专利名称:投影机及其投影镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型关于一种投影机及其投影镜头，包含一影像光源产生装置以一投影镜头。该投影镜头包含有一中继光学系统及一投影光学系统；该中继光学系统包含一对焦光学组及一聚光光学组，而该对焦光学组与该聚光光学组分别包含至少一片透镜；另外，该对焦光学组是于该聚光光学组与该影像光源产生装置之间移动；该投影光学系统包含有一投影镜群以及一反射镜，该投影镜群位于该反射镜与该中继光学系统之间，当该影像光源产生装置产生该影像光束时，该影像光束通过该中继光学系统，并穿透该投影镜群后，透过该反射镜反射而反向穿透该投影镜群后，投射至该成像面。
【专利说明】投影机及其投影镜头
【技术领域】
[0001] 本实用新型与光学投影装置有关；特别是指一种投影机及其投影镜头。
【背景技术】
[0002] 随着视讯技术的进步，投影机越来越普及，其用以将影像清晰地呈现在屏幕上的 投影镜头更是核心元件之一。而随着使用空间的限制，为能在小空间也能达到清晰投影的 效果，投影机的投影镜头逐渐往短焦投影镜头的方向进行设计，但为使短距离也能具有良 好投射效果，短焦镜头通常会使用数量较多且体积较大的透镜来达到短焦同时又高光学功 率的效果。
[0003] 如此一来，现有的短焦投影镜头不仅体积大且重量重，而无法达成现今所提倡小 型化与轻量化的设计，更因内部透镜既多又重，故制作时则必须耗费较长的组立工时，且其 材料成本亦较昂贵。
[0004] 而为改善上述缺点，遂有业者研发一种背投式投影机，即是在内部利用反射镜将 投影机的影像光束反射以透射至成像面上，但此种机种由于无对焦功能，在设置上只能设 置在离成像面固定距离的位置上，并无法依据不同的投影环境改变设置位置，进而大幅地 降低其适用性。是以，综合以上所述可得知，已知的投影机与投影镜头的光学设计仍未臻完 善，且有待改进之处。 实用新型内容
[0005] 有鉴于此，本实用新型的目的用于提供一种投影机及其投影镜头，除可有效缩小 体积及降低成本，同时具有高光学效能外，更能达到调整对焦的目的，进而增加该投影机的 适用性。
[0006] 缘以达成上述目的，本实用新型所提供投影机包含一影像光源产生装置以及一投 影镜头。其中，该影像光源产生装置用以产生一影像光束。该投影镜头用以接收该影像光 束并投射至一成像面，且包含有自接近该影像光源产生装置的一侧至远离该影像光源产生 装置的一侧依序排列的一中继光学系统以及一投影光学系统；该中继光学系统包含有一对 焦光学组以及一聚光光学组，而该对焦光学组与该聚光光学组分别包含有至少一片透镜， 且该对焦光学组较该聚光光学组接近该影像光源产生装置；另外，该对焦光学组于该聚光 光学组与该影像光源产生装置之间，相对该聚光光学组往复移动；该投影光学系统包含有 一投影镜群以及一反射镜，该投影镜群位于该反射镜与该中继光学系统之间，而该投影镜 群具有一第一光学面以及一第二光学面，且该第一光学面较该第二光学面接近该聚光光学 组。
[0007] 依据上述构思，该聚光光学组的至少一片透镜为多片透镜，且该影像光束透过该 反射镜反射，并由该第一光学面离开该投影镜群后，还穿透该聚光光学组中部分靠近该投 影镜群的透镜，再投射至该成像面。
[0008] 依据上述构思，该影像光束于投射至该成像面前所通过最后一片透镜中，反射前 的光学路径与反射后的光学路径不相交。
[0009] 依据上述构思，该聚光光学组中的部分透镜呈不对称的形状。
[0010] 依据上述构思，该影像光束由该第一光学面射出时所通过的面积，不大于该第一 光学面的面积的2分之1。
[0011] 依据上述构思，该投影镜头还包含有一遮蔽透镜，且该遮蔽透镜位于该对焦光学 组与该影像光源产生装置之间。
[0012] 依据上述构思，该对焦光学组的至少一片透镜为多片透镜，且该对焦光学组还具 有一光圈，且该光圈位于该对焦光学组其中两片镜片之间。
[0013] 依据上述构思，本实用新型还提供有一种投影镜头，用以接收一影像光束并投射 至一成像面，且包含有一中继光学系统以及一投影光学系统。其中，该中继光学系统包含有 一对焦光学组以及一聚光光学组，而该对焦光学组与该聚光光学组分别包含有至少一片透 镜，且该对焦光学组相对该聚光光学组移动。该投影光学系统包含有一投影镜群以及一反 射镜，该投影镜群位于该反射镜与该聚光光学组之间，而该投影镜群具有一第一光学面以 及一第二光学面，且该第一光学面较该第二光学面接近该聚光光学组。
[0014] 由此，当该影像光源产生装置产生该影像光束时，该影像光束依序通过该对焦光 学组以及该聚光光学组，并自该第一光学面射入该投影镜群，再由该第二光学面离开该投 影镜群，并透过该反射镜反射后，该影像光束自该第二光学面再度射入该投影镜群，再由该 第一光学面离开该投影镜群后，投射至该成像面。
[0015] 依据上述构思，该对焦光学组的至少一片透镜为多片透镜，且形成有多组对焦镜 群，而所述对焦镜群分别以不同于其他镜群的移动轨迹相对该聚光光学组移动。
[0016] 依据上述构思，该对焦光学组还具有一光圈，且该光圈位于该对焦光学组其中两 片镜片之间。
[0017] 依据上述构思，该聚光光学组中的部分透镜呈不对称的形状。
[0018] 依据上述构思，该投影镜头还包含有一遮蔽透镜，且该遮蔽透镜较该对焦光学组 远离该聚光光学组，而使该对焦光学组位于该遮蔽透镜与该聚光光学组之间。
[0019] 依据上述构思，该反射镜朝向该至少一片透镜的镜面为凹面。
[0020] 依据上述构思，该反射镜朝向该至少一片透镜的镜面为非球面表面。
[0021] 本实用新型有益效果：如此一来，透过上述的设计，便可有效地缩小投影机的体积 及降低成本，同时使投影镜头具有高光学效能。除此之外，更能达到使投影镜头具有调整对 焦的目的，进而增加投影机的适用性。
【附图说明】
[0022] 图1为本实用新型投影机的架构图；
[0023] 图2为本实用新型较佳实施例的投影镜头的结构图；
[0024] 图3揭露影像光束透过投影镜头投射至成像面；
[0025] 图4A至图4D为物距与透镜间距的关系曲线图。
[0026] 【符号说明】
[0027] 100投影机
[0028] 10影像光源产生装置
[0029] P影像光束
[0030] F棱镜
[0031] 20投影镜头
[0032] 22中继光学系统
[0033] 221对焦光学组 222该聚光光学组
[0034] L1遮蔽透镜 L2?L9透镜
[0035] 24投影光学系统
[0036] G投影镜群
[0037] L10、L11 透镜
[0038] S1第一光学面S2第二光学面
[0039] R反射镜
[0040] 200 布幕
[0041] D1 ?D4 距离
【具体实施方式】
[0042] 为能更清楚地说明本实用新型，兹举较佳实施例并配合图示详细说明如后，请参 图1至图3所示，为本实用新型一较佳实施例的投影机100,其包含有一影像光源产生装置 10以及一投影镜头20。该影像光源产生装置10用以读取一影像来源的影像信息，且具有 一片棱镜F，并依据读取的影像信息产生对应的一通过该棱镜F的影像光束P。该投影镜头 20用以接收该影像光束P且经过预定效果的光学处理后投射至一成像面。该投影镜头20 包含有自接近该影像光源产生装置10的一侧至远离影像光源产生装置10的一侧依序排列 的一中继光学系统22以及一投影光学系统24。其中：
[0043] 请参阅图2,于本实施例中，该中继光学系统22包含有自接近该影像光源产生装 置10的一侧至远离影像光源产生装置10的一侧依序排列的一遮蔽透镜L1、一对焦光学组 221以及一聚光光学组222。该遮蔽透镜L1位于投影镜头20最接近该影像光源产生装置 10的位置上，除可提供光学效果外，亦可用以阻挡灰尘进入该投影镜头20之中，同时可以 达到保护该投影镜头20的其他内部构件的目的。该对焦光学组221是于该聚光光学组222 与该影像光源产生装置10之间，相对该聚光光学组222往复移动而达到调整对焦的目的。 于本实施例中，该对焦光学组221包含四片透镜L2?L5以及一光圈ST，且该光圈ST位于 透镜L4与透镜L5之间，且所述透镜L2?L5分别形成有不同对焦镜群，而可分别以不同于 其他镜群的移动轨迹相对该聚光光学组222移动，且于本实施例的所述透镜L2?L5依据 不同对焦物距而以不同轨迹移动，而使其与邻近构件之间的距离的曲线可由图4A至图4D 看出，且物距由250毫米至400毫米时，各透镜L2?L5与邻近构件间距离D1?D4的详细 数据如下表所示：
[0044]
【权利要求】
1. 一种投影机，其特征在于，包括： 一影像光源产生装置，用以产生一影像光束；以及 一投影镜头，用以接收该影像光束并投射至一成像面，且包含有自接近该影像光源产 生装置的一侧至远离该影像光源产生装置的一侧依序排列的一中继光学系统以及一投影 光学系统；该中继光学系统包含有一对焦光学组以及一聚光光学组，而该对焦光学组与该 聚光光学组分别包含有至少一片透镜，且该对焦光学组较该聚光光学组接近该影像光源产 生装置；另外，该对焦光学组于该聚光光学组与该影像光源产生装置之间，相对该聚光光学 组往复移动；该投影光学系统包含有一投影镜群以及一反射镜，该投影镜群位于该反射镜 与该中继光学系统之间，而该投影镜群具有一第一光学面以及一第二光学面，且该第一光 学面较该第二光学面接近该聚光光学组；其中，该对焦光学组为多片透镜，且该对焦光学组 还具有一光圈，且该光圈位于该对焦光学组其中两片镜片之间； 由此，当该影像光源产生装置产生该影像光束时，该影像光束依序通过该对焦光学组 以及该聚光光学组，并自该第一光学面射入该投影镜群，再由该第二光学面离开该投影镜 群，并透过该反射镜反射后，该影像光束自该第二光学面再度射入该投影镜群，再由该第一 光学面离开该投影镜群后，投射至该成像面。2. 如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该聚光光学组的至少一片透镜为多片透 镜，且该影像光束透过该反射镜反射，并由该第一光学面离开该投影镜群后，还穿透该聚光 光学组中部分靠近该投影镜群的透镜，再投射至该成像面。3. 如权利要求1或2所述的投影机，其特征在于，该影像光束于投射至该成像面前所通 过最后一片透镜中，反射前的光学路径与反射后的光学路径不相交。4. 如权利要求2所述的投影机，其特征在于，该聚光光学组中的部分透镜呈不对称的 形状。5. 如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该影像光束由该第一光学面射出时所通 过的面积，不大于该第一光学面的面积的2分之1。6. 如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该投影镜头还包含有一遮蔽透镜，且该遮 蔽透镜位于该对焦光学组与该影像光源产生装置之间。7. -种投影镜头，其特征在于，用以接收一影像光束并投射至一成像面，且包含有一中 继光学系统以及一投影光学系统，其中： 该中继光学系统包含有一对焦光学组以及一聚光光学组，而该对焦光学组与该聚光光 学组分别包含有至少一片透镜，且该对焦光学组相对该聚光光学组移动；其中，该对焦光学 组为多片透镜，且还具有一光圈，且该光圈位于该对焦光学组其中两片镜片之间； 该投影光学系统包含有一投影镜群以及一反射镜，该投影镜群位于该反射镜与该聚光 光学组之间，而该投影镜群具有一第一光学面以及一第二光学面，且该第一光学面较该第 二光学面接近该聚光光学组； 由此，当该投影镜头接收该影像光束后，该影像光束依序通过该对焦光学组以及该聚 光光学组，并自该第一光学面射入该投影镜群，再由该第二光学面离开该投影镜群，并透过 该反射镜反射后，该影像光束自该第二光学面再度射入该投影镜群，再由该第一光学面离 开该投影镜群后，投射至该成像面。8. 如权利要求7所述的投影镜头，其特征在于，该对焦光学组的至少一片透镜为多片 透镜，且形成有多组对焦镜群，而所述对焦镜群分别以不同于其他镜群的移动轨迹相对该 聚光光学组移动。9. 如权利要求7所述的投影镜头，其特征在于，该聚光光学组中的部分透镜呈不对称 的形状。10. 如权利要求7所述的投影镜头，其特征在于，还包含有一遮蔽透镜，且该遮蔽透镜 较该对焦光学组远离该聚光光学组，而使该对焦光学组位于该遮蔽透镜与该聚光光学组之 间。11. 如权利要求7所述的投影镜头，其特征在于，该反射镜朝向该至少一片透镜的镜面 为凹面。12. 如权利要求7所述的投影镜头，其特征在于，该反射镜朝向该至少一片透镜的镜面 为非球面表面。
【文档编号】G03B21-28GK204302649SQ201420439464
【发明者】林伊柔, 吴欣颖 [申请人]林伊柔, 吴欣颖