专利名称：放映镜头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放映镜头，尤其涉及一种改进的、可有利地减小因较长的后焦距引起的畸变象差的放映镜头。
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图1，它表示一个普通的彩色液晶显示型放映镜头的构成，它包括一个光源10，一组全反射镜11a、11b、11c，一组液晶显示装置12a、12b、12c，一组兰光反射镜13a和13b，一个红光透射镜14，一个红光反射镜15以及一个由多个透镜构成的放映镜头16。从放映镜头16射出的光显示在屏幕17上。
现在参看图2说明普通彩色液晶显示型放映镜头的结构。
首先，第一透镜组包括多个透镜，各透镜的曲率半径依次为R1至R6。第二透镜组中所包括的各透镜的曲率半径依次为R7至R11。第三透镜组中的各透镜的曲率半径依次为R12至R15。第四透镜组中的各透镜的曲率半径依次为R16至R22。
在普通的彩色液晶显示型放映机中，由于设置有一组全反射镜11a、11b、11c，一组液晶显示装置12a、12b、12c，一组红光反射镜13a、13b，一个红光透射镜14和一个红光反射镜15而需要较长的后焦距以便对来自光源10的光进行混色或分色。
通常，当后焦距长时，畸变象差会超过—2％，如图3所示。即如图4所示，屏幕的各个角会向外伸展。
特别地，在图5所示的使用普通放映镜头16的多屏幕显示系统中，屏幕之间的部分将相互重叠。另外，由于投影镜头组中有16个透镜，也会造成屏幕之间部分的重叠。
因此，本发明的放映镜头克服了普通放映镜头中所遇到的问题。
本发明的另一个目的是提供一种改进的、可有利地减小因较长的后焦距引起的畸变象差的放映镜头。
为实现上述目的，本发明的放映镜头包括第一透镜组，该第一透镜组由一个凹透镜组和一个具有多个透镜的凸透镜组构成，上述透镜自屏幕起依次排列；一个位于光轴上且在第一透镜组之后用于控制从第一透镜组透过的光量的光量控制件；一个设置在光轴上且位于光量控制件之后的第二透镜组；一个设置在光轴上且位于光量控制件之后并具有多个透镜的第三透镜组；以及一个设置在光轴上且位于第三透镜组之后用于调整焦距的部件。
下面参照附图详细描述本发明的结构，特征及优点，图中图1是表示普通彩色液晶显示型放映镜头的结构的示意横断面图；图2是表示普通彩色液晶显示型放映镜头的横断面图；图3A是表示普通彩色液晶显示放映镜头的球面象差的特性的曲线；图3B是表示普通彩色液晶显示放映镜头的象散特性的曲线；图3C表示普通彩色液晶显示放映镜头的畸变象差特性的曲线；图4是因普通彩色液晶显示放映镜头的畸变象差而产生的屏幕图象；
图5是表示因普通彩色液晶显示放映镜头的畸变象差造成的屏幕重叠的前视图；图6是本发明第一实施例的彩色液晶显示放映镜头结构的剖面图；图7是本发明第二实施例的彩色液晶显示放映镜头结构的剖面图；图8A是表示本发明第一实施例的彩色液晶显示放映镜头的球面象差的曲线；图8B是表示本发明第一实施例的彩色液晶显示放映镜头的象散的曲线。
图8C是表示本发明第一实施例的彩色液晶显示放映镜头的畸变象差的曲线图9A是表示本发明第二实施例的彩色液晶显示放映镜头的球面象差的曲线；图9B是表示本发明第二实施例的彩色液晶显示放映镜头的象散的曲线；图9C是表示本发明第二实施例的彩色液晶显示放映镜头的畸变象差的曲线；图6示出了根据本发明第一实施例的放映镜头的结构。图6中有一光轴OA和一屏幕170。自屏幕170起依次设置第一透镜组100，光量控制件200，第三透镜组400，以及调整焦距用的部件500。
首先，第一透镜组100包含一凹透镜组100a和一凸透镜组100b，其中各透镜的曲率半径依次是R11至R16。
用于控制自第一透镜组100透过的光量的光量控制件200的曲率半径是R7。
第二透镜组300包含一个正光焦度透镜和一个负光焦度透镜，其中各透镜的曲率半径是R8至R10。第三透镜组400包含多个正光焦度透镜和多个负光焦度透镜，其中各透镜的曲率半径是R11至R17。另外，部件500设置在光轴OA上位于第三透镜组400后面的位置处。
第一、第二、第三透镜组整体地在光轴OA上移动并实现聚焦操作。
从上述结构中可得到以下表达式。
1.8＜fb/f ———(1)0.31＜—e/f1＜0.41 ———(2)1.09＜—e/f1＜1.32 ———(3)0.26＜—f/f2＜0.42 ———(4)0.55＜—f1/f11＜0.68 ———(5)其中，f是本发明的放映镜头中的总调焦距离，f1是第一透镜组的总调焦距离，f2是第二透镜组的总调焦距离，e是第一透镜组与第二透镜组之间的距离，f11是屏幕170与第一透镜组中的第一个透镜之间的焦距，fb是第三透镜组最后那个透镜与成象面(未示出)之间的距离。
此外，自屏幕170起，第一透镜组100至少有一个正光焦度透镜。
第二透镜组300自屏幕170起依次包含一个正光焦度透镜和一个负光焦度透镜。
通常，在放映镜头中设有一用于发光的元件。另外，第一透镜组100与第二透镜组300间的距离将变得较大，这样需要两透镜组具有较高的负光焦度。在本发明中，第一透镜组100的两凹透镜对着辐射光并补偿由第一透镜组100的最后位置处的凹透镜产生的畸变象差和色差。第二透镜组300控制从第一透镜组100发射的光。为了获得满足表达式(1)的预定的后焦距，第二透镜组300与第三透镜组400间的距离是重要的参数。焦距f1与在整个透镜系统中的焦距f的比与表达式(3)的比值相符。第二透镜组300的焦距f2影响透镜系统的全长及后焦距。如果正光焦度增加，则后焦距减小，这样第二透镜组300的焦距f2与整个透镜系统的焦距f之比将满足表达式(4)。由于第一透镜组100对彩色液晶显示放映镜头的畸变象差影响最大，因此第一透镜组100的恰当定位对减小畸变象差值就至关重要。就是说，如果第一透镜组的畸变象差减小，通过控制第一透镜组100就可以补偿放映镜头系统中产生的枕形畸变现象，这样第一透镜组100就在整体上构成为一个弯月形且具有较高光焦度的透镜组，由此在屏幕上得到一个桶形图象。凹透镜的焦距f11与第一透镜组100的焦距f1的比值满足表达式(5)时可补偿畸变象差。
附图中的S代表弧矢象散，M代表子午象散。
在上述放映镜头中，根据本发明的第一实施例有下列结果，其中，f＝141.51mm，Fno＝4.60，W＝17.5，包括厚度t为37mm的一部件的fb＝255.28mm，并且n＝1.417。曲率半径 厚度 折射率 色散R1～R17T1～T171. 92.50 5.30 1.4874970.42.911.90 0.203. 72.00 3.20 1.5891361.34. 38.54 5.505.150.00 3.00 1.5891361.36. 56.0427.007. 0.0025.008. 82.50 8.20 1.6258835.79.-82.50 2.30 1.6385455.510. 117.1050.0011. -115.00 2.80 1.6989530.112. 189.00 9.00 1.4874970.413. -83.40 0.2014. -265.00 6.20 1.4874970.415. -89.95 0.2016. 915.00 6.00 1.4874970.417. -138.30
其中，R1～R17是每个透镜组1，2，3中各透镜的曲率半径，T1是R1与R2间的厚度，T2是R2与R3间的厚度，T3是R3与R4间的厚度，T4是R4与R5间的厚度，T5是R5与R6间的厚度，T6是R6与R7间的厚度，T7是R7与R8间的厚度，T8是R8与R9间的厚度，T9是R9与R10间的厚度，T10是R10与R11间的厚度，T11是R11与R12间的厚度，T12是R12与R13间的厚度，T13是R13与R14间的厚度，T14是R14与R15间的厚度，T15是R15与R16间的厚度，T16是R16与R17间的厚度。
根据本发明的第二实施例具有下列结果，其中，f＝141.67mm，Fno＝4.60，包括一个厚度t＝37mm的部件的fb＝255.33mm，并且n＝1.417。曲率半径 厚度 折射率色散R1′～R17′T1′～T17′1. 75.50 5.30 1.4874970.42.562.80 0.203. 72.00 3.20 1.5891361.34. 37.17 5.505.163.00 3.00 1.5891361.36. 51.4925.507. 0.0025.308. 82.50 8.20 1.6258835.79.-82.50 2.30 1.6385455.510. 130.0050.0011. -113.50 2.80 1.6989530.112. 180.00 9.00 1.4874970.413. -78.20 0.2014. -265.00 6.20 1.4874970.415. -87.50 0.2016. 915.00 6.00 1.4874970.417. -157.39其中，R1′～R17′是每个透镜组1、2、3中各透镜的曲率半径，T1′是R1′与R2′间的厚度，T2′是R2′与R3′间的厚度，T3′是R3′与R4′间的厚度，T4′是R4′与R5′间的厚度，T5′是R5′与R6′间的厚度，T6′是R6′与R7′间的厚度，T7′是R7′与R8′间的厚度，T8′是R8′与R9′间的厚度，T9′是R9′与R10′间的厚度，T10′是R10′与R11′间的厚度，T11′是R11′与R12′间的厚度，T12′是R12′与R13′间的厚度，T13′是R13′与R14′间的厚度，T14′是R14′与R15′间的厚度，T15′是R15′与R16′间的厚度，T16′是R16′与R17′间的厚度。
如上所述，本发明是要提供一种改进的、可有利地减小因较长后焦距引起的畸变象差的放映镜头，由此在使用多个投影系统时防止枕形畸变现象和屏幕重叠。
权利要求
1.一种放映镜头，包括一个第一透镜组，该透镜组包含自屏幕起依次排列的一个凹透镜组和一个具有多个透镜的凸透镜组；一个设置在光轴上并位于所述第一透镜组之后用于控制来自所述第一透镜组的光量的光量控制件；一个设置在所述光轴上并位于所述光量控制件之后的第二透镜组；一个设置在所述光轴上并位于该光量控制件之后，且具有多个透镜的第三透镜组；以及一个设置在该光轴上并位于所述第三透镜组之后用于调节焦距的部件。
2.一种如权利要求1的放映镜头，其特征在于，所述的第一、第二、第三透镜组满足下列表达式1.8＜fb/f0.31＜—e/f1＜0.41，1.09＜—e/f1＜1.32，0.26＜—f/f2＜0.42，0.55＜—f1/f11＜0.68，式中，f是一个投影镜头中的总调焦距离，f1是第一透镜组中的总调焦距离，f2是第二透镜组的总调焦距离，e是第一透镜组与第二透镜组间的距离，f11是屏幕170与第一透镜组中的第一个透镜之间的焦距，而fb是第三透镜组的最后那个透镜与投影镜头系统中成象面之间的距离。
3.一种如权利要求1的放映镜头，其特征在于，所述第一透镜组包括至少一个具有正光焦度的透镜。
4.一种如权利要求1的放映镜头，其特征在于，所述第二透镜组包括自屏幕起依次设置的一个正光焦度透镜和一个负光焦度透镜。
5.一种如权利要求1的放映镜头，其特征在于，所述的第一、第二、第三透镜组符合下列参数，这里f＝141.51mm，Fno＝4.60，W＝1.75，包括厚度t＝37mm的部件的fb＝255.28mm，并且n＝1.417。曲率半径厚度 折射率色散R1～R17T1～T171. 92.50 5.30 1.4874970.42. 911.90 0.203. 72.00 3.20 1.5891361.34. 38.54 5.505. 150.00 3.00 1.5891361.36. 56.04 27.007.0.00 25.008. 82.50 8.20 1.6258835.79. -82.50 2.30 1.6385455.510. 117.10 50.0011.-115.00 2.80 1.6989530.112. 189.00 9.00 1.4874970.413. -83.40 0.2014.-265.00 6.20 1.4874970.415. -89.95 0.2016. 915.00 6.00 1.4874970.417.-138.30其中，R1～R17是每个透镜组1，2，3中各透镜的曲率半径，T1是R1与R2间的厚度，T2是R2与R3间的厚度，T3是R3与R4间的厚度，T4是R4与R5间的厚度，T5是R5与R6间的厚度，T6是R6与R7间的厚度，T7是R7与R8间的厚度，T8是R8与R9间的厚度，T9是R9与R10间的厚度，T10是R10与R11间的厚度，T11是R11与R12间的厚度，T12是R12与R13间的厚度，T13是R13与R14间的厚度，T14是R14与R15间的厚度，T15是R15与R16间的厚度，T16是R16与R17间的厚度。
6.一种如权利要求1的投影镜头，其特征在于，所述的第一、第二、第三透镜符合下列参数，这里，f＝141.51mm，Fno＝4.60，W＝17.5，包括厚度t＝37mm的部件的fb＝255.28mm，并且n＝1.417。曲率半径 厚度折射率色散R1′～R17′T1′～T17′1. 75.50 5.30 1.4874970.42.562.80 0.203. 72.00 3.20 1.5891361.34. 37.17 5.505.163.00 3.00 1.5891361.36. 51.49 25.507. 0.00 25.308. 82.50 8.20 1.6258835.79.-82.50 2.30 1.6385455.510.30.00 50.0011. -113.50 2.80 1.6989530.112. 180.00 9.00 1.4874970.413. -78.20 0.2014. -265.00 6.20 1.4874970.415. -87.50 0.2016. 915.00 6.00 1.4874970.417. -157.39这里，R1′～R17′是每个透镜组1、2、3中各透镜的曲率半径，T1′是R1′与R2′间的厚度，T2′是R2′与R3′间的厚度，T3′是R3′与R4′间的厚度，T4′是R4′与R5′间的厚度，T5′是R5′与R6′间的厚度，T6′是R6′与R7′间的厚度，T7′是R7′与R8′间的厚度，T8′是R8′与R9′间的厚度，T9′是R9′与R10′间的厚度，T10′是R10′与R11′间的厚度，T11′是R11′与R12′间的厚度，T12′是R12′与R13′间的厚度，T13′是R13′与R14′间的厚度，T14′是R14′与R15′间的厚度，T15′是R15′与R16′间的厚度，T16′是R16′与R17′间的厚度。
全文摘要
一种改进的、可减小因较长后焦距引起的畸变象差的放映镜头包括第一透镜组，该透镜组自屏幕起包含一个凹透镜组和一个具有多个透镜的凸透镜组；一个设置在光轴上并位于第一透镜组之后用来控制来自第一透镜组的光量的光量控制件；一个设置在光轴上且位于光量控制件之后的第二透镜组；一个设置在光轴上且位于光量控制件之后并含有多个透镜的第三透镜组；一个设置在光轴上且位于第三透镜组之后，用于调整焦距的部件。
文档编号G02B11/18GK1119747SQ9510574
公开日1996年4月3日 申请日期1995年4月28日 优先权日1994年5月2日
发明者李承奎 申请人:Lg电子株式会社