投影鏡頭與光學引擎的制作方法
【專利摘要】一種投影鏡頭，配置于一放大側(cè)與一縮小側(cè)之間。此投影鏡頭包括由放大側(cè)往縮小側(cè)依序排列的一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡及一第六透鏡。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡及第六透鏡的屈光度分別為負、正、正、負、正及正。第三透鏡的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米。一種光學引擎亦被提出。
【專利說明】投影鏡頭與光學引擎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鏡頭與光學裝置，且特別是有關(guān)于一種投影鏡頭與光學引擎。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，在大光圈投影鏡頭設(shè)計中，由于光圈較大，為了要保持光學成像品質(zhì)，常常需要多片透鏡的設(shè)計才能達成需求。比較良好的架構(gòu)可以僅用到6片透鏡就達到設(shè)計需求，但是使用非球面透鏡來消除像差。
[0003]此外,對于為了消除像差所使用的非球面透鏡而言，當孔徑光闌(aperture stop)附近的非球面透鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計不良時，會大幅增加此非球面透鏡對成像品質(zhì)的敏感度，使得投影鏡頭不易量產(chǎn)。
[0004]另外，時下投影機講究輕薄短小，造成光機內(nèi)部溫度不易降低，而非球面透鏡受到較高溫度的影響會造成熱漂移(thermal drift)現(xiàn)象的發(fā)生，這樣會導致投影機開機后，投影畫面逐漸模糊。
[0005]美國專利第6715889號揭露了投影鏡頭、支撐單元、分光棱鏡及光調(diào)變裝置。美國專利第7612951號揭露了一可熱變形鏡筒，具有一可移動鏡筒及雙金屬元件。當溫度提升時，雙金屬元件會受熱影響而達到變形，進而帶動可移動鏡筒使透鏡移動，而造成光學系統(tǒng)的背焦位置移動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種投影鏡頭，具有良好的光學成像品質(zhì)。
[0007]本發(fā)明提供一種光學引擎，可有效改善熱漂移現(xiàn)象。
[0008]本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進一步的了解。
[0009]為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實施例提出一種投影鏡頭，配置于一放大側(cè)與一縮小側(cè)之間。此投影鏡頭包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡及一第六透鏡。第一透鏡配置于放大側(cè)與縮小側(cè)之間，且具有負屈光度。第二透鏡配置于第一透鏡與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。第三透鏡配置于第二透鏡與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度，其中第三透鏡的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米。第四透鏡配置于第三透鏡與縮小側(cè)之間，且具有負屈光度。第五透鏡配置于第四透鏡與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。第六透鏡配置于第五透鏡與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。
[0010]本發(fā)明的一實施例提出一種光學引擎，包括一機殼、一影像源及一投影鏡頭。機殼具有一開口，且影像源配置于機殼內(nèi)。投影鏡頭配置于開口上，且配置于一放大側(cè)與一縮小側(cè)之間。影像源配置于縮小側(cè)。投影鏡頭包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡及一第六透鏡。第一透鏡配置于放大側(cè)與縮小側(cè)之間，且具有負屈光度。第二透鏡配置于第一透鏡與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。第三透鏡配置于第二透鏡與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。第四透鏡配置于第三透鏡與縮小側(cè)之間，且具有負屈光度。第五透鏡配置于第四透鏡與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。第六透鏡配置于第五透鏡與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。當機殼與投影鏡頭受熱時，第三透鏡的光學參數(shù)隨著第三透鏡受熱而發(fā)生變化，并抵償機殼因受熱膨脹而產(chǎn)生的光學效應(yīng)。
[0011]在本發(fā)明的實施例的投影鏡頭中，由于第三透鏡的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米，且第一至第六透鏡的屈光度依序為負、正、正、負、正及正，因此第三透鏡對于成像品質(zhì)的組裝敏感度較小。如此一來，投影鏡頭便可投影出清晰的成像品質(zhì)，且投影鏡頭的量產(chǎn)優(yōu)良率亦可增加。此外，在本發(fā)明的實施例的光學引擎中，由于當機殼與投影鏡頭受熱時，第三透鏡的光學參數(shù)隨著第三透鏡受熱而發(fā)生變化，并抵償機殼因受熱膨脹而產(chǎn)生的光學效應(yīng)，因此可有效改善光學引擎的熱漂移現(xiàn)象。
[0012]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的一實施例的光學引擎的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2A至圖2C為圖1的投影鏡頭的成像光學模擬數(shù)據(jù)圖。
[0015]圖3A至圖3C為圖1的投影鏡頭在表五的溫度梯度下的成像光學模擬數(shù)據(jù)圖。
[0016]【主要元件符號說明】
[0017]100:投影鏡頭
[0018]110:第一透鏡
[0019]120:第二透鏡
`[0020]130:第三透鏡
[0021]140:第四透鏡
[0022]150:第五透鏡
[0023]160:第六透鏡
[0024]170:孔徑光闌
[0025]200:光學引擎
[0026]210:影像源
[0027]220:玻璃蓋
[0028]230:內(nèi)部全反射棱鏡
[0029]240:機殼
[0030]242:開口[0031 ]SI ~S17:表面
[0032]A:光軸
[0033]L:間距
【具體實施方式】
[0034]有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考附圖的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。
[0035]圖1為本發(fā)明的一實施例的光學引擎的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖1，本實施例的光學引擎200包括一機殼240、一影像源210及一投影鏡頭100。機殼240具有一開口 242，且影像源210配置于機殼240內(nèi)。在本實施例中，影像源210為光閥(lightvalve),例如為數(shù)碼微鏡元件(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,在其他實施例中，影像源210亦可以是自行發(fā)光顯示器。
[0036]投影鏡頭100配置于開口 242上，且配置于一放大側(cè)與一縮小側(cè)之間，其中影像源210配置于縮小側(cè)。投影鏡頭100包括一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一第四透鏡140、一第五透鏡150及一第六透鏡160。第一透鏡110配置于放大側(cè)與縮小側(cè)之間，且具有負屈光度。第二透鏡120配置于第一透鏡110與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。第三透鏡130配置于第二透鏡120與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。第四透鏡140配置于第三透鏡130與縮小側(cè)之間，且具有負屈光度。第五透鏡150配置于第四透鏡140與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。第六透鏡160配置于第五透鏡150與縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。
[0037]在本實施例中，投影鏡頭100還包括一孔徑光闌170，配置于第二透鏡120與第三透鏡130之間。此外，第一透鏡110例如為凸面朝向放大側(cè)的凸凹透鏡，第二透鏡120例如為雙凸透鏡，第三透鏡130例如為凸面朝向縮小側(cè)的凹凸透鏡，第四透鏡140例如為雙凹透鏡，第五透鏡150例如為雙凸透鏡，且第六透鏡160例如為雙凸透鏡。
[0038]在本實施例中，第一透鏡110及第三透鏡130例如為非球面透鏡(asphericlens),且第二透鏡120、第四透鏡140、第五透鏡150及第六透鏡160例如為球面透鏡(spherical lens)。此外，在本實施例中，第一透鏡110及第三透鏡130可為塑膠透鏡，且第二透鏡120、第四透鏡140、第五透鏡150及第六透鏡160可為玻璃透鏡。
[0039]在本實施例的投影鏡頭100中，由于第三透鏡130 (即在孔徑光闌170附近的透鏡)的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米，且第一至第六透鏡110?160的屈光度依序為負、正、正、負、正及正，因此第三透鏡130對于成像品質(zhì)的組裝敏感度較小。如此一來，投影鏡頭100便可投影出清晰的成像品質(zhì)，且投影鏡頭100的量產(chǎn)優(yōu)良率亦可增加。
[0040]以下內(nèi)容將舉出投影鏡頭100的一實施例。需注意的是，下述表一至表八中所列的數(shù)據(jù)資料并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在參照本發(fā)明之后，當可對其參數(shù)或設(shè)定作適當?shù)母鼊?，惟其仍?yīng)屬于本發(fā)明的范疇內(nèi)。
[0041](表一)
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種投影鏡頭，配置于一放大側(cè)與一縮小側(cè)之間，該投影鏡頭包括: 一第一透鏡，配置于該放大側(cè)與該縮小側(cè)之間，且具有負屈光度； 一第二透鏡，配置于該第一透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有正屈光度； 一第三透鏡，配置于該第二透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有正屈光度，其中該第三透鏡的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米； 一第四透鏡，配置于該第三透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有負屈光度； 一第五透鏡，配置于該第四透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有正屈光度；以及 一第六透鏡，配置于該第五透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有正屈光度。
2.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該第一透鏡及該第三透鏡為非球面透鏡，且該第二透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡及該第六透鏡為球面透鏡。
3.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該第一透鏡為凸面朝向該放大側(cè)的凸凹透鏡，該第二透鏡為雙凸透鏡，該第三透鏡為凸面朝向該縮小側(cè)的凹凸透鏡，該第四透鏡為雙凹透鏡，該第五透鏡為雙凸透鏡，且該第六透鏡為雙凸透鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該第一透鏡及該第三透鏡為塑膠透鏡，且該第二透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡及該第六透鏡為玻璃透鏡。
5.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭，其特征在于，該投影鏡頭還包括一孔徑光闌，其配置于該第二透鏡與該第三透鏡之間。
6.一種光學引擎，包括: 一機殼，具有一開口 ； 一影像源，配置于該機殼內(nèi)；以及 一投影鏡頭，配置于該開口上，且配置于一放大側(cè)與一縮小側(cè)之間，該影像源配置于該縮小側(cè)，該投影鏡頭包括: 一第一透鏡，配置于該放大側(cè)與該縮小側(cè)之間，且具有負屈光度； 一第二透鏡，配置于該第一透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有正屈光度； 一第三透鏡，配置于該第二透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有正屈光度； 一第四透鏡，配置于該第三透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有負屈光度； 一第五透鏡，配置于該第四透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有正屈光度；以及 一第六透鏡，配置于該第五透鏡與該縮小側(cè)之間，且具有正屈光度， 其中，當該機殼與該投影鏡頭受熱時，該第三透鏡的光學參數(shù)隨著該第三透鏡受熱而發(fā)生變化，并抵償該機殼因受熱膨脹而產(chǎn)生的光學效應(yīng)。
7.如權(quán)利要求6所述的光學引擎，特征在于，該第一透鏡及該第三透鏡為非球面透鏡，且該第二透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡及該第六透鏡為球面透鏡。
8.如權(quán)利要求6所述的光學引擎，特征在于，該第一透鏡為凸面朝向該放大側(cè)的凸凹透鏡，該第二透鏡為雙凸透鏡，該第三透鏡為凸面朝向該縮小側(cè)的凹凸透鏡，該第四透鏡為雙凹透鏡，該第五透鏡為雙凸透鏡，且該第六透鏡為雙凸透鏡。
9.如權(quán)利要求6所述的光學引擎，特征在于，該第一透鏡及該第三透鏡為塑膠透鏡，且該第二透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡及該第六透鏡為玻璃透鏡。
10.如權(quán)利要求6所述的光學引擎，特征在于，該第三透鏡的該光學參數(shù)包括折射率、厚度、表面的曲率半徑及非球面系數(shù)的至少其中之一。
11.如權(quán)利要求6所述的光學引擎，特征在于，該第三透鏡的焦距大于等于20毫米且小于等于200毫米。
12.如權(quán)利要求6所述的 光學引擎，特征在于，該投影鏡頭還包括一孔徑光闌，配置于該第二透鏡與該第三透鏡之間。
【文檔編號】G03B21/14GK103713376SQ201210370135
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】郭道宏 申請人:中強光電股份有限公司