投影镜头与光学引擎的制作方法
【专利摘要】一种投影镜头，配置于一放大侧与一缩小侧之间。此投影镜头包括由放大侧往缩小侧依序排列的一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜的屈光度分别为负、正、正、负、正及正。第三透镜的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米。一种光学引擎亦被提出。
【专利说明】投影镜头与光学引擎
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种镜头与光学装置，且特别是有关于一种投影镜头与光学引擎。
【背景技术】
[0002]一般而言，在大光圈投影镜头设计中，由于光圈较大，为了要保持光学成像品质，常常需要多片透镜的设计才能达成需求。比较良好的架构可以仅用到6片透镜就达到设计需求，但是使用非球面透镜来消除像差。
[0003]此外,对于为了消除像差所使用的非球面透镜而言，当孔径光阑(aperture stop)附近的非球面透镜的结构设计不良时，会大幅增加此非球面透镜对成像品质的敏感度，使得投影镜头不易量产。
[0004]另外，时下投影机讲究轻薄短小，造成光机内部温度不易降低，而非球面透镜受到较高温度的影响会造成热漂移(thermal drift)现象的发生，这样会导致投影机开机后，投影画面逐渐模糊。
[0005]美国专利第6715889号揭露了投影镜头、支撑单元、分光棱镜及光调变装置。美国专利第7612951号揭露了一可热变形镜筒，具有一可移动镜筒及双金属元件。当温度提升时，双金属元件会受热影响而达到变形，进而带动可移动镜筒使透镜移动，而造成光学系统的背焦位置移动。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种投影镜头，具有良好的光学成像品质。
[0007]本发明提供一种光学引擎，可有效改善热漂移现象。
[0008]本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
[0009]为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影镜头，配置于一放大侧与一缩小侧之间。此投影镜头包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜。第一透镜配置于放大侧与缩小侧之间，且具有负屈光度。第二透镜配置于第一透镜与缩小侧之间，且具有正屈光度。第三透镜配置于第二透镜与缩小侧之间，且具有正屈光度，其中第三透镜的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米。第四透镜配置于第三透镜与缩小侧之间，且具有负屈光度。第五透镜配置于第四透镜与缩小侧之间，且具有正屈光度。第六透镜配置于第五透镜与缩小侧之间，且具有正屈光度。
[0010]本发明的一实施例提出一种光学引擎，包括一机壳、一影像源及一投影镜头。机壳具有一开口，且影像源配置于机壳内。投影镜头配置于开口上，且配置于一放大侧与一缩小侧之间。影像源配置于缩小侧。投影镜头包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜。第一透镜配置于放大侧与缩小侧之间，且具有负屈光度。第二透镜配置于第一透镜与缩小侧之间，且具有正屈光度。第三透镜配置于第二透镜与缩小侧之间，且具有正屈光度。第四透镜配置于第三透镜与缩小侧之间，且具有负屈光度。第五透镜配置于第四透镜与缩小侧之间，且具有正屈光度。第六透镜配置于第五透镜与缩小侧之间，且具有正屈光度。当机壳与投影镜头受热时，第三透镜的光学参数随着第三透镜受热而发生变化，并抵偿机壳因受热膨胀而产生的光学效应。
[0011]在本发明的实施例的投影镜头中，由于第三透镜的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米，且第一至第六透镜的屈光度依序为负、正、正、负、正及正，因此第三透镜对于成像品质的组装敏感度较小。如此一来，投影镜头便可投影出清晰的成像品质，且投影镜头的量产优良率亦可增加。此外，在本发明的实施例的光学引擎中，由于当机壳与投影镜头受热时，第三透镜的光学参数随着第三透镜受热而发生变化，并抵偿机壳因受热膨胀而产生的光学效应，因此可有效改善光学引擎的热漂移现象。
[0012]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的一实施例的光学引擎的结构示意图。
[0014]图2A至图2C为图1的投影镜头的成像光学模拟数据图。
[0015]图3A至图3C为图1的投影镜头在表五的温度梯度下的成像光学模拟数据图。
[0016]【主要元件符号说明】
[0017]100:投影镜头
[0018]110:第一透镜
[0019]120:第二透镜
`[0020]130:第三透镜
[0021]140:第四透镜
[0022]150:第五透镜
[0023]160:第六透镜
[0024]170:孔径光阑
[0025]200:光学引擎
[0026]210:影像源
[0027]220:玻璃盖
[0028]230:内部全反射棱镜
[0029]240:机壳
[0030]242:开口[0031 ]SI ~S17:表面
[0032]A:光轴
[0033]L:间距
【具体实施方式】
[0034]有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如:上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
[0035]图1为本发明的一实施例的光学引擎的结构示意图。请参照图1，本实施例的光学引擎200包括一机壳240、一影像源210及一投影镜头100。机壳240具有一开口 242，且影像源210配置于机壳240内。在本实施例中，影像源210为光阀(lightvalve),例如为数码微镜元件(digital micro-mirror device, DMD)、娃基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel, LCOS panel)或穿透式液晶面板。然而,在其他实施例中，影像源210亦可以是自行发光显示器。
[0036]投影镜头100配置于开口 242上，且配置于一放大侧与一缩小侧之间，其中影像源210配置于缩小侧。投影镜头100包括一第一透镜110、一第二透镜120、一第三透镜130、一第四透镜140、一第五透镜150及一第六透镜160。第一透镜110配置于放大侧与缩小侧之间，且具有负屈光度。第二透镜120配置于第一透镜110与缩小侧之间，且具有正屈光度。第三透镜130配置于第二透镜120与缩小侧之间，且具有正屈光度。第四透镜140配置于第三透镜130与缩小侧之间，且具有负屈光度。第五透镜150配置于第四透镜140与缩小侧之间，且具有正屈光度。第六透镜160配置于第五透镜150与缩小侧之间，且具有正屈光度。
[0037]在本实施例中，投影镜头100还包括一孔径光阑170，配置于第二透镜120与第三透镜130之间。此外，第一透镜110例如为凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第二透镜120例如为双凸透镜，第三透镜130例如为凸面朝向缩小侧的凹凸透镜，第四透镜140例如为双凹透镜，第五透镜150例如为双凸透镜，且第六透镜160例如为双凸透镜。
[0038]在本实施例中，第一透镜110及第三透镜130例如为非球面透镜(asphericlens),且第二透镜120、第四透镜140、第五透镜150及第六透镜160例如为球面透镜(spherical lens)。此外，在本实施例中，第一透镜110及第三透镜130可为塑胶透镜，且第二透镜120、第四透镜140、第五透镜150及第六透镜160可为玻璃透镜。
[0039]在本实施例的投影镜头100中，由于第三透镜130 (即在孔径光阑170附近的透镜)的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米，且第一至第六透镜110?160的屈光度依序为负、正、正、负、正及正，因此第三透镜130对于成像品质的组装敏感度较小。如此一来，投影镜头100便可投影出清晰的成像品质，且投影镜头100的量产优良率亦可增加。
[0040]以下内容将举出投影镜头100的一实施例。需注意的是，下述表一至表八中所列的数据资料并非用以限定本发明，任何所属【技术领域】中具有通常知识者在参照本发明之后，当可对其参数或设定作适当的更动，惟其仍应属于本发明的范畴内。
[0041](表一)
[0042]
【权利要求】
1.一种投影镜头，配置于一放大侧与一缩小侧之间，该投影镜头包括: 一第一透镜，配置于该放大侧与该缩小侧之间，且具有负屈光度； 一第二透镜，配置于该第一透镜与该缩小侧之间，且具有正屈光度； 一第三透镜，配置于该第二透镜与该缩小侧之间，且具有正屈光度，其中该第三透镜的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米； 一第四透镜，配置于该第三透镜与该缩小侧之间，且具有负屈光度； 一第五透镜，配置于该第四透镜与该缩小侧之间，且具有正屈光度；以及 一第六透镜，配置于该第五透镜与该缩小侧之间，且具有正屈光度。
2.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该第一透镜及该第三透镜为非球面透镜，且该第二透镜、该第四透镜、该第五透镜及该第六透镜为球面透镜。
3.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该第一透镜为凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第二透镜为双凸透镜，该第三透镜为凸面朝向该缩小侧的凹凸透镜，该第四透镜为双凹透镜，该第五透镜为双凸透镜，且该第六透镜为双凸透镜。
4.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该第一透镜及该第三透镜为塑胶透镜，且该第二透镜、该第四透镜、该第五透镜及该第六透镜为玻璃透镜。
5.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于，该投影镜头还包括一孔径光阑，其配置于该第二透镜与该第三透镜之间。
6.一种光学引擎，包括: 一机壳，具有一开口 ； 一影像源，配置于该机壳内；以及 一投影镜头，配置于该开口上，且配置于一放大侧与一缩小侧之间，该影像源配置于该缩小侧，该投影镜头包括: 一第一透镜，配置于该放大侧与该缩小侧之间，且具有负屈光度； 一第二透镜，配置于该第一透镜与该缩小侧之间，且具有正屈光度； 一第三透镜，配置于该第二透镜与该缩小侧之间，且具有正屈光度； 一第四透镜，配置于该第三透镜与该缩小侧之间，且具有负屈光度； 一第五透镜，配置于该第四透镜与该缩小侧之间，且具有正屈光度；以及 一第六透镜，配置于该第五透镜与该缩小侧之间，且具有正屈光度， 其中，当该机壳与该投影镜头受热时，该第三透镜的光学参数随着该第三透镜受热而发生变化，并抵偿该机壳因受热膨胀而产生的光学效应。
7.如权利要求6所述的光学引擎，特征在于，该第一透镜及该第三透镜为非球面透镜，且该第二透镜、该第四透镜、该第五透镜及该第六透镜为球面透镜。
8.如权利要求6所述的光学引擎，特征在于，该第一透镜为凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第二透镜为双凸透镜，该第三透镜为凸面朝向该缩小侧的凹凸透镜，该第四透镜为双凹透镜，该第五透镜为双凸透镜，且该第六透镜为双凸透镜。
9.如权利要求6所述的光学引擎，特征在于，该第一透镜及该第三透镜为塑胶透镜，且该第二透镜、该第四透镜、该第五透镜及该第六透镜为玻璃透镜。
10.如权利要求6所述的光学引擎，特征在于，该第三透镜的该光学参数包括折射率、厚度、表面的曲率半径及非球面系数的至少其中之一。
11.如权利要求6所述的光学引擎，特征在于，该第三透镜的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米。
12.如权利要求6所述的 光学引擎，特征在于，该投影镜头还包括一孔径光阑，配置于该第二透镜与该第三透镜之间。
【文档编号】G03B21/14GK103713376SQ201210370135
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】郭道宏 申请人:中强光电股份有限公司