专利名称：变焦投影镜头的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种光学镜头，特别是指一种用于投影机的变焦投影镜头。
背景技术：
近年来阴极射像管投影装置(Cathode Ray Tube, CRT)逐渐被液晶投影装置(Liquid Crystal Display)、数字光源处理投影装置(Digital Light Processing,DLP)等较轻薄短小的投影装置所取代。其中，数字光源处理投影装置的非远心系统(Non-telecentric)的主光线(chief ray)与光轴不平行，该非远心系统的变焦投影镜头相较于远心系统的变焦投影镜头可以省略一个全内反射棱镜，以节省变焦投影镜头的成本。此外，由于非远心系统的主光线与光轴不平行，是以一角度入射进入变焦投影镜头，造成投影画面在投影屏幕上朝上偏移，符合前投影式投影机的需求。以往的一种非远心系统前投影式投影机，例如中国台湾专利第1288290号专利所揭露，包含两组透镜组，而这些透镜组分别由四片与七片透镜组成，不但因为透镜数量多而无法有效节省成本，还会造成变焦投影镜头长度无法缩减，不能满足轻薄短小的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的变焦投影镜头不能满足轻薄短小的需求的缺陷，提供一种可以节省成本且满足轻薄短小需求的变焦投影镜头。本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种变焦投影镜头，由物端至像端依序包含第一透镜组及第二透镜组，依序为负、正屈光率，该第一透镜组为第一透镜，该第二透镜组由第二透镜、第三透镜、第四透镜及位于该第二透镜与第三透镜间的孔径光阑组成，该第一透镜为非球面塑料透镜，该第三透镜、第四透镜其中一者为非球面玻璃透镜，该变焦投影镜头满足I. 463 < I tt/lt I < I. 505，tt为变焦投影镜头总长，It为变焦投影镜头长度。本发明的功效在于该变焦投影镜头仅由四片透镜组成，减少透镜数量以节省成本，并能满足轻薄短小需求，而通过非球面塑料透镜或玻璃透镜，有效修正投影影像的像差。
图I是配置示意图，说明本发明变焦投影镜头的第一具体实施例；图2是本第一具体实施例广角端的球面像差图；图3是本第一具体实施例广角端的倍率色像差图；图4是本第一具体实施例广角端的子午光线的像场弯曲图；图5是本第一具体实施例广角端的弧矢光线的像场弯曲图6是本第一具体实施例广角端的畸变图；图7是本第一具体实施例广角端的光学转换函数图；图8是本第一具体实施例望远程的球面像差图；图9是本第一具体实施例望远程的倍率色像差图；图10是本第一具体实施例望远程的子午光线的像场弯曲图；图11是本第一具体实施例望远程的弧矢光线的像场弯曲图；图12是本第一具体实施例望远程的畸变图；图13是本第一具体实施例望远程的光学转换函数图；及
图14是配置示意图，说明本发明变焦投影镜头的第二具体实施例。
具体实施例方式有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合附图的两个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表不。参阅图1，本发明变焦投影镜头的较佳实施例由物端至像端依序包含第一透镜组
I及第二透镜组2，依序为负、正屈光率。该第一透镜组I为第一透镜11，该第一透镜11为非球面塑料透镜，以有效缩减变焦投影镜头总长与修正投影影像的像差，且该第一透镜11为朝物端凸出的月凹透镜(negative meniscus)。该第二透镜组2由第二透镜21、第三透镜22、第四透镜23，及位于该第二透镜21与第三透镜22间的孔径光阑24(aperture stop)组成，该第二透镜组2的第二透镜21、第三透镜22、第四透镜23依序为正、负、正屈光率，该第二透镜21为球面玻璃透镜，该第二透镜21为朝物端凸出的平凸透镜或月凸透镜(postive meniscus),该第三透镜22为双凹透镜(biconcave),该第四透镜23为双凸透镜(biconvex),该第三透镜22、第四透镜23其中一者为非球面玻璃透镜，通过使用非球面玻璃透镜，以修正投影影像的像差并拉长变焦投影镜头后焦长度。该变焦投影镜头仅由四片透镜组成，减少透镜数量以节省成本，并能满足轻薄短小需求，对于环境温度变化则通过该第一透镜组I与第二透镜组2间的间距长度，或变焦投影镜头后焦长度来补偿调整，修正因环境温度变化而产生的投影影像的像差。其中，该变焦投影镜头满足以下条件式fl/f2| ^ I. 59(I)O. 696 < I (fl+f2)/fw < O. 732 (2)2. 985 < tt/bf < 3. 161(3)I. 463 < I tt/lt I < I. 505(4)I. 311 < ex/bf < I. 383(5)fl为该第一透镜组I的焦距，f2为该为该第二透镜组2的焦距，fw为该变焦投影镜头在广角端的焦距，tt为变焦投影镜头总长，bf为变焦投影镜头在广角端的后焦长度，It为变焦投影镜头长度，ex为系统出瞳位置。
通过满足条件式(I)与(2)，能够有效地缩减变焦投影镜头总长tt，并修正投影影像的像差；通过满足条件式(3)，有效拉长变焦投影镜头后焦长度bf;通过满足条件式(4)与(5)，可以进一步缩减变焦投影镜头总长tt，并进一步拉长变焦投影镜头后焦长度bf，变焦投影镜头总长tt的缩减可以满足轻薄短小需求，变焦投影镜头后焦长度bf的拉长可以提高广角端(Wild-Angle)至望远程(Telephoto)的变焦倍率比值。<第一具体实施例>表1-1为该变焦投影镜头第一具体实施例的各式参数，SI至S8由物端至像端依序为该第一透镜11物端面SI、该第一透镜111像端面S2，以此类推至第四透镜23像端面S8。本第一具体例中，该第二透镜21为平凸透镜，该第三透镜22为球面玻璃透镜，该第四透镜23为非球面玻璃透镜，该第一透镜组I焦距fl为-41. 6498毫米，该第二透镜组2焦距f2为26. 1888毫米，该变焦投影镜头在广角端的焦距fw为21. 1343毫米，变焦投影 镜头总长tt为82毫米，变焦投影镜头后焦长度bf为25. 9446毫米，变焦投影镜头长度It为56. 0554毫米，系统出瞳位置ex为-34. 0751毫米，满足前述条件式(I)至(5)。此外，数值孔径(F-number)由广角端、中间状态、望远程依序为2. 64,2. 70,2. 75，该变焦投影镜头焦距由广角端、中间状态、望远程依序为21. 1343毫米、22. 1594毫米、23. 0025 毫米。
权利要求
1.一种变焦投影镜头，其特征在于，由物端至像端依序包含 第一透镜组及第二透镜组，依序为负、正屈光率，该第一透镜组为第一透镜，该第二透镜组由第二透镜、第三透镜、第四透镜及位于该第二透镜与第三透镜间的孔径光阑组成，该第一透镜为非球面塑料透镜，该第三透镜、第四透镜其中一者为非球面玻璃透镜，该变焦投影镜头满足1.463 I <1—505 , 力变焦投影镜头总长，Λ为变焦投影镜头长度。
2.根据权利要求I所述的变焦投影镜头，其特征在于，该变焦投影镜头满足 1.311 <卜1-/6/| <1383 , ex为系统出瞳位置,￥为变焦投影镜头后焦长度。
3.根据权利要求2所述的变焦投影镜头，其特征在于，该变焦投影镜头满足 2.985 < < 3.161。
4.根据权利要求3所述的变焦投影镜头，其特征在于，该变焦投影镜头满足 0,696 < |0^1 + /2)/^| <0.732 , /I为该第一透镜组的焦距,/2为该为该第二透镜组的焦距，> 为该变焦投影镜头在广角端的焦距。
5.根据权利要求4所述的变焦投影镜头，其特征在于，该变焦投影镜头满足 |/1//2|<1.59。
6.根据权利要求5所述的变焦投影镜头，其特征在于，该第二透镜组的第二透镜、第三透镜、第四透镜依序为正、负、正屈光率。
7.根据权利要求6所述的变焦投影镜头，其特征在于，该第四透镜为非球面玻璃透镜。
8.根据权利要求6所述的变焦投影镜头，其特征在于，该第三透镜为非球面玻璃透镜。
全文摘要
本发明涉及一种变焦投影镜头，由物端至像端依序包含第一透镜组及第二透镜组，依序为负、正屈光率，该第一透镜组为第一透镜，该第二透镜组由第二透镜、第三透镜、第四透镜及位于该第二透镜与第三透镜间的孔径光阑组成，该第一透镜为非球面塑料透镜，该第三透镜、第四透镜其中一者为非球面玻璃透镜，该变焦投影镜头满足1.463＜|tt/lt|＜1.505，tt为变焦投影镜头总长，lt为变焦投影镜头长度，该变焦投影镜头仅由四片透镜组成，减少透镜数量以节省成本，并能满足轻薄短小需求，而通过非球面透镜，有效修正投影影像的像差。
文档编号G02B15/177GK102789045SQ201110130309
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者李赞桦 申请人:亚洲光学股份有限公司