投影镜头的制作方法
【专利摘要】一种投影镜头，沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜群及第二透镜群。第一透镜群具有负屈光力，第一透镜群包括第一透镜，第一透镜具有负屈光力。第二透镜群具有正屈光力，第二透镜群沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜，第二透镜具有正屈光力，第三透镜具有负屈光力，第四透镜具有正屈光力，第五透镜具有正屈光力。第一透镜群及第二透镜群满足以下条件：-1.8＜f1/f2＜-1.42，其中f1为第一透镜群的有效焦距，f2为第二透镜群的有效焦距。
【专利说明】
投影镜头
技术领域
[0001] 本发明有关于一种镜头，特别是有关于一种投影镜头。
【背景技术】
[0002] -般的投影镜头通常采用非球面透镜技术以修正像差问题，但是采用非球面透镜 技术往往增加制造难度，使得成本提高。另一方面，投影机使用中所产生的高温往往造成投 影镜头的成像质量劣化，尤其是高亮度投影机更严重。所以，需要有一种新的投影镜头设 计，能同时克服上述两种问题，才能满足市场需求。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的投影镜头需要采用非球面透镜 修正像差的缺陷，提供一种投影镜头，可修正像差，但是仍具有良好的光学性能与分辨率， 可降低制造难度与成本。
[0004] 本发明的投影镜头，沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜群及第二透 镜群。第一透镜群具有负屈光力，第一透镜群包括第一透镜，第一透镜具有负屈光力。第二 透镜群具有正屈光力，第二透镜群沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第二透镜、第三 透镜、第四透镜及第五透镜，第二透镜具有正屈光力，第三透镜具有负屈光力，第四透镜具 有正屈光力，第五透镜具有正屈光力。第一透镜群及第二透镜群满足以下条件：-i. 8〈n/ f2〈-l. 42,其中，fl为第一透镜群的有效焦距，f2为第二透镜群的有效焦距。
[0005] 其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜皆为球面透镜。
[0006] 其中第一透镜的阿贝系数大于50。
[0007] 其中第一透镜的折射率小于1. 6。
[0008] 其中第二透镜、第三透镜及第四透镜的阿贝系数小于50。
[0009] 其中第五透镜的阿贝系数大于50。
[0010] 其中第三透镜的折射率大于1. 65。
[0011] 其中第二透镜、第四透镜及第五透镜的折射率大于1. 65。
[0012] 本发明的投影镜头其中第二透镜群可更包括光圈，设置于第二透镜与第三透镜之 间。
[0013] 实施本发明的投影透镜，具有以下有益效果：不采用非球面透镜技术以修正像差， 但是仍具有良好的光学性能与分辨率，可降低制造难度与成本。另一方面，不使用塑料透 镜，采用全玻璃透镜，可降低环境温度对投影镜头的成像质量的影响。
【附图说明】
[0014] 为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合 附图做详细说明。
[0015] 图1是依据本发明的投影镜头的一实施例的透镜配置与光路示意图。
[0016] 图2A是图1的投影镜头的场曲图。
[0017] 图2B是图1的投影镜头的畸变图。
[0018] 图2C是图1的投影镜头的调变转换函数图。
[0019] 图2D是图1的投影镜头的离焦调变转换函数图。
[0020] 图2E是图1的投影镜头的相对照度图。
【具体实施方式】
[0021] 请参阅图1，图1是依据本发明的投影镜头的一实施例的透镜配置与光路示意图。 投影时，来自影像源IS1的光线最后投影于投影侧。投影镜头1沿着光轴0A1从投影侧至 影像源侧依序包括第一透镜群G1、第二透镜群G2及滤光片0F1。第一透镜群G1具有负屈 光力，第一透镜群G1包括第一透镜L1，由冕玻璃制成，冕玻璃的阿贝系数一般大于50,第一 透镜L1为凸凹透镜具有负屈光力，其投影侧面S1为凸面，影像源侧面S2为凹面，投影侧面 S1与影像源侧面S2皆为球面表面。第二透镜群G2具有正屈光力，沿着光轴0A1从投影侧 至影像源侧依序包括第二透镜L2、光圈ST1、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5。第 二透镜L2由火石玻璃制成，火石玻璃的阿贝系数一般小于50,第二透镜L2为双凸透镜具有 正屈光力，其投影侧面S3与影像源侧面S4皆为球面表面。第三透镜L3由火石玻璃制成， 第三透镜L3为双凹镜具有负屈光力，其投影侧面S6与影像源侧面S7皆为球面表面。第四 透镜L4由火石玻璃制成，第四透镜L4为凹凸透镜具有正屈光力，其投影侧面S8为凹面，影 像源侧面S9为凸面，投影侧面S8与影像源侧面S9皆为球面表面。第五透镜L5由冕玻璃 制成，第五透镜L5为双凸透镜具有正屈光力，其投影侧面S10与影像源侧面S11皆为球面 表面。滤光片0F1其投影侧面S12与影像源侧面S13皆为平面。
[0022] 另外，为使本发明的投影镜头能保持良好的光学性能，本实施例中的投影镜头1 需满足底下六条件：
[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为第一透镜群的有效焦距，f2为第二透镜群的有效焦距，Ndi为第一透镜 的折射率，Nd 2S第二透镜的折射率，Nd 3为第三透镜的折射率，Nd 4为第四透镜的折射率，Nd 5 为第五透镜的折射率。
[0030] 此外，第一透镜L1的阿贝系数大于50,第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4 的阿贝系数小于50,而第五透镜的阿贝系数大于50。
[0031] 利用上述透镜与光圈ST1的设计，使得投影镜头1能有效的修正像差、提升镜头分 辨率、降低环境温度对成像质量的影响，以达到良好的成像质量。
[0032] 表一为图1中投影镜头1的各透镜的相关参数表。
[0033] 表一
[0034]
[0035] 本实施例的投影镜头1其第一透镜群G1的有效焦距fl = -36. 89mm，第二透镜群 G2的有效焦距f2 = 22. 05mm。由上述数据可得到fl/f2 = -1. 67,此外，制1= 1. 52，Nd2 = 1. 77, Nd3= 1. 78, Nd 4= 1. 79, Nd 5= 1. 68,皆能满足上述条件⑴至条件（6)的要求。
[0036] 另外，本实施例的投影镜头1的光学性能也可达到要求，这可从图2A至2E看出。 图2A所示的，是本实施例的投影镜头1的场曲（Field Curvature)图。图2B所示的，是本 实施例的投影镜头1的畸变（Distortion)图。图2C所示的，是本实施例的投影镜头1的 调变转换函数（Modulation Transfer Function)图。图2D所示的，是本实施例的投影镜 头 1 的离焦调变转换函数（Through Focus Modulation Transfer Function)图。图 2E 所 示的，是本实施例的投影镜头1的相对照度（Relative Illumination)图。
[0037] 由图2A可看出，本实施例的投影镜头1对波长为0. 450 y m、0. 480 y m、0. 550 y m、 0? 590 ym、0. 630 ym的光线，于子午（Tangential)方向与弧矢（Sagittal)方向的场曲 介于-0? 02 mm至0? 20 mm之间。由图2B(图中的五条线几乎重合，以致于看起来只有一条 线）可看出，本实施例的投影镜头1对波长为0. 450 ym、0. 480 ym、0. 550 ym、0. 590 ym、 0. 630 ym的光线所产生的畸变介于-2. 5%至0%之间。由图2C可看出，本实施例的投影 镜头1对波长范围介于〇. 450 ym至0. 630 ym的光线，分别于子午（Tangential)方向与 弧矢（Sagittal)方向，视场高度分别为 0? 00mm、-1. 04mm、_3. 12mm、-7. 28mm、-9. 36mm、-10 .40mm，空间频率介于Olp/mm至471p/mm，其调变转换函数值介于0. 50至1. 0之间。由图 2D可看出，本实施例的投影镜头1对波长范围介于0. 450 ym至0. 630 ym的光线，分别于 子午（Tangential)方向与弧矢（Sagittal)方向，视场高度分别为0? 00mm、-1. 04mm、-3. 1 2mm、-7. 28mm、-9. 36mm、-10. 40mm,空间频率等于461 p/mm时，当焦点偏移介于-0. 036mm至 0. 027mm之间其调变转换函数值皆大于0. 2。由图2E可看出，本施例的投影镜头1对波长 为0. 550 y m的光线，于Y视场介于0mm至10. 4mm之间其相对照度介于0. 6至1. 0之间。显 见本实施例的投影镜头1的场曲、畸变都能被有效修正，镜头分辨率、焦深、相对照度也都 能满足要求，从而得到较佳的光学性能。
[0038] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但其并非用以限定本发明，本领域的技术 人员，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围 当视权利要求所界定者为准。
【主权项】
1. 一种投影镜头，其特征在于，沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括： 第一透镜群，该第一透镜群具有负屈光力，该第一透镜群包括第一透镜，该第一透镜具 有负屈光力；以及 第二透镜群，该第二透镜群具有正屈光力，该第二透镜群沿着该光轴从该投影侧至该 影像源侧依序包括第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜，该第二透镜具有正屈光 力，该第三透镜具有负屈光力，该第四透镜具有正屈光力，该第五透镜具有正屈光力； 其中该第一透镜群以及该第二透镜群满足以下条件： -I. 8<fl/f2<-l. 42 其中，Π 为该第一透镜群的有效焦距，f2为该第二透镜群的有效焦距。2. 如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、 该第四透镜以及该第五透镜皆为球面透镜。3. 如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该第一透镜的阿贝系数大于50。4. 如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该第一透镜的折射率小于1. 6。5. 如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该第二透镜、该第三透镜以及该第四透 镜的阿贝系数小于50。6. 如权利要求5所述的投影镜头，其特征在于，该第五透镜的阿贝系数大于50。7. 如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该第三透镜的折射率大于1. 65。8. 如权利要求7所述的投影镜头，其特征在于，该第二透镜、该第四透镜以及该第五透 镜的折射率大于1. 65。9. 如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该第二透镜群更包括光圈，设置于该第 二透镜与该第三透镜之间。
【文档编号】G03B21/14GK105892005SQ201510038921
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月26日
【发明人】孙嘉鸿
【申请人】信泰光学(深圳)有限公司, 亚洲光学股份有限公司