元與該反射單元兩者于該廣角投影系統(tǒng)的一光軸上 的距離，且B為該折射單元于該光軸上的總長度。2. -種廣角投影系統(tǒng)，包括： 一折射單元，包括具有正屈折力的一第一透鏡組及具有負(fù)屈折力的一第二透鏡組；以 及 一反射單元，包括復(fù)數(shù)反射器，其中該第二透鏡組設(shè)置于該第一透鏡組與該反射單元 之間，穿過該折射單元的光線被所述反射器依序反射后由最后一個(gè)遭遇的反射器離開該反 射單元，且該廣角投影系統(tǒng)滿足下式： 0. 9〈P/B〈1. 4,其中P為該折射單元與該最后一個(gè)遭遇的反射器兩者于該廣角投影系 統(tǒng)的一光軸上的距離，且B為該折射單元于該光軸上的總長度。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的廣角投影系統(tǒng)，其中該反射單元至少包括一平面鏡及一曲面 鏡，且穿過該折射單元的光線依序被該平面鏡及該曲面鏡反射。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的廣角投影系統(tǒng)，其中該最后一個(gè)遭遇的反射器為一非球面 鏡。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的廣角投影系統(tǒng)，其中該第一透鏡組包括 復(fù)數(shù)個(gè)球面透鏡，且該第二透鏡組包括復(fù)數(shù)個(gè)球面透鏡及至少一非球面透鏡。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的廣角投影系統(tǒng)，其中該第一透鏡組包括 至少一膠合透鏡件。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的廣角投影系統(tǒng)，其中該第二透鏡組中的 至少一透鏡沿該光軸平移以調(diào)焦，且該透鏡于平移調(diào)焦時(shí)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的廣角投影系統(tǒng)，其中該第一透鏡組由物 側(cè)至像側(cè)依序包括： 一具有正屈折力的第一透鏡； 一具有負(fù)屈折力的第二透鏡； 一具有正屈折力的雙合透鏡件，該雙合透鏡件包括一第三透鏡及一第四透鏡； 一具有正屈折力的三合透鏡件，該三合透鏡件包括一第五透鏡、一第六透鏡及一第七 透鏡；以及 一具有負(fù)屈折力的雙合透鏡件，該雙合透鏡件包括一第八透鏡及一第九透鏡。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的廣角投影系統(tǒng)，其中該第二透鏡組由物 側(cè)至像側(cè)依序包括： 一具有正屈折力的第十透鏡； 一具有正屈折力的第十一透鏡； 一具有正屈折力的第十二透鏡； 一具有負(fù)屈折力的第十三透鏡；以及 一具有負(fù)屈折力的第十四透鏡，其中該第十四透鏡于面向該反射單元的一側(cè)形成一凹 面。10. -種廣角投影鏡頭，用以傳遞光線并將該光線導(dǎo)向至少一反射器，該廣角投影鏡頭 包括： 具有正屈折力的一第一透鏡組，該第一透鏡組包括復(fù)數(shù)個(gè)具有屈折力的透鏡件；以及 具有負(fù)屈折力的一第二透鏡組，該第二透鏡組包括復(fù)數(shù)個(gè)具有屈折力的透鏡件，其中 該第一透鏡組連同該第二透鏡組的透鏡件的總數(shù)等于或大于10,且該廣角投影鏡頭的奈奎 斯特頻率（Nyquist frequency)值等于或大于70線對/毫米。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的廣角投影鏡頭，其中該廣角投影鏡頭的光圈值不大于2,且 該廣角投影鏡頭的奈奎斯特頻率值為70-150線對/毫米。
【文檔編號(hào)】G02B13/06GK105974560SQ201510776898
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年11月13日
【發(fā)明人】陳怡學(xué), 田其锠, 蔡立酋, 錢巧縈, 許雅伶, 劉展瑜
【申請人】揚(yáng)明光學(xué)股份有限公司