投影鏡片組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種投影鏡片組件，該投影鏡片組件由光闌、第一鏡片、第二鏡片以及選擇性設置的平面穿透組件所構成。第一鏡片為具有負屈光力的透鏡，第一鏡片具有至少一非球面，第二鏡片為具有正屈光力的透鏡，第二鏡片具有至少一非球面。本實用新型的投影鏡片組件體積較小，可縮小光學投影系統(tǒng)整體的體積，而其成本也較低。
【專利說明】投影鏡片組件
【【技術領域】】
[0001]本實用新型涉及一種投影鏡片組件，特別涉及一種體積較小，可縮小光學投影系統(tǒng)整體的體積的投影鏡片組件。
【【背景技術】】
[0002]現(xiàn)有的光學投影系統(tǒng)主要包括光源、反射光束的拋物線反射鏡、壓縮光束的照明透鏡、使光束形成影像的光閥以及、放大和投影影像的投影鏡片組以及顯示影像的屏幕。光學投影系統(tǒng)基本的工作原理如后所述:首先，光源產(chǎn)生的光束由拋物線反射鏡反射至照明透鏡，光束再被投射至光閥。光閥依據(jù)電子信號對對光束進行調(diào)變而產(chǎn)生影像，再將該影像投影至投影鏡片組。投影鏡片組將影像放大后投射到屏幕以顯示放大后的影像。前述的投影鏡片組多半為多片式的透鏡結構，最普遍例如為三片透鏡形式或四片透鏡形式。
[0003]然而，伴隨著光學投影系統(tǒng)體積縮小的趨勢，三片透鏡形式或四片透鏡形式的投影鏡片組體積仍然較為龐大且成本較高。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術的各項問題，本發(fā)明人基于多年研究開發(fā)與諸多實務經(jīng)驗，提出一種投影鏡片組件，以作為改善上述缺點的實現(xiàn)方式與依據(jù)。
[0005]本實用新型的一個目的在于，提供體積較小的投影鏡片組件。
[0006]本實用新型的另一目的在于，提供可縮小光學投影系統(tǒng)整體的體積的投影鏡片組。
[0007]本實用新型的再一目的在于，提供成本較低的投影鏡片組。
[0008]依據(jù)本實用新型的上述目的，本實用新型提供一種投影鏡片組件，該投影鏡片組件由光闌、第一鏡片、第二鏡片以及選擇性設置的平面穿透組件所構成，前述平面穿透組件供光線穿透。投影鏡片組件的一側(cè)為物側(cè)，相對應于物側(cè)的另一側(cè)則為像側(cè)，光闌、第一鏡片以及第二鏡片從物側(cè)至像側(cè)的排列順序為:光闌、第一鏡片以及第二鏡片，第一鏡片為具有負屈光力的透鏡，且第一鏡片朝向物側(cè)的一面為凸面、第一鏡片朝向像側(cè)的另一面為凹面，第一鏡片的凸面或凹面的至少其一為非球面，第二鏡片為具有正屈光力的透鏡，且第二鏡片朝向物側(cè)的一面為凸面、第二鏡片朝向像側(cè)的另一面為凸面，第二鏡片的凸面或凹面的至少其一為非球面。據(jù)此，本實用新型二片透鏡形式達到與三片透鏡形式或四片透鏡形式的投影鏡片組相當近似的光學效果。且本實用新型的投影鏡片組件體積較小，可縮小光學投影系統(tǒng)整體的體積，而其成本亦較低。
[0009]為了更清楚的說明本實用新型的技術方案及所達到的效果，下面以優(yōu)選的實施例詳細說明。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0010]圖1為本實用新型的投影鏡片組件的第一優(yōu)選實施例的示意圖；
[0011]圖2為本實用新型的投影鏡片組件的第二優(yōu)選實施例的示意圖；
[0012]圖3為對本實用新型的投影鏡片組件的第二優(yōu)選實施例進行光學仿真所得的場曲示意圖；以及
[0013]圖4為對本實用新型的投影鏡片組件的第二優(yōu)選實施例進行光學仿真所得的歪曲收差圖。
[0014]【附圖標記說明】
[0015]1，光闌
[0016]2,第一鏡片
[0017]21，凸面
[0018]22，凹面
[0019]3，第二鏡片
[0020]31，凸面
[0021]32，凸面
[0022]4，平面穿透組件
[0023]5，像平面
[0024]0，物側(cè)
[0025]0’，像側(cè)
【【具體實施方式】】
[0026]以下將參照相關附圖，說明本實用新型投影鏡片組件，為使便于理解，下述實施例中的相同組件以相同的附圖標記來說明。
[0027]首先，請參閱圖1所示，其為本實用新型的投影鏡片組件的第一優(yōu)選實施例的示意圖。本實用新型的投影鏡片組件包括光闌1、第一鏡片2以及第二鏡片3。本實用新型的投影鏡片組件位于光闌I的一側(cè)為物側(cè)0，相對應于物側(cè)O而位于像平面5的另一側(cè)則為像側(cè)O’。前述光闌1、第一鏡片2以及第二鏡片3從物側(cè)O至像側(cè)O’的排列順序為:光闌1、第一鏡片2以及第二鏡片3。前述第一鏡片2為具有負屈光力的透鏡。且第一鏡片2朝向物側(cè)O的一面為凸面、朝向像側(cè)O’的另一面為凹面。前述第一鏡片2的凸面或凹面的至少其一為非球面，在本實施例中，第一鏡片2的凸面及凹面皆為非球面。前述第二鏡片3為具有正屈光力的透鏡。且第二鏡片3朝向物側(cè)O的一面為凸面、朝向像側(cè)O’的另一面為凸面。前述第二鏡片3的凸面或凹面的至少其一為非球面，在本實施例中，第二鏡片3的凸面及凹面皆為非球面。前述第一鏡片2或第二鏡片3的材質(zhì)例如為塑料。前述非球面的面型須滿足下列公式:
-1.2
[0028]Z =-—~+ AkSMt6 十CA馨十m" ψ Ehn t Ght4 ψ
! + R-(Ar-1-1)C^21s
[0029]其中z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值。k為錐常度量。c為曲率半徑的倒數(shù)。A、B、C、D、E、G.......為高階非球面系數(shù)。前述數(shù)學符號的含意為本領域技術人員所能夠輕易理解，故于此不再贅述。
[0030]請再參閱圖2所示，其為本實用新型的投影鏡片組件的第二優(yōu)選實施例的示意圖。與前述第一優(yōu)選實施例的不同處在于，本實用新型的投影鏡片組件還包括平面穿透組件4。光闌1、第一鏡片2、第二鏡片3以及平面穿透組件4從物側(cè)O至像側(cè)O’的排列順序為:光闌1、第一鏡片2、第二鏡片3以及平面穿透組件4，該平面穿透組件4供光線穿透。前述平面穿透組件4例如為平面平板玻璃。前述光線例如為不可見光。
[0031]請再一并參閱圖3所示，其為對本實用新型的投影鏡片組件的第二優(yōu)選實施例進行光學仿真所得的場曲示意圖。場曲示意圖將S像面(SAGITTAL)的數(shù)據(jù)資料與T像面(TANGENTIAL)的數(shù)據(jù)資料做示意表現(xiàn)。由場曲示意圖可知，本實用新型的非點收差補正(場曲)已經(jīng)趨近完整。
[0032]請再一并參閱圖4所示，其為對本實用新型的投影鏡片組件的第二優(yōu)選實施例進行光學仿真所得的歪曲收差圖。由歪曲收差圖亦可知，本實用新型的歪曲收差補正已經(jīng)趨近完整。
[0033]需特別說明，前述第一鏡片2的焦距值定義為H、前述第二鏡片3的焦距值定義為f2以及投影鏡片組件的焦距值定義為f。則第一鏡片2與第二鏡片3間的焦距比值需符合2〈 I f11 / I f2 I〈2.5。而第一鏡片2與投影鏡片組件的焦距比需符合0.9〈 | fl | / | f |〈1.4。而第二鏡片3與投影鏡片組件的組焦距比需符合0.3〈 I f2 I / I f I〈0.8。
[0034]綜上所述，本實用新型的投影鏡片組件至少具有下述的優(yōu)點:
[0035]本實用新型的投影鏡片組件搭配采用了具有負屈光力的第一透鏡以及具有正屈光力的第二透鏡，且第一鏡片或第二鏡片的至少一面為非球面，且其面型滿足下列公式:
[0036]z —---———■...■■■ +Ah4 + Bhb +Cht + 1>Λ,β + ￡A|J +Oh1* +..........l + ll-(k + l)c2h2f5
[0037]據(jù)此，本實用新型二片透鏡形式達到與三片透鏡形式或四片透鏡形式的投影鏡片組相當近似的光學效果。且本實用新型的投影鏡片組件體積較小，可縮小光學投影系統(tǒng)整體的體積，而其成本也較低。
[0038]以上所述僅為舉例性說明，而非為限制性說明。任何未脫離本實用新型的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含于本實用新型范圍中。
【權利要求】
1.一種投影鏡片組件，所述投影鏡片組件由 光闌； 第一鏡片; 第二鏡片；以及 選擇性設置的平面穿透組件所構成，所述平面穿透組件供光線穿透； 其中，所述投影鏡片組件的一側(cè)為物側(cè)，相對應于所述物側(cè)的另一側(cè)則為像側(cè)，所述光闌、所述第一鏡片以及所述第二鏡片從所述物側(cè)至所述像側(cè)的排列順序為:所述光闌、所述第一鏡片以及所述第二鏡片，所述第一鏡片為具有負屈光力的透鏡，且所述第一鏡片朝向所述物側(cè)的一面為凸面、所述第一鏡片朝向所述像側(cè)的另一面為凹面，所述第一鏡片的凸面或凹面的至少其一為非球面，所述第二鏡片為具有正屈光力的透鏡，且所述第二鏡片朝向所述物側(cè)的一面為凸面、所述第二鏡片朝向所述像側(cè)的另一面為凸面，所述第二鏡片的兩個凸面的至少其一為非球面。
2.如權利要求1所述的投影鏡片組件，其中所述第一鏡片的凸面及凹面皆為非球面，所述第二鏡片的兩個凸面皆為非球面。
3.如權利要求1所述的投影鏡片組件，其中所述第一鏡片或所述第二鏡片的材質(zhì)為塑料。
4.如權利要求1所述的投影鏡片組件，其中非球面的面型須滿足下列公式: I — ————--；~；-—- + Ah1-￥Bh6 + Cht ? Dhm + Eh12 +CA14
l + [l-(Jt + l)c2A2fs 其中Z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐常度量，C為曲率半徑的倒數(shù)，A、B、C、D、E、G.......為高階非球面系數(shù)。
5.如權利要求1所述的投影鏡片組件，其中所述第一鏡片的焦距值定義為fl以及所述第二鏡片的焦距值定義為f2，則所述第一鏡片與所述第二鏡片間的焦距比值需符合2<|fl|/|f2|<2.5。
6.如權利要求1所述的投影鏡片組件，其中所述第一鏡片的焦距值定義為fl以及所述投影鏡片組件的焦距值定義為f，則所述第一鏡片與所述投影鏡片組件的焦距比需符合0.9〈|fl|/|f|〈1.4。
7.如權利要求1所述的投影鏡片組件，其中所述第二鏡片的焦距值定義為f2以及所述投影鏡片組件的焦距值定義為f，則所述第二鏡片與所述二片式投影鏡片的組焦距比需符合0.3<|f2|/|f|<0.8。
8.如權利要求1所述的投影鏡片組件，其中當所述投影鏡片組件設置有所述平面穿透組件時，所述光闌、所述第一鏡片、所述第二鏡片以及所述平面穿透組件從所述物側(cè)至所述像側(cè)的排列順序為:所述光闌、所述第一鏡片、所述第二鏡片以及所述平面穿透組件。
9.如權利要求8所述的投影鏡片組件，其中所述平面穿透組件為平面平板玻璃。
10.如權利要求9所述的投影鏡片組件，其中，所述平面穿透組件具體為供不可見光穿透。
【文檔編號】G02B13/18GK203930186SQ201420371727
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權日:2014年7月7日
【發(fā)明者】游進洲, 陳俊民, 蕭舒展, 廖政順 申請人:尚立光電股份有限公司, 新華科技有限公司