本發(fā)明涉及一種投影裝置與投影鏡頭。
背景技術：
：投影鏡頭的光學品質對投影裝置的成像品質具有關鍵性的影響。就目前市場而言，投影鏡頭主要朝向小型化的設計趨勢發(fā)展。因此，在競爭激烈的市場中，如何縮減投影鏡頭的重量及體積，同時又能兼顧投影鏡頭的光學品質，便成為研發(fā)人員亟欲解決的問題之一。“
背景技術：
”段落只是用來幫助了解本技術實現要素：，因此在“
背景技術：
”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬
技術領域：
中普通技術人員所知道的公知技術。在“
背景技術：
”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發(fā)明一個或多個實施例所要解決的問題，也不代表在本發(fā)明申請前已被所屬
技術領域：
中普通技術人員所知曉或認知。
發(fā)明內容本發(fā)明提供一種投影鏡頭，其尺寸小、重量輕且光學品質良好。本發(fā)明提供一種投影裝置，其可具有尺寸小、重量輕及良好的成像品質等優(yōu)點。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實施例提供一種投影裝置包括照明系統(tǒng)、光閥以及投影鏡頭。照明系統(tǒng)用于提供照明光束。光閥配置于照明光束的傳遞路徑上，且用于將照明光束轉換為影像光束。投影鏡頭配置于影像光束的傳遞路徑上，且配置于屏幕端以及影像端之間。投影鏡頭包括第一透鏡群以及第二透鏡群。第一透鏡群具有負屈光度，且包括從屏幕端至影像端依序排列的第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡。第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡的屈光度分別為負、負、正。第二透鏡群具有正屈光度，并配置在第一透鏡群與影像端之間，且包括從屏幕端至影像端依序排列的第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡及第十透鏡。第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡以及第十透鏡的屈光度分別為正、正、負、負、負、正、正。為達上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實施例提供一種投影鏡頭用于配置于屏幕端以及影像端之間。投影鏡頭包括第一透鏡群以及第二透鏡群。第一透鏡群具有負屈光度，且包括從屏幕端至影像端依序排列的第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡。第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡的屈光度分別為負、負、正。第二透鏡群具有正屈光度，并配置在第一透鏡群與影像端之間，且包括從屏幕端至影像端依序排列的第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡及第十透鏡。第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡以及第十透鏡的屈光度分別為正、正、負、負、負、正、正。在本發(fā)明的投影裝置與投影鏡頭的一實施例中，上述的第一透鏡為非球面透鏡，且第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡以及第十透鏡為球面透鏡。在本發(fā)明的投影裝置與投影鏡頭的一實施例中，上述的第五透鏡與第六透鏡形成雙膠合鏡片，且第七透鏡、第八透鏡以及第九透鏡形成三膠合鏡片。在本發(fā)明的投影裝置與投影鏡頭的一實施例中，上述的第一透鏡群以及第二透鏡群用于在屏幕端與影像端之間移動，以使投影鏡頭在廣角端與望遠端之間做切換。第一透鏡群與第二透鏡群之間的距離在廣角端與望遠端分別為DW以及DT，且5.9<(DW/DT)<14。在本發(fā)明的投影裝置與投影鏡頭的一實施例中，上述的第一透鏡群的焦距及第二透鏡群的焦距分別為F1及F2，且1<|F1/F2|<1.5。在本發(fā)明的投影裝置與投影鏡頭的一實施例中，上述的投影鏡頭還包括孔徑光闌?？讖焦怅@位于第九透鏡與第十透鏡之間。在本發(fā)明的投影裝置與投影鏡頭的一實施例中，上述的第一透鏡為凸面朝向屏幕端的凹凸透鏡，第二透鏡為雙凹透鏡，第三透鏡為凸面朝向屏幕端的凹凸透鏡，第四透鏡為雙凸透鏡，第五透鏡為雙凸透鏡，第六透鏡為雙凹透鏡，第七透鏡為雙凹透鏡，第八透鏡為凸面朝向屏幕端的凹凸透鏡，第九透鏡為凸面朝向屏幕端的凹凸透鏡，且第十透鏡為雙凸透鏡。在本發(fā)明的投影裝置與投影鏡頭的一實施例中，上述的第一透鏡群還包括第十一透鏡。第十一透鏡的屈光度為正，且第十一透鏡配置在屏幕端與第一透鏡之間。第二透鏡群還包括第十二透鏡。第十二透鏡的屈光度為正，且第十二透鏡配置在第一透鏡群與第四透鏡之間。在本發(fā)明的投影裝置與投影鏡頭的一實施例中，上述的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第十透鏡、第十一透鏡以及第十二透鏡皆為球面透鏡。在本發(fā)明的投影裝置與投影鏡頭的一實施例中，上述的第一透鏡為凸面朝向屏幕端的凹凸透鏡，第二透鏡為雙凹透鏡，第三透鏡為凸面朝向屏幕端的凹凸透鏡，第四透鏡為凸面朝向屏幕端的平凸透鏡，第五透鏡為雙凸透鏡，第六透鏡為雙凹透鏡，第七透鏡為雙凹透鏡，第八透鏡為凸面朝向屏幕端的凹凸透鏡，第九透鏡為凸面朝向屏幕端的凹凸透鏡，第十透鏡為雙凸透鏡，且第十一透鏡以及第十二透鏡分別為雙凸透鏡?；谏鲜?，本發(fā)明的實施例至少具有以下其中一個優(yōu)點或功效。在本發(fā)明的上述實施例中，投影鏡頭可通過第一透鏡群以及第二透鏡群進行調焦/變焦，還可修正像差。因此，投影鏡頭可具有尺寸小、重量輕且光學品質良好等優(yōu)點，且應用此投影鏡頭的投影裝置可具有尺寸小、重量輕及良好的成像品質等優(yōu)點。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。附圖說明圖1A及圖1B分別是依照本發(fā)明的第一實施例的一種投影裝置在廣角端(wide-end)及望遠端(tele-end)的示意圖。圖2是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的縱向色差(longitudinalcolor/chromaticaberration)圖。圖3是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的橫向色差(lateralcolor/chromaticaberration)圖。圖4是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的像散場曲(fieldcurvature)圖。圖5是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的畸變(distortion)圖。圖6是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的光束扇形圖(rayfanplot)。圖7A及圖7B分別是依照本發(fā)明的第二實施例的一種投影裝置在廣角端及望遠端的示意圖。圖8是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的縱向色差圖。圖9是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的橫向色差圖。圖10是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的像散場曲圖。圖11是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的畸變圖。圖12是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的光束扇形圖。具體實施方式有關本發(fā)明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一優(yōu)選實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。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。圖1A及圖1B分別是依照本發(fā)明的第一實施例的一種投影裝置在廣角端(wide-end)及望遠端(tele-end)的示意圖，所謂廣角端與望遠端是指同一投影鏡頭中，將焦距調整到最長與最短的狀況。請參照圖1A及圖1B，投影裝置100包括照明系統(tǒng)110、光閥120以及投影鏡頭130。照明系統(tǒng)110用于提供照明光束B1，且照明系統(tǒng)110可以是任何用于提供照明光束至光閥120的光學系統(tǒng)。光閥120配置于照明光束B1的傳遞路徑上，且光閥120用于將照明光束B1轉換為影像光束B2。舉例而言，光閥120可以是數字微鏡元件(DigitalMicro-mirrorDevice,DMD)、硅基液晶面板(Liquid-Crystal-On-Siliconpanel,LCOSpanel)或其他用當的空間光調變器(SpatialLightModulator,SLM)。投影鏡頭130配置于影像光束B2的傳遞路徑上，且配置于屏幕端X1以及影像端X2之間，并接收來自光閥120的影像光束B2，進一步將影像光束B2投射于屏幕SC、墻壁或是其他可成像的物件上。在本實施例中，屏幕端X1以屏幕SC的位置界定之，而影像端X2以光閥120的位置界定之。投影鏡頭130包括第一透鏡群G1以及第二透鏡群G2。第一透鏡群G1具有負屈光度，且第一透鏡群G1包括從屏幕端X1至影像端X2依序排列的第一透鏡L1、第二透鏡L2以及第三透鏡L3。第一透鏡L1、第二透鏡L2以及第三透鏡L3的屈光度分別為負、負、正。第二透鏡群G2具有正屈光度，且第二透鏡群G2配置在第一透鏡群G1與影像端X2之間。第二透鏡群G2包括從屏幕端X1至影像端X2依序排列的第四透鏡L4、第五透鏡L5、第六透鏡L6、第七透鏡L7、第八透鏡L8、第九透鏡L9及第十透鏡L10。第四透鏡L4、第五透鏡L5、第六透鏡L6、第七透鏡L7、第八透鏡L8、第九透鏡L9及第十透鏡L10的屈光度分別為正、正、負、負、負、正、正。在本實施例中，第一透鏡L1為凸面朝向屏幕端X1的凹凸透鏡，第二透鏡L2為雙凹透鏡，第三透鏡L3為凸面朝向屏幕端X1的凹凸透鏡，第四透鏡L4為雙凸透鏡，第五透鏡L5為雙凸透鏡，第六透鏡L6為雙凹透鏡，第七透鏡L7為雙凹透鏡，第八透鏡L8為凸面朝向屏幕端X1的凹凸透鏡，第九透鏡L9為凸面朝向屏幕端X1的凹凸透鏡，且第十透鏡L10為雙凸透鏡，但本發(fā)明不限于此。在本實施例的投影鏡頭130中，第一透鏡L1最靠近屏幕端X1。在本實施例中，通過使第一透鏡L1為非球面透鏡，除了有助于修正像差(如球面像差、彗形像差、像散場曲或畸變等)之外，還有助于縮減第一透鏡L1的直徑，從而可縮減投影鏡頭130的重量、體積及制作成本。此外，在本實施例的投影鏡頭130中，第十透鏡L10最靠近影像端X2。通過使第十透鏡L10為球面透鏡，比起傳統(tǒng)模造玻璃的成本低廉，因此有助于降低投影鏡頭130的制作成本。另一方面，在本實施例中，第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5、第六透鏡L6、第七透鏡L7、第八透鏡L8以及第九透鏡L9可皆為球面透鏡，以進一步降低投影鏡頭130整體的制作成本。再者，在本實施例中，第五透鏡L5與第六透鏡L6可形成雙膠合鏡片，且第七透鏡L7、第八透鏡L8以及第九透鏡L9可形成三膠合鏡片。如此，除了有助于修正像差之外，還有助于縮減第二透鏡群G2的總長度，從而可進一步縮減投影鏡頭130的體積。在本實施例的投影鏡頭130中，第一透鏡群G1中相鄰兩透鏡之間的距離為定值，且第二透鏡群G2中相鄰兩透鏡之間的距離為定值，亦即本實施例的每一透鏡群中任兩相鄰的透鏡之間的距離不隨投影鏡頭130的焦距的改變而變化。具體而言，在本實施例的第一透鏡群G1中，第一透鏡L1與第二透鏡L2之間的距離是固定的，且第二透鏡L2與第三透鏡L3之間的距離是固定的。在本實施例的第二透鏡群G2中，第四透鏡L4與第五透鏡L5之間的距離是固定的，以此類推。上述距離是指在投影鏡頭130的光軸A上，兩相鄰透鏡中心之間的直線距離。另一方面，在本實施例中，第一透鏡群G1與屏幕SC之間的距離D1、第一透鏡群G1與第二透鏡群G2之間的距離D2以及第二透鏡群G2與光閥120之間的距離D3是可變的。具體地，在本實施例中，第一透鏡群G1以及第二透鏡群G2用于在屏幕端X1與影像端X2之間移動，以使投影鏡頭130可在圖1A中的廣角端與圖1B中的望遠端之間做切換，而進行調焦(focus)及/或變焦(zoom)。本實施例的投影鏡頭130可以是齊焦鏡頭(truezoomlens)，亦即投影鏡頭130在廣角端及望遠端之間作切換時，同時可調整第一透鏡群G1與第二透鏡群G2的位置，因而可以不用額外進行對焦的步驟，便可調整畫面的清晰度。在本實施例中，第一透鏡群G1與第二透鏡群G2之間的距離D2在廣角端代表DW，第一透鏡群G1與第二透鏡群G2之間的距離D2在望遠端代表DT，且符合5.9<(DW/DT)<14。此外，在本實施例中，第一透鏡群G1的焦距為F1，第二透鏡群G2的焦距為F2，且符合1<|F1/F2|<1.5，但本發(fā)明不限于此。在本實施例中，投影鏡頭130可進一步包括孔徑光闌AS，其中孔徑光闌AS配置在第九透鏡L9與第十透鏡L10之間。此外，在本實施例中，第二透鏡群G2與光閥120之間可設有玻璃蓋(coverglass)140，以保護光閥120。由上述可知，通過第一透鏡群G1以及第二透鏡群G2，本實施例調整投影鏡頭130的焦距以及修正像差(如球面像差、彗形像差、像散場曲或畸變等)，進而使投影鏡頭130可具有尺寸小、重量輕且光學品質良好等優(yōu)點。如此一來，應用此投影鏡頭130的投影裝置100可具有輕薄尺寸與良好的投影品質等優(yōu)點。以下內容將舉出投影鏡頭130的一實施例。需注意的是，以下內容所列的數據資料并非用以限定本發(fā)明，任何所屬
技術領域：
中普通技術人員在參照本發(fā)明之后，可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬于本發(fā)明的范疇內。表一請參照圖1A及表一，表一中列出第一透鏡L1至第十透鏡L10以及玻璃蓋140的表面；具體而言，表面S1為第一透鏡L1面向屏幕端X1的表面，而表面S2為第一透鏡L1面向影像端X2的表面，表面S16為孔徑光闌AS所在平面，而表面S21為光閥120面向屏幕端X1的表面，以此類推。另外，表一中的距離是指于光軸A上兩相鄰表面之間的直線距離；具體而言，對應表面S1的距離，即于光軸A上表面S1至表面S2之間的直線距離，而對應表面S2的間距，即于光軸A上表面S2至表面S3之間的直線距離，以此類推。此外，表一中的表面的曲率半徑為無限大(∞)是指所述表面為平面。在本實施例中，第一透鏡L1可為非球面透鏡。非球面透鏡的公式如下所示：上式中，X為光軸A方向的偏移量(sag)。R是密切球面(osculatingsphere)的半徑，也就是接近光軸A處的曲率半徑(如表一所列的曲率半徑)。k是二次曲面系數(conic)。Y是非球面高度，即為從透鏡中心往透鏡邊緣的高度，而系數A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14為非球面系數(asphericcoefficient)。在本實施例中，系數A2為0。以下表二所列出的是第一透鏡L1的表面S1、S2的參數值。表二S1S2k0.823-0.04A44.18E-063.21E-06A6-1.01E-08-1.84E-08A88.84E-124.09E-12A105.31E-15-1.17E-13A12-2.01E-173.98E-16A141.42E-20-7.50E-19圖2是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的縱向色差(longitudinalcolor/chromaticaberration)圖。圖3是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的橫向色差(lateralcolor/chromaticaberration)圖。圖4是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的像散場曲(fieldcurvature)圖。圖5是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的畸變(distortion)圖。圖6是本發(fā)明的第一實施例的投影裝置的投影鏡頭的光束扇形(rayfan)圖。圖2至圖6所顯示出的圖形均在標準的范圍內，由此可驗證本實施例的投影鏡頭130能夠達到良好的光學品質。圖7A及圖7B分別是依照本發(fā)明的第二實施例的一種投影裝置在廣角端及望遠端的示意圖。請參照圖7A及圖7B，投影裝置200相似于圖1A及圖1B的投影裝置100，且相同或相似的元件以相同或相似的標號表示，于此不再贅述。投影裝置200與投影裝置100的主要差異在于：在投影鏡頭130A中，第一透鏡群G1A還包括第十一透鏡L11，且第二透鏡群G2A還包括第十二透鏡L12。在本實施例中，第十一透鏡L11的屈光度為正，且第十一透鏡L11配置在屏幕端X1與第一透鏡L1之間。在本實施例中，第十二透鏡L12的屈光度為正，且第十二透鏡L12配置在第一透鏡群G1A與第四透鏡L4之間。在本實施例的投影鏡頭130A中，第十一透鏡L11最靠近屏幕端X1，且第十二透鏡L12為第二透鏡群G2A中最靠近第一透鏡群G1A的透鏡。因此，本實施例的第一透鏡群G1A與屏幕SC之間的距離D1為第十一透鏡L11與屏幕SC在光軸A上的直線距離，而本實施例的第一透鏡群G1A與第二透鏡群G2A之間的距離D2為第十二透鏡L12與第三透鏡L3在光軸A上的直線距離。在本實施例中，第十一透鏡L11與第十二透鏡L12的設置有助于修正像差，因此，本實施例的第一透鏡L1可以不是非球面透鏡。進一步而言，本實施例的第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5、第六透鏡L6、第七透鏡L7、第八透鏡L8、第九透鏡L9、第十透鏡L10、第十一透鏡L11以及第十二透鏡L12可皆為球面透鏡。如此，有助于降低投影鏡頭130A的制作成本。由上述可知，在本實施例中，在第一透鏡L1不是非球面透鏡的情況下，可透過增設兩片球面透鏡(第十一透鏡L11與第十二透鏡L12)，以有效地改善像散及畸變，進而使投影鏡頭130具有良好的光學品質。在本實施例中，第一透鏡L1為凸面朝向屏幕端X1的凹凸透鏡，第二透鏡L2為雙凹透鏡，第三透鏡L3為凸面朝向屏幕端X1的凹凸透鏡，第四透鏡L4為凸面朝向屏幕端X1的平凸透鏡，第五透鏡L5為雙凸透鏡，第六透鏡L6為雙凹透鏡，第七透鏡L7為雙凹透鏡，第八透鏡L8為凸面朝向屏幕端X1的凹凸透鏡，第九透鏡L9為凸面朝向屏幕端X1的凹凸透鏡，第十透鏡L10為雙凸透鏡，且第十一透鏡L11以及第十二透鏡L12分別為雙凸透鏡，但不限于此。以下內容將舉出投影鏡頭130A的一實施例。需注意的是，以下內容所列的數據資料并非用以限定本發(fā)明，任何所屬
技術領域：
中普通技術人員在參照本發(fā)明之后，可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬于本發(fā)明的范疇內。表三圖8是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的縱向色差圖。圖9是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的橫向色差圖。圖10是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的像散場曲圖。圖11是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的畸變圖。圖12是本發(fā)明的第二實施例的投影裝置的投影鏡頭的光束扇形圖。圖8至圖12所顯示出的圖形均在標準的范圍內，由此可驗證本實施例的投影鏡頭130A能夠達到良好的光學品質。綜上所述，本發(fā)明的實施例至少具有以下其中一個優(yōu)點或功效。在本發(fā)明的上述實施例中，投影鏡頭可通過第一透鏡群以及第二透鏡群進行調焦/變焦，還可修正像差。因此，投影鏡頭可具有尺寸小、重量輕且光學品質良好等優(yōu)點，且應用此投影鏡頭的投影裝置可具有尺寸小、重量輕及良好的投影品質等優(yōu)點。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，凡依本發(fā)明權利要求及
發(fā)明內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內。另外本發(fā)明的任一實施例或權利要求不須達成本發(fā)明所揭露的全部目的或優(yōu)點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件檢索之用，并非用來限制本發(fā)明的權利范圍。此外，本說明書或權利要求中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區(qū)別不同實施例或范圍，而并非用來限制元件數量上的上限或下限。【符號說明】100、200：投影裝置110：照明系統(tǒng)120：光閥130、130A：投影鏡頭140：玻璃蓋A：光軸AS：孔徑光闌B1：照明光束B2：影像光束D1、D2、D3：距離G1、G1A：第一透鏡群G2、G2A：第二透鏡群L1：第一透鏡L2：第二透鏡L3：第三透鏡L4：第四透鏡L5：第五透鏡L6：第六透鏡L7：第七透鏡L8：第八透鏡L9：第九透鏡L10：第十透鏡L11：第十一透鏡L12：第十二透鏡SC：屏幕X1：屏幕端X2：影像端當前第1頁1 2 3