專利名稱：應(yīng)用于小型投影機的光學(xué)鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)鏡頭，尤其涉及一種應(yīng)用于小型投影機的光學(xué)鏡頭。
背景技術(shù)：
日常生活中，投影裝置經(jīng)常被用來將圖文或圖像數(shù)據(jù)投射放大于投射面上，以利于多人一起觀看。隨著電子設(shè)備均有朝向輕、薄、短小的設(shè)計趨勢來滿足人們對于便利性的需求，投影裝置也不例外地趨于微小化，以便能應(yīng)用于3G手機、PDA等電子產(chǎn)品，亦或成為一種可隨身攜帶的小型投影裝置。因此，如果能改善投影裝置的各組件的體積或配置方式，將有助于投影裝置的小型化。 請參閱圖1，其為現(xiàn)有穿透式投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該投影裝置1包括照明系統(tǒng)10、圖像顯示裝置11以及光學(xué)鏡頭12。照明系統(tǒng)10提供光源給圖像顯示裝置11，而光學(xué)鏡頭12將其后方的圖像顯示裝置11的圖像投射至前方的投射面2，使圖像顯示裝置11的圖像被放大顯示于投射面2上。 請參閱圖2，其為現(xiàn)有光學(xué)鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。該光學(xué)鏡頭12為雙高斯結(jié)構(gòu)鏡頭(Double Gauss Lens)，包括第一透鏡群組121、第二透鏡群組122以及孔鏡光欄123。其中，第一透鏡群組121沿著光軸由前方至后方依序包括凸出方向與圖像投射方向相同的第一新月型透鏡1211以及凸出方向與圖像投射方向相同的第一凸透鏡12121與第一凹透鏡12122所構(gòu)成的第一組合透鏡1212，而第二透鏡群組122沿著光軸由前方至后方依序包括凸出方向與圖像投射方向相反的第二新月型透鏡1221以及由凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡12221與第二凹透鏡12222所構(gòu)成的第二組合透鏡1222。[0005] 此外，孔鏡光欄123設(shè)置于這些透鏡群組121、122之間，除了調(diào)節(jié)光學(xué)鏡頭12的透光量外，還用以校正這些透鏡群組121、 122所產(chǎn)生的像差，使這些透鏡群組121、 122因孔鏡光欄123而達(dá)到像差互補的效果；當(dāng)然，前述技術(shù)為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的，在此不再予以贅述。 現(xiàn)有技術(shù)的缺點在于，孔鏡光欄123需設(shè)置于這些透鏡群組121、122之間，因此使得光學(xué)鏡頭12的體積過大而不符合小型投影裝置的要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種應(yīng)用于小型投影機的光學(xué)鏡頭，體積小且可將圖像顯示裝置的圖像投射并放大至一投射面。[0008] 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種應(yīng)用于小型投影機的光學(xué)鏡頭，用以將圖像顯示裝置的圖像投射至一投射面，使該圖像顯示裝置的圖像被放大顯示于該投射面上，該光學(xué)鏡頭包括第一透鏡群組、第二透鏡群組以及用以調(diào)節(jié)該光學(xué)鏡頭的透光量的孔鏡光欄；其中，該第一透鏡群組包括用以修正像差的至少一非球面透鏡；該第二透鏡群組設(shè)置于第一透鏡群組的后方并與該第一透鏡群組相距第一距離，將來自且垂直于該圖像顯示裝置的光源折射至該第一透鏡群組；其中，通過改變該第一透鏡群組與該第二透鏡群組間的該第一距離，以調(diào)整該光學(xué)鏡頭的等效焦距；該孔鏡光欄設(shè)置于該第一透鏡群組的前方。 該第一透鏡群組具有正屈光度，其包括至少一凸出方向與圖像投射方向相同的第一凸透鏡與一凸出方向與圖像投射方向相反的第一非球面透鏡。 該第一透鏡群組還包括凸出方向與圖像投射方向相同的新月形透鏡、雙凹透鏡以及凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡。 該第一透鏡群組還包括凸出方向與圖像投射方向相同的第二非球面透鏡、雙凹透鏡以及凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡。 該第二透鏡群組具有正屈光度，包括至少一凸出方向與圖像投射方向相反的第三凸透鏡。 該第二透鏡群組具有正屈光度，包括至少一第一雙凸透鏡與一第二雙凸透鏡，其
中該第一雙凸透鏡與該第二雙凸透鏡相距一第二距離，且通過改變該第二距離，以調(diào)整該
光學(xué)鏡頭的等效焦距。 該第三凸透鏡為菲涅爾透鏡。 該第一透鏡群組的外徑小于該第二透鏡群組的外徑。 該光學(xué)鏡頭在非使用狀態(tài)時可縮短該第一透鏡群組與該第二透鏡群組間的該第一距離，用以減少該光學(xué)鏡頭的體積。 本實用新型還提供一種具有鏡頭伸縮功能的小型投影機，其包括用以顯示圖像的
圖像顯示裝置、光學(xué)鏡頭、第一外殼以及第二外殼；該光學(xué)鏡頭將該圖像投射至一投射面，
使該圖像被放大顯示于該投射面上；該光學(xué)鏡頭包括第一透鏡群組、第二透鏡群組以及孔
鏡光欄，且該孔鏡光欄設(shè)置于該第一透鏡群組的前方，該第二透鏡群組設(shè)置于該第一透鏡
群組的后方；該第一外殼包罩該第一透鏡群組與該孔鏡光欄；該第二外殼包罩該第二透鏡
群組；其中，該第一外殼與該第二外殼以可伸縮方式連結(jié)，當(dāng)該小型投影機在非使用狀態(tài)
時，該第一外殼可內(nèi)縮于該第二外殼內(nèi)，用以減少該小型投影機的體積。 該第一透鏡群組與該第二透鏡群組都具有正屈光度，且該第一透鏡群組包括至少
一非球面透鏡，而該第二透鏡群組設(shè)置于該第一透鏡群組后方且與該第一透鏡群組相距一
第一距離，將來自且垂直于該圖像顯示裝置的光源折射至該第一透鏡群組；其中，通過改變
該第一透鏡群組與該第二透鏡群組間的該第一距離，以調(diào)整該光學(xué)鏡頭的等效焦距。 該第一透鏡群組包括至少一凸出方向與圖像投射方向相同的第一凸透鏡與一凸
出方向與圖像投射方向相反的第一非球面透鏡。 該第一透鏡群組還包括凸出方向與圖像投射方向相同的新月形透鏡、雙凹透鏡以及凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡。 該第一透鏡群組還包括凸出方向與圖像投射方向相同的第二非球面透鏡、雙凹透鏡以及凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡 該第二透鏡群組包括至少一凸出方向與圖像投射方向相反的第三凸透鏡。[0023] 該第二透鏡群組包括至少一第一雙凸透鏡與一第二雙凸透鏡，其中該第一雙凸透鏡與該第二雙凸透鏡相距一第二距離，且通過改變該第二距離，以調(diào)整該光學(xué)鏡頭的等效焦距。 該第一透鏡群組的外徑小于該第二透鏡群組的外徑。[0025] 該第一外殼具有滑塊，而該第二外殼具有導(dǎo)引軸，且該導(dǎo)引軸穿過該滑塊，使該滑塊沿該導(dǎo)引軸移動。 本實用新型應(yīng)用于小型投影機的光學(xué)鏡頭，可以通過改變第一透鏡群組及第二透鏡群組的光學(xué)結(jié)構(gòu)使該第一及第二透鏡群組所產(chǎn)生的像差趨近于零，使得孔鏡光欄可設(shè)置在第一透鏡群組的前方而不影響投射性能，因此縮短了第一及第二透鏡群組之間的距離，減小了該光學(xué)鏡頭的體積，因此可以減小使用該光學(xué)鏡頭的小型投影機的體積；同時，由于第一透鏡群組的外徑小于第二透鏡群組的外徑，使得包罩著第一透鏡群組的第一外殼在非使用狀態(tài)下可以內(nèi)縮于包罩著第二透鏡群組的第二外殼中，可以更進一步減小使用該光學(xué)鏡頭的小型投影機；另外，本實用新型還可以通過改變第一及第二透鏡群組相距的距離調(diào)整該光學(xué)鏡頭的等效焦距。

圖1為現(xiàn)有穿透式投影裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為現(xiàn)有光學(xué)鏡頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實用新型第一較佳實施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本實用新型第二較佳實施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為本實用新型第三較佳實施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6為本實用新型較佳實施例的菲涅爾透鏡示意圖。 圖7為本實用新型第一較佳實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8為本實用新型第一較佳實施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9為本實用新型第二較佳實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。 圖10為本實用新型第二較佳實施例的外觀結(jié)構(gòu)剖面示意圖。 圖11為本實用新型較佳實施例在非使用狀態(tài)下的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。 圖12為本實用新型較佳實施例在非使用狀態(tài)下的外觀結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
具體實施方式請參閱圖3，其為本實用新型第一較佳實施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。光學(xué)鏡頭3用以投射且放大圖像顯示裝置4的圖像，其包括第一透鏡群組31、第二透鏡群組32以及孔鏡光欄33 ;其中，第一透鏡群組31設(shè)置于第二透鏡群組32與孔鏡光欄33之間，且孔鏡光欄33用以調(diào)節(jié)該光學(xué)鏡頭3的透光量。 第一透鏡群組31沿著光軸5由前方至后方依序包括凸出方向與圖像投射方向相同的第一凸透鏡310、凸出方向與圖像投射方向相同的新月形透鏡311、第一雙凹透鏡312、凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡313以及凸出方向與圖像投射方向相反的第一非球面透鏡314，而第二透鏡群組32設(shè)置于第一透鏡群組31的后方并與其相距一第一距離，本實施例中第一距離為D1，并由凸出方向與圖像投射方向相反的第三凸透鏡321所構(gòu)成；其中，第一透鏡群組31的外徑R1小于第二透鏡群組32的外徑R2。[0041] 請參閱圖4，其為本實用新型第二較佳實施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。第二較佳實施例與第一較佳實施例的不同之處在于第一透鏡群組31與第二透鏡群組32在光學(xué)結(jié)構(gòu)上的不同。其中，第二較佳實施例的第一透鏡群組31沿著光軸5由前方至后方依序包括凸出方向與圖像投射方向相同的第四凸透鏡315、第二非球面透鏡316、第二雙凹透鏡317、凸出方 向與圖像投射方向相反的第五凸透鏡318以及凸出方向與圖像投射方向相反的另一非球 面透鏡319，而第二透鏡群組32設(shè)置于第一透鏡群組31的后方并與其相距一第一距離，本 實施例中第一距離為D2，其由凸出方向與圖像投射方向相反的第六凸透鏡322所構(gòu)成。此 外，第一透鏡群組31的外徑R3小于第二透鏡群組32的外徑R4。 請參閱圖5，其為本實用新型第三較佳實施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。第三較佳實施例 與第二較佳實施例的不同之處在于第二透鏡群組32在光學(xué)結(jié)構(gòu)上的不同。其中，第三較佳 實施例的第二透鏡群組32由第一雙凸透鏡323與第二雙凸透鏡324組成，且第一雙凸透鏡 323與第二雙凸透鏡324相距一第二距離D3，通過改變該第二距離D3可調(diào)整光學(xué)鏡頭3的 等效焦距，亦即增加第二距離D3的長度可增加光學(xué)鏡頭3的等效焦距。 其中，通過以上較佳實施例中所述的光學(xué)結(jié)構(gòu)的組合，使第一透鏡群組31具有正 屈光度，且第一非球面透鏡314與另一非球面透鏡319都用以減少像差，再者，第二與第三 較佳實施例中更以第二非球面透鏡316代替第一較佳實施例中的新月形透鏡311，使得第 一透鏡群組31的像差更趨近于零。而第二透鏡群組32的構(gòu)成亦使第二透鏡群組32具有 正屈光度，且用以將來自且垂直于圖像顯示裝置4的光源6折射至第一透鏡群組31 。此外， 第三凸透鏡321或第六凸透鏡322亦可為一菲涅爾(Fresnel)透鏡325，請參閱圖6，其為本 實用新型較佳實施例的菲涅爾透鏡示意圖，由于菲涅爾透鏡325比一般凸透鏡薄，但與一 般凸透鏡擁有相同的光學(xué)效能，能使光源6折射且聚焦至一處，因此本實用新型利用菲涅 爾透鏡325取代一般凸透鏡，可減少第二透鏡群組32的體積，使光學(xué)鏡頭3更為縮小。再 者，改變第一距離D1或D2的長短亦可以用來調(diào)整光學(xué)鏡頭3的等效焦距。 由于本實用新型的第一與第二透鏡群組31、32的光學(xué)結(jié)構(gòu)的組合與設(shè)計都使該 些透鏡群組31、32產(chǎn)生趨近于零的像差，可替代現(xiàn)有技術(shù)中介于該些透鏡群組間的孔鏡光 欄(請參閱圖2)用以校正像差的作用，因此本實用新型將孔鏡光欄33設(shè)置于第一透鏡群 組31的前方并不影響其原有的投射性能。 特別說明的是，由于孔鏡光欄33設(shè)置于第一透鏡群組31的前方，使得第一與第二 透鏡群組31、32間的第一距離D1或D2得以縮短，減小了光學(xué)鏡頭3的體積。再者，由于第 一透鏡群組31的外徑Rl或R3分別小于第二透鏡群組32的外徑R2或與R4，使得位于第一 透鏡群組31前方的孔鏡光欄33的體積相較于現(xiàn)有技術(shù)中介于該些透鏡群組間的孔鏡光欄 (請參閱圖2)的體積小許多。 請參閱圖7和圖8，圖7為本實用新型第一較佳實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為 本實用新型第一較佳實施例的部分結(jié)構(gòu)示意圖。第一外殼34用以包罩第一透鏡群組31與 孔鏡光欄33，而第二外殼35用以包罩第二透鏡群組32，且第一外殼34連結(jié)于第二外殼35。 請同步參閱圖3，由于第三凸透鏡321的外徑大于圖像顯示裝置4的長與寬，使得第三凸透 鏡321的周圍部份并未接收到來自且垂直于圖像顯示裝置4的光源，因此將第二透鏡群組 32的周圍部份去除(如圖8所示)，有助于更進一步減少光學(xué)鏡頭3的體積。 請參閱圖9和圖10，圖9為本實用新型第二較佳實施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖，圖10 為本實用新型第二較佳實施例的外觀結(jié)構(gòu)剖面示意圖，并請同步配合參閱圖4所示。進一 步來說，第三外殼36用以包罩第一透鏡群組31與孔鏡光欄33，而第四外殼37用以包罩第 二透鏡群組32，且第三外殼36連結(jié)于第四外殼37 ;其中，由于將光源6折射至第一透鏡群組31僅需使用到第六凸透鏡322的部分區(qū)域，因此將第六凸透鏡322的非使用區(qū)域去除 (如圖10所示)，亦有助于減少光學(xué)鏡頭3的體積。此外，第三外殼36與第四外殼37以可 伸縮方式連結(jié)，其中，第三外殼36外側(cè)具有滑塊361，而第四外殼37外側(cè)具有導(dǎo)引軸371， 且導(dǎo)引軸371穿過滑塊361，使滑塊361可沿導(dǎo)引軸371往F1方向或F2方向移動。 請繼續(xù)參閱圖11與圖12，圖11為本實用新型較佳實施例在非使用狀態(tài)下的外觀 結(jié)構(gòu)示意圖，圖12為本實用新型較佳實施例在非使用狀態(tài)下的外觀結(jié)構(gòu)剖面示意圖。在投 影機的非使用狀態(tài)下，可將滑塊361由A處往Fl方向移至B處，使第三外殼36可內(nèi)縮于第 四外殼37內(nèi)，用以縮短第一透鏡群組31與第二透鏡群組32間的第一距離，進而使光學(xué)鏡 頭3更短小，使投影機更方便攜帶。 雖然本實用新型已通過前述實施例揭露如上，然而這些實施例并非用以限定本實 用新型，因此凡其它在未脫離本實用新型所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng) 包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種應(yīng)用于小型投影機的光學(xué)鏡頭，用以將圖像顯示裝置的圖像投射至一投射面，使該圖像顯示裝置的圖像被放大顯示于該投射面上，其特征在于該光學(xué)鏡頭包括第一透鏡群組，包括用以修正像差的至少一非球面透鏡；第二透鏡群組，其設(shè)置于第一透鏡群組的后方并與該第一透鏡群組相距第一距離，該第二透鏡群組將來自且垂直于該圖像顯示裝置的光源折射至該第一透鏡群組；其中，通過改變該第一透鏡群組與該第二透鏡群組間的該第一距離，以調(diào)整該光學(xué)鏡頭的等效焦距；以及用以調(diào)節(jié)該光學(xué)鏡頭的透光量的孔鏡光欄，設(shè)置于該第一透鏡群組的前方。
2. 如權(quán)利要求l所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于該第一透鏡群組具有正屈光度，其包括至少一凸出方向與圖像投射方向相同的第一凸透鏡與一凸出方向與圖像投射方向相反的第一非球面透鏡。
3. 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于該第一透鏡群組還包括凸出方向與圖像投射方向相同的新月形透鏡、雙凹透鏡以及凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡。
4. 如權(quán)利要求2所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于該第一透鏡群組還包括凸出方向與圖像投射方向相同的第二非球面透鏡、雙凹透鏡以及凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡。
5. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于該第二透鏡群組具有正屈光度，包括至少一凸出方向與圖像投射方向相反的第三凸透鏡。
6. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于該第二透鏡群組具有正屈光度，包括至少一第一雙凸透鏡與一第二雙凸透鏡，其中該第一雙凸透鏡與該第二雙凸透鏡相距一第二距離，且通過改變該第二距離，以調(diào)整該光學(xué)鏡頭的等效焦距。
7. 如權(quán)利要求5所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于該第三凸透鏡為菲涅爾透鏡。
8. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于該第一透鏡群組的外徑小于該第二透鏡群組的外徑。
9. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于該光學(xué)鏡頭在非使用狀態(tài)時可縮短該第一透鏡群組與該第二透鏡群組間的該第一距離。
10. —種具有鏡頭伸縮功能的小型投影機，其特征在于包括用以顯示圖像的圖像顯示裝置；光學(xué)鏡頭，將該圖像投射至一投射面，使該圖像被放大顯示于該投射面上；該光學(xué)鏡頭包括第一透鏡群組、第二透鏡群組以及孔鏡光欄，且該孔鏡光欄設(shè)置于該第一透鏡群組的前方，該第二透鏡群組設(shè)置于該第一透鏡群組的后方；第一外殼，包罩該第一透鏡群組與該孔鏡光欄；以及第二外殼，包罩該第二透鏡群組；其中，該第一外殼與該第二外殼以可伸縮方式連結(jié)，當(dāng)該小型投影機在非使用狀態(tài)時，該第一外殼可內(nèi)縮于該第二外殼內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求IO所述的小型投影機，其特征在于該第一透鏡群組與該第二透鏡群組都具有正屈光度，且該第一透鏡群組包括至少一非球面透鏡，而該第二透鏡群組設(shè)置于該第一透鏡群組后方且與該第一透鏡群組相距一第一距離，將來自且垂直于該圖像顯示裝置的光源折射至該第一透鏡群組；其中，通過改變該第一透鏡群組與該第二透鏡群組間的該第一距離，以調(diào)整該光學(xué)鏡頭的等效焦距。
12. 如權(quán)利要求11所述的小型投影機，其特征在于該第一透鏡群組包括至少一凸出方向與圖像投射方向相同的第一凸透鏡與一凸出方向與圖像投射方向相反的第一非球面透鏡。
13. 如權(quán)利要求12所述的小型投影機，其特征在于該第一透鏡群組還包括凸出方向與圖像投射方向相同的新月形透鏡、雙凹透鏡以及凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡。
14. 如權(quán)利要求12所述的小型投影機，其特征在于該第一透鏡群組還包括凸出方向與圖像投射方向相同的第二非球面透鏡、雙凹透鏡以及凸出方向與圖像投射方向相反的第二凸透鏡。
15. 如權(quán)利要求11所述的小型投影機，其特征在于該第二透鏡群組包括至少一凸出方向與圖像投射方向相反的第三凸透鏡。
16. 如權(quán)利要求11所述的小型投影機，其特征在于該第二透鏡群組包括至少一第一雙凸透鏡與一第二雙凸透鏡，其中該第一雙凸透鏡與該第二雙凸透鏡相距一第二距離，且通過改變該第二距離，以調(diào)整該光學(xué)鏡頭的等效焦距。
17. 如權(quán)利要求10所述的小型投影機，其特征在于該第一透鏡群組的外徑小于該第二透鏡群組的外徑。
18. 如權(quán)利要求10所述的小型投影機，其特征在于該第一外殼具有滑塊，而該第二外殼具有導(dǎo)引軸，且該導(dǎo)引軸穿過該滑塊，使該滑塊沿該導(dǎo)引軸移動。
專利摘要本實用新型提供一種應(yīng)用于小型投影機的光學(xué)鏡頭。該光學(xué)鏡頭包括具有正屈光度的第一與第二透鏡群組以及孔鏡光欄，其中孔鏡光欄設(shè)置于第一透鏡群組的前方，縮短了第一與第二透鏡群組之間的距離，因此使得光學(xué)鏡頭的體積得以縮小。本實用新型還可以通過改變第一及第二透鏡群組相距的距離調(diào)整該光學(xué)鏡頭的等效焦距。
文檔編號G02B15/16GK201477281SQ20092016147
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者黃旭華 申請人:華柏光電股份有限公司