专利名称：投影镜头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学技术，尤其涉及一种可适用于投影机的投影镜头。
背景技术：
随着半导体技术的发展，数字光处理(Digital Light Processing, DLP)投影仪， 液晶 (Liquid Crystal Display, LCD) 影仪、晶(Liquid Crystal onSilicon, LCoS)投影仪采用的空间光调制器(Spatial light modulator, SLM)，包括数字微镜芯片(Digital micro-mirror device, DMD)、液晶显示面板(LCD panel)及硅晶芯片(LCoS chip)，在提高像素的同时，朝小型化方向发展，以此满足消费者对投影画面品质的要求及便携性的要求。在应用于便携型投影机中的投影镜头，投影镜头需保证良好投影画面品质的要求的同时缩小尺寸，以方便携带使用。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种投影品质高、尺寸较小的投影镜头。一种投影镜头，其从放大端到缩小端依次包括一具有负光焦度的第一透镜组、一具有正光焦度的第二透镜组、一具有正光焦度的第三透镜组及一具有正光焦度的场镜。所述投影镜头满足以下条件2. 9 < TT/f < 3. 7及1. 85 < f4/f < 2. 65。其中，TT为所述投影镜头的总长，f为所述投影镜头的有效焦距，f4为所述场镜50的有效焦距。条件式2. 9 < TT/f < 3. 7限制了投影镜头的总长。条件式1. 85 < f4/f < 2. 65 保证场镜的焦距与像差之间较好的平衡。第一透镜组、第二透镜作用于、第三透镜组及场镜采用负正负正结构保证了投影镜头长度缩小的情况下投影镜头的总长与像差之间的平衡， 获取较好的投影品质。满足上述条件的投影镜头，投影品质高、尺寸较小。
图1为本发明第一实施方式提供的一种投影镜头示意图；图2为图1中的投影镜头的球差图；图3为图1中的投影镜头的场曲图；图4为图1中的投影镜头的畸变图；图5为本发明第二实施方式提供的投影镜头的结构示意图；图6为图5中的投影镜头的像差图；图7为图5中的投影镜头的场曲图；图8为图5中的投影镜头的畸变图。主要元件符号说明投影镜头100、100a第一透镜组10
第一透镜11第二透镜组20第二透镜21第三透镜23第三透镜组30第四透镜31第五透镜33第六透镜35SLM 表面90棱镜40场镜50滤光片80光阑99第一表面至第十六表面 Sl S1具体实施例方式下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细说明。请参阅图1，其为本发明第一实施方式所提供的投影镜头100。该投影镜头100从放大端至缩小端(近SLM端)依次包括一个具有负光焦度的第一透镜组10，一个具有正光焦度的第二透镜组20，一个具有正光焦度的第三透镜组30，以及一棱镜40、一具有正光焦度的场镜50、及一滤光片80。本实施方式的投影镜头100可应用于DLP投影机，其内部SLM采用DMD芯片(图未示)。投影时，SLM调制的投影信号光自一 SLM表面90投射到投影镜头100，光线依次经所述滤光片80、场镜50、棱镜40、第三透镜组30、第二透镜组20及第一透镜组10，投射于屏幕(图未示)上便可得到投影画面。为实现小型化的要求，该投影镜头100满足以下条件式(1) 2. 9 < TT/f < 3. 7 ；及(2) 1. 85 < f4/f < 2. 65。其中，TT为投影镜头100的总长度，即为第一透镜组10靠近放大端的表面到SLM 表面90的距离；f为投影镜头100的有效焦距；f4为所述场镜50的有效焦距。条件式(1)限制了投影镜头100的总长。同时，第一透镜组10、第二透镜组20及第三透镜组30采用负正正结构，在合理的光焦度分配下，可达到缩小长度及控制像差的功能，保证了镜头总长与像差之间的平衡。总之，若投影镜头100总长过长则无法满足小型化与便于携带的原则，若投影镜头100总长过短则无法在现有的光焦度分配下得到良好的影像质量。条件式(2)限制投影镜头100的场镜50的焦距，以保证场镜50的焦距与像差之间的平衡具有好的平衡。若场镜50的焦距过短则会造成光焦度过大，难以对其像差进行良好的补正，若场镜50的焦距过长则会造成光焦度过小，难以达到缩小端远心系统的要求。优选地，投影镜头100还满足以下条件(3)0. 3 < |fl/f3| < 0. 55。
其中，fl为所述第一透镜组10的有效焦距，f3为所述第三透镜组30的有效焦距。 条件式(3)满足投影镜头100控制远心(Telecentric)系统满足广视角的要求，并控制投影镜头全长。利于满足投影镜头100缩小端远心成像要求(如此，屏幕可在一段距离范围内接收到清晰投影画面)。为了更好的消除投影镜头100的像差，投影镜头100还满足以下条件(4) 0. 18 < f2/f3 < 0. 31。其中，f2为所述第二透镜组20的焦距。条件式(4)保证投影镜头100满足负正正的光焦度分配，有利于保证第二透镜组20与第三透镜组30所产生的像差互相平衡，提高投影质量。投影镜头100还包括一个设置于第二透镜组20与第三透镜组300之间的光阑 (Aperture stop) 99,以保证投影镜头100的整体结构相对于光阑99对称，有效地降低慧差的影响；同时限制经过第三透镜组30的光线进入第二透镜组20的光通量，并让经过第二透镜组20后的光锥更加对称，使投影镜头100的彗差(coma)得以修正。为节约成本，可采用不透光材料涂布第三透镜组30靠近放大端的表面外圈，充当所述光阑99。可以理解，光阑 99如此设置还有利于缩短投影镜头100全长。本实施方式中，所述第一透镜组10至少包括一个具有负光焦度的第一透镜11。且从放大端至缩小端，所述第一透镜10依次包括第一表面Sl以及第二表面S2。所述第一表面Sl以及第二表面S2均为非球面。所述第二透镜组20从放大端至缩小端依次包括一个具有正光焦度的第二透镜21 以及一个具有负光焦度的第三透镜23。所述第二透镜21与第三透镜23胶合。从放大端至缩小端，所述第二透镜21包括一个第三表面S3以及一个第四表面S4，所述第三透镜23包括所述第四表面S4以及一个靠近缩小端的第五表面S5。所述第三透镜组30从放大端至缩小端依次包括一个具有负光焦度的第四透镜 31、一个具有正光焦度的第五透镜33、及一个具有正光焦度的第六透镜35。所述第四透镜 31与第五透镜33胶合。从放大端至缩小端，所述第四透镜31包括一个第六表面S6以及一个第七表面S7，所述第五透镜33包括所述第七表面S7及一个靠近缩小端的第八表面S8, 所述第六透镜35包括一个第九表面S9以及第十表面S10。为了降低成本，所述第三透镜组30包括至少一塑料镜片(如射出成型，利于量产)。可以理解，为保证良好的成像质量，其他镜片可采用玻璃材料制成。所述棱镜40包括一个靠近放大端的第十一表面Sll及一个靠近缩小端的第十二表面S12。所述场镜50为一个具有正焦度的透镜，其包括一个靠近放大端的第十三表面S13 及一个靠近缩小端的第十四表面S14。所述滤光片80包括一个靠近放大端的第十五表面S15及一个靠近缩小端的第十六表面S16。以透镜表面中心为原点，光轴为χ轴，透镜表面的非球面面型表达式为
权利要求
1.一种投影镜头，其从放大端到缩小端依次包括一具有负光焦度的第一透镜组、一具有正光焦度的第二透镜组、一具有正光焦度的第三透镜组及一具有正光焦度的场镜，其特征在于，所述投影镜头满足以下条件式2.9 < TT/f < 3. 71.85 < f4/f < 2. 65其中，TT为投影镜头的总长度，f为所述投影镜头的有效焦距，f4为所述场镜的有效焦距。
2.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该投影镜头还满足以下条件式 0. 3 < fl/f3 < 0. 55其中，fl为所述第一透镜组的有效焦距，f3为所述第三透镜组的有效焦距。
3.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该投影镜头还满足以下条件式 0. 18 < f2/f3 < 0. 31其中，f2为所述第二透镜组的有效焦距，f3为所述第三透镜组的有效焦距。
4.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该投影镜头的第一透镜组至少包括一非球面。
5.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该投影镜头的第三透镜组至少包括一非球面。
6.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，所述第三透镜组至少包括一塑料镜片。
7.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该投影镜头还包含一光阑，该光阑位于第二透镜组与第三透镜组之间。
8.如权利要求7所述的投影镜头，其特征在于，所述光阑为涂布于该第三透镜组靠近放大端表面外圈的不透光材料。
全文摘要
一种投影镜头，其从放大端到缩小端依次包括一具有负光焦度的第一透镜组、一具有正光焦度的第二透镜组、一具有正光焦度的第三透镜组及一具有正光焦度的场镜。所述投影镜头满足以下条件2.9＜TT/f＜3.7及1.85＜f4/f＜2.65。其中，TT为所述投影镜头的总长，f为所述投影镜头的有效焦距，f4为所述场镜的有效焦距。满足上述条件的投影镜头，其投影品质高、尺寸较小，方便携带使用。
文档编号G02B13/18GK102455489SQ201010521528
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者彭芳英, 柳晓娜, 王圣安, 黄海若 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司