CN100552487C - 定焦镜头 - Google Patents

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CN100552487C CNB2006101080992A CN200610108099A CN100552487C CN 100552487 C CN100552487 C CN 100552487C CN B2006101080992 A CNB2006101080992 A CN B2006101080992A CN 200610108099 A CN200610108099 A CN 200610108099A CN 100552487 C CN100552487 C CN 100552487C
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Abstract

一种定焦镜头，其适于将一光阀所提供的一影像光束投影至一屏幕上。此定焦镜头包括依序排列的一第一透镜群、一第二透镜群与一第三透镜群，且第三透镜群较邻近光阀。其中，第一透镜群具有负光学屈光度，且至少包括一非球面透镜。第二透镜群具有正光学屈光度，且至少包括一透镜。第三透镜群具有正光学屈光度，且至少包括四透镜。此外，第一透镜群与第二透镜群之间的最短距离为S1-2，第三透镜群的有效焦距为F3，且S1-2/F3＞1.51。第一透镜群中最接近屏幕的透镜的有效焦距为F11，定焦镜头的有效焦距为F，且F11/F＜-18.5。

Description

定焦镜头
技术领域
本发明关于一种镜头，且特别关于一种定焦镜头。
背景技术
随着现代视频技术的进步，诸如数字光源处理(digital light processing，DLP)投影机、单晶硅液晶面板(liquid crystal on silicon，LCOS)投影机等影像投影装置已被广泛地使用。这些投影机中的核心组件之一为投影镜头，其用以将影像成像在屏幕上。因此，投影镜头的光学质量与影像成像的质量息息相关。在竞争激烈的市场中，各厂商莫不致力于改良投影镜头的质量，并降低其制作成本，以提升上述影像投影装置的竞争优势。
图1是传统一种投影镜头的结构示意图。请参照图1，传统投影镜头100包括依序排列的一第一透镜群110、一第二透镜群120以及一第三透镜群130，其中第三透镜群130邻近光阀(light valve)50。第一透镜群110包括四片透镜112，第二透镜群120包括一片透镜122，而第三透镜群130包括六片透镜132。
由于传统投影镜头100的透镜数量较多，所以生产成本较高。此外，透镜数量较多亦造成投影镜头100的长度较长，导致采用此投影镜头100的背投影电视(rear projection television，RPTV)的厚度较厚。若要减少背投影电视的厚度，则会造成光学成像像差变大，甚至出现鬼影(ghost image)等种种会影响成像质量的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种定焦镜头，以提高成像品质。
为达上述或是其它目的，本发明提出一种定焦镜头，其适于将一光阀所提供的一影像光束投影至一屏幕上。此定焦镜头包括依序排列的一第一透镜群、一第二透镜群与一第三透镜群，且第三透镜群较邻近光阀。其中，第一透镜群具有负光学屈光度，且至少包括一非球面透镜(aspheric lens)。第二透镜群具有正光学屈光度，且至少包括一透镜。第三透镜群具有正光学屈光度，且至少包括四透镜。此外，第一透镜群与第二透镜群之间的最短距离为S1-2，第三透镜群的有效焦距为F3，且S1-2/F3＞1.51。第一透镜群中最接近屏幕的透镜的有效焦距为F11，定焦镜头的有效焦距为F，且F11/F＜-18.5。
本发明另提出一种定焦镜头，其适于将一光阀所提供的一影像光束投影至一屏幕上。此定焦镜头包括依序排列的一第一透镜群、一第二透镜群、一第三透镜群与一第四透镜群，且第四透镜群较邻近光阀。其中，第一透镜群具有负光学屈光度，且至少包括一非球面透镜。第二透镜群具有正光学屈光度，且至少包括一透镜。第三透镜群具有正光学屈光度，且至少包括一透镜。第四透镜群具有正光学屈光度，且至少包括四透镜。此外，第一透镜群与第二透镜群之间的最短距离为S1-2，第三透镜群与第四透镜群的有效焦距为F34，且S1-2/F34＞0.75。第二透镜群与第三透镜群之间的距离为S2-3，定焦镜头的有效焦距为F，且S2-3/F＞9.05。
本发明又提出一种定焦镜头，其适于将一光阀所提供的一影像光束投影至一屏幕上。此定焦镜头包括依序排列的一第一透镜群、一第二透镜群与一第三透镜群，且第三透镜群较邻近光阀。其中，第一透镜群具有负光学屈光度，且至少包括一非球面透镜以及具有正光学屈光度的一透镜。第二透镜群具有正光学屈光度，且至少包括一透镜。第三透镜群具有正光学屈光度，且至少包括五透镜。此外，第一透镜群与第二透镜群之间的最短距离为S1-2，而第三透镜群的有效焦距为F3，且S1-2/F3＞1.51。
本发明的定焦镜头中，透镜群的屈光度是采用负、正搭配的方式，所以可有效消除像差。此外，由于第一透镜群具有一非球面透镜，其可有效改善大角度光线入射时所产生的严重像差。另外，本发明的定焦镜头可为L型镜头，所以能有效减低长度，使得采用本发明的定焦镜头的背投影电视可以做得更薄。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是一种传统投影镜头的结构示意图。
图2是本发明第一实施例的一种定焦镜头的结构示意图。
图3A至图3C为本发明第一实施例的定焦镜头的成像光学数据图。
图4是本发明第二实施例的一种定焦镜头的结构示意图。
图5A至图5C为本发明第二实施例的定焦镜头的成像光学数据图。
图6是本发明第三实施例的一种定焦镜头的结构示意图。
图7A至图7C为本发明第三实施例的定焦镜头的成像光学数据图。
图8是本发明第四实施例的一种定焦镜头的结构示意图。
图9A至图9C为本发明第四实施例的定焦镜头的成像光学数据图。
图10是本发明第五实施例的一种定焦镜头的结构示意图。
图11A至图11C为本发明第五实施例的定焦镜头的成像光学数据图。
图12A至图12C为本发明第五实施例的另一定焦镜头的成像光学数据图。
主要组件符号说明
30：影像
50、60：光阀
62：主动表面
70：棱镜
80：保护罩
100：投影镜头
110、210、310、410、510、610：第一透镜群
112、122、132：透镜
120、220、320、420、520、620：第二透镜群
130、230、330、430、530、630：第三透镜群
200、300、400、500、600：定焦镜头
212、312、412、512、612：第一透镜
214、314、414、514、614：第二透镜
216、316、416、522、616：第三透镜
222、322、422、532、618：第四透镜
232、332、432、542、622：第五透镜
234、334、434、544、624：第六透镜
236、336、436、546、632：第七透镜
238、338、438、548、634：第八透镜
239、439、636：第九透镜
240、340、440、550、640：反射组件
250、350、450、560、650：光圈
540：第四透镜群
638：第十透镜
639：第十一透镜
S1～S22：表面
具体实施方式
第一实施例
图2是本发明第一实施例的一种定焦镜头的结构示意图。请参照图2，本实施例的定焦镜头200适于将一光阀60所提供的一影像光束投影至一屏幕(未示出)上。此定焦镜头200包括依序排列的一第一透镜群210、一第二透镜群220与一第三透镜群230，且第三透镜群230较邻近光阀60。其中，第一透镜群210、第二透镜群220与第三透镜群230的光学屈光度分别为负、正、正，而借由此搭配组合可以有效地消除像差与色差。此外，第一透镜群210至少包括一非球面透镜，第二透镜群220至少包括一透镜，而第三透镜群230至少包括四透镜。
具体而言，上述的第一透镜群210包括依序排列的一第一透镜212、一第二透镜214与一第三透镜216，其中第三透镜216较邻近第二透镜群220，且第一透镜212为非球面透镜。第一透镜212、第二透镜214与第三透镜216的光学屈光度均为负。此外，第二透镜群220包括具有正光学屈光度的一第四透镜222。第三透镜群230包括依序排列的一第五透镜232、一第六透镜234、一第七透镜236、一第八透镜238以及一第九透镜239，且第五透镜232较邻近第二透镜群220。第五透镜232、第六透镜234、第七透镜236、第八透镜238与第九透镜239的光学屈光度分别为正、负、正、负、正。
在本实施例中，可在第一透镜群210与第二透镜群220之间设置一反射组件240(如反射镜)，以使定焦镜头200变成L型镜头，如此可有效减少定焦镜头200的长度，进而使采用此定焦镜头200的背投影电视可以做得更薄。此外，在第二透镜群220与第三透镜群230之间例如设置有一光圈250。
由于第一透镜212为非球面透镜，其可有效改善大角度光线入射所产生的严重像差，尤其是对于改善畸变(distortion)的效果更为明显。此外，本实施例的定焦镜头200仅包括九片透镜，相较于传统技术中采用十一片透镜的投影镜头100(如图1所示)，定焦镜头200的生产成本较低。此外，在本实施例中，可采用材质较为便宜的塑料透镜以进一步降低定焦镜头200的生产成本。
为进一步确保定焦镜头200的成像质量，在本实施例中需限定S1-2/F3＞1.51，且F11/F＜-18.5，其中S1-2为第一透镜群210与第二透镜群220之间的最短距离，即影像光束的光轴自第四透镜222传递至第三透镜216的距离。F3为第三透镜群230的有效焦距，F11为第一透镜群210中最接近屏幕的透镜(即第一透镜212)的有效焦距，F为定焦镜头200的有效焦距。此外，为了防止鬼影的现象，在本实施例中可限制D/h＞0.176。其中，D为光斑的大小，而此处所指的光斑为光阀60所提供的部分影像光束被定焦镜头200中的任一表面反射回光阀60，并在光阀60的一主动表面62上所形成的光斑。此光斑的尺寸例如是微米级的尺寸。h为主动表面62上的任一点至主动表面62的光轴的最大距离。一般而言，光阀60的主动表面62的形状为矩形，而h即主动表面62的角落至主动表面62的光轴的距离。
以下内容将举出定焦镜头200的一优选实施例，其有效焦距(F)为5.19毫米(mm)。然而，此有效焦距的数值与下述的表一及表二中所列的数据并非用以限定本发明，任何业内人士在参照本发明之后，当可对其参数或设定作适当的更动，其仍应属于本发明的范畴内。
<表一>
Figure C20061010809900101
在表一中，表面S1、S2为第一透镜212的两表面，表面S3、S4为第二透镜214的两表面，表面S5、S6为第三透镜216的两表面，表面S7、S8为第四透镜222的两表面。表面S9为第五透镜232远离第六透镜234的表面，表面S10为第五透镜232与第六透镜234相连的表面，而表面S11为第六透镜234远离第五透镜232的表面。表面S12、S13为第七透镜236的两表面。表面S14为第八透镜238远离第九透镜239的表面，表面S15为第八透镜238与第九透镜239相连的表面，而表面S16为第九透镜239远离第八透镜238的表面。表面S17、S18为棱镜70的两表面，而表面S19、S20为用于保护光阀60的保护罩80的两表面。有关于各表面的曲率半径、间距等参数值，请参照表一，在此不再重述。
上述的表面S1、S2为非球面，而其可用下列公式表示：
Z = cr 2 1 + 1 - ( 1 + k ) c 2 r 2 + A 1 r 2 + A 2 r 4 + A 3 r 6 + A 4 r 8 + . . .
式中，Z为光轴方向的偏移量，c是密切球面(osculating sphere)的半径的倒数，也就是接近光轴处的曲率半径(如表格内S1、S2的曲率半径)的倒数。k是二次曲面系数(conic)，r是非球面高度，即为从透镜中心往透镜边缘的高度，而A1、A2、A3、A4...为非球面系数(aspheric coefficient)，系数A1为0。表二所列出的是表面S1与表面S2的参数值。
<表二>
  非球面参数   二次曲面系数k 系数A2 系数A3 系数A4 系数A5
  S1   8.7669   2.23926E-05   -2.4159E-08   1.53738E-11   -4.57973E-15
  S2   -10.0254   4.71049E-05   -4.4933E-08   -8.23393E-12   1.82609E-14
图3A至图3C为本发明第一实施例的定焦镜头的成像光学数据图。请参考图3A至图3C，其中图3A为调制传递函数(modulation transfer function，MTF)的表示图，其横轴为每周期/毫米的空间频率(spatial frequency in cyclesper millimeter)，纵轴为光学传递函数的模数(modulus of the OTF)。在图3A中当空间频率为50时，其光学传递函数的模数仍高于0.5，故符合规范的规格。此外，图3B为影像的场曲(field curves)图与畸变(distortion)图，而图3C为影像的横向光线扇形图(transverse ray fan plot)。由于图3B与图3C所显示出的图形均在标准的范围内，因此本实施例的定焦镜头200具有良好的光学质量。
第二实施例
图4是本发明第二实施例的一种定焦镜头的结构示意图。请参照图4，本实施例的定焦镜头300适于将一光阀60所提供的一影像光束投影至一屏幕(未示出)上。此定焦镜头300包括依序排列的一第一透镜群310、一第二透镜群320与一第三透镜群330，且第三透镜群330较邻近光阀60。其中，第一透镜群310、第二透镜群320与第三透镜群330的光学屈光度分别为负、正、正，而借由此搭配组合可以有效地消除像差与色差。此外，第一透镜群310至少包括一非球面透镜，第二透镜群320至少包括一透镜，而第三透镜群330至少包括四透镜。
具体而言，上述的第一透镜群310包括依序排列的一第一透镜312、一第二透镜314与一第三透镜316，其中第三透镜316较邻近第二透镜群320，且第一透镜312为非球面透镜。第一透镜312、第二透镜314与第三透镜316的光学屈光度均为负。此外，第二透镜群320包括具有正光学屈光度的一第四透镜322。第三透镜群330包括依序排列的一第五透镜332、一第六透镜334、一第七透镜336以及一第八透镜338，且第五透镜332较邻近第二透镜群320。第五透镜332、第六透镜334、第七透镜336与第八透镜338的光学屈光度分别为正、负、正、正。
在本实施例中，可在第一透镜群310与第二透镜群320之间设置一反射组件340(如反射镜)，以使定焦镜头300变成L型镜头，如此可有效减少定焦镜头300的长度，进而使采用此定焦镜头300的背投影电视可以做得更薄。此外，在第二透镜群320与第三透镜群330之间例如设置有一光圈350。
由于第一透镜312为非球面透镜，其可有效改善大角度光线入射所产生的严重像差，尤其是对于改善畸变的效果更为明显。此外，本实施例的定焦镜头300仅包括八片透镜，相较于传统技术中采用十一片透镜的投影镜头100(如图1所示)，定焦镜头300的生产成本较低。另外，在本实施例中，可采用材质较为便宜的塑料透镜以进一步降低定焦镜头300的生产成本。
为进一步确保定焦镜头300的成像质量，在本实施例中需限定S1-2/F3＞1.51，且F11/F＜-18.5，其中S1-2为第一透镜群310与第二透镜群320之间的最短距离，即影像光束的光轴自第四透镜322传递至第三透镜316的距离。F3为第三透镜群330的有效焦距，F11为第一透镜群310中最接近屏幕的透镜(即第一透镜312)的有效焦距，F为定焦镜头300的有效焦距。此外，为了防止鬼影的现象，在本实施例中可限制D/h＞0.176。其中，D与h所代表的意思与第一实施例中所述相同，在此将不再重述。
以下内容将举出定焦镜头300的一优选实施例，其有效焦距为5.19mm。然而，此有效焦距的数值与下述的表三及表四中所列的数据并非用以限定本发明，任何业内人士在参照本发明后，当可对其参数或设定作适当的更动，其仍应属于本发明的范畴内。
<表三>
Figure C20061010809900131
Figure C20061010809900141
在表三中，表面S1、S2为第一透镜312的两表面，表面S3、S4为第二透镜314的两表面，表面S5、S6为第三透镜316的两表面，表面S7、S8为第四透镜322的两表面，而表面S9、S10为第五透镜232的两表面。表面S11为第六透镜334远离第七透镜336的表面，表面S12为第六透镜334与第七透镜336相连的表面，而表面S13为第七透镜336远离第六透镜334的表面。表面S14、S15为第八透镜238的两表面，表面S16、S17为棱镜70的两表面，而表面S18、S19为用于保护光阀60的保护罩80的两表面。有关于各表面的曲率半径、间距等参数值，请参照表三，在此不再重述。
上述的表面S1、S2为非球面，而表四所列出的是表面S1与表面S2的参数值。此外，有关非球面公式请参照第一实施例所述。
<表四>
  非球面参数   二次曲面系数k 系数A2 系数A3 系数A4 系数A5
  S1   10.07125   1.42203E-05   -1.1215E-08   8.27069E-12   -3.05092E-15
  S2   -3.37495   1.25851E-05   9.03585E-09   -3.32153E-11   1.65379E-14
图5A至图5C为本发明第二实施例的定焦镜头的成像光学数据图。请参考图5A至图5C，其中图5A为调制传递函数的表示图。在图5A中当空间频率为50时，其光学传递函数的模数仍高于0.5，故符合规范的规格。此外，图5B为影像的场曲图与畸变图，而图5C为影像的横向光线扇形图。由于图5B与图5C所显示出的图形均在标准的范围内，因此本实施例的定焦镜头300具有良好的光学质量。
第三实施例
图6是本发明第三实施例的一种定焦镜头的结构示意图。请参照图6，本实施例的定焦镜头400适于将一光阀60所提供的一影像光束投影至一屏幕(未示出)上。此定焦镜头400包括依序排列的一第一透镜群410、一第二透镜群420与一第三透镜群430，且第三透镜群430较邻近光阀60。其中，第一透镜群410、第二透镜群420与第三透镜群430的光学屈光度分别为负、正、正，而借由此搭配组合可以有效地消除像差与色差。此外，第一透镜群410至少包括一非球面透镜，第二透镜群420至少包括一透镜，而第三透镜群430至少包括四透镜。
具体而言，上述的第一透镜群410包括依序排列的一第一透镜412、一第二透镜414与一第三透镜416，其中第三透镜416较邻近第二透镜群420，且第一透镜412为非球面透镜。第一透镜412、第二透镜414与第三透镜416的光学屈光度均为负。此外，第二透镜群420包括具有正光学屈光度的一第四透镜422。第三透镜群430包括依序排列的一第五透镜432、一第六透镜434、一第七透镜436、一第八透镜438以及一第九透镜439，且第五透镜432较邻近第二透镜群420。第五透镜432、第六透镜434、第七透镜436、第八透镜438与第九透镜439的光学屈光度分别为正、负、正、正、正。
在本实施例中，可在第一透镜群410与第二透镜群420之间设置一反射组件440(如反射镜)，以使定焦镜头400变成L型镜头，如此可有效减少定焦镜头400的长度，进而使采用此定焦镜头400的背投影电视可以做得更薄。此外，在第二透镜群420与第三透镜群430之间例如设置有一光圈450。
由于第一透镜412为非球面透镜，其可有效改善大角度光线入射所产生的严重像差，尤其是对于改善畸变的效果更为明显。此外，本实施例的定焦镜头400仅包括九片透镜，相较于传统技术中采用十一片透镜的投影镜头100(如图1所示)，定焦镜头400的生产成本较低。另外，在本实施例中，可采用材质较为便宜的塑料透镜以进一步降低定焦镜头400的生产成本。
为进一步确保定焦镜头400的成像质量，在本实施例中需限定S1-2/F3＞1.51，且F11/F＜-18.5，其中S1-2为第一透镜群410与第二透镜群420之间的最短距离，即影像光束的光轴自第四透镜422传递至第三透镜416的距离。F3为第三透镜群430的有效焦距，F11为第一透镜群410中最接近屏幕的透镜(即第一透镜412)的有效焦距，F为定焦镜头400的有效焦距。此外，为了防止鬼影的现象，在本实施例中可限制D/h＞0.176。其中，D与h所代表的意思与第一实施例中所述相同，在此将不再重述。
以下内容将举出定焦镜头400的一优选实施例，其有效焦距为4.78mm。然而，此有效焦距的数值与下述的表五及表六中所列的数据数据并非用以限定本发明，任何业内人士在参照本发明之后，当可对其参数或设定作适当的更动，其仍应属于本发明的范畴内。
<表五>
Figure C20061010809900161
Figure C20061010809900171
在表五中，表面S1、S2为第一透镜412的两表面，表面S3、S4为第二透镜414的两表面，表面S5、S6为第三透镜416的两表面，表面S7、S8为第四透镜422的两表面。表面S9为第五透镜432远离第六透镜434的表面，表面S10为第五透镜432与第六透镜434相连的表面，而表面S11为第六透镜434远离第五透镜432的表面。表面S12、S13为第七透镜436的两表面，表面S14、S15为第八透镜438的两表面，而表面S16、S17为第九透镜439的两表面。表面S18、S19为棱镜70的两表面，而表面S20、S21为用于保护光阀60的保护罩80的两表面。有关于各表面的曲率半径、间距等参数值，请参照表五，在此不再重述。
上述的表面S1、S2为非球面，而表六所列出的是表面S1与表面S2的参数值。此外，有关非球面公式请参照第一实施例所述。
<表六>
  非球面参数   二次曲面系数k 系数A2 系数A3 系数A4 系数A5
  S1   -4.3432   -3.6052E-06   1.27354E-08   -9.46646E-12   3.30199E-15
  S2   -1.43872   -1.33545E-05   2.88678E-08   -2.30015E-11   5.53763E-15
图7A至图7C为本发明第三实施例的定焦镜头的成像光学数据图。请参考图7A至图7C，其中图7A为调制传递函数的表示图。在图7A中当空间频率为50时，其光学传递函数的模数仍高于0.5，故符合规范的规格。此外，图7B为影像的场曲图与畸变图，而图7C为影像的横向光线扇形图。由于图7B与图7C所显示出的图形均在标准的范围内，因此本实施例的定焦镜头400具有良好的光学质量。
第四实施例
图8是本发明第四实施例的一种定焦镜头的结构示意图。请参照图8，本实施例的定焦镜头500适于将一光阀60所提供的一影像光束投影至一屏幕(未示出)上。此定焦镜头500包括依序排列的一第一透镜群510、一第二透镜群520、一第三透镜群530与一第四透镜群540，且第四透镜群540较邻近光阀60。其中，第一透镜群510、第二透镜群520、第三透镜群530与第四透镜群的光学屈光度分别为负、正、正、正，而借由此搭配组合可以有效地消除像差与色差。此外，第一透镜群510至少包括一非球面透镜，第二透镜群520至少包括一透镜，第三透镜群530至少包括一透镜，而第四透镜群540至少包括四透镜。
具体而言，上述的第一透镜群510包括依序排列的一第一透镜512与一第二透镜514，其中第二透镜514较邻近第二透镜群520，且第一透镜512为非球面透镜。第一透镜512与第二透镜514的光学屈光度均为负。此外，第二透镜群520包括具有正光学屈光度的一第三透镜522，而第三透镜群530包括具有正光学屈光度的一第四透镜532。第四透镜群540包括依序排列的一第五透镜542、一第六透镜544、一第七透镜546以及一第八透镜548，且第五透镜542较邻近第三透镜群530。第五透镜542、第六透镜544、第七透镜546与第八透镜548的光学屈光度分别为正、负、正、正。
在本实施例中，可于第二透镜群520与第三透镜群530之间设置一反射组件550(如反射镜)，以使定焦镜头500变成L型镜头，如此可有效减少定焦镜头500的长度，进而使采用此定焦镜头500的背投影电视可以做得更薄。此外，在第三透镜群530与第四透镜群540之间例如设置有一光圈560。
由于第一透镜512为非球面透镜，其可有效改善大角度光线入射所产生的严重像差，尤其是对于改善畸变的效果更为明显。此外，本实施例的定焦镜头500仅包括八片透镜，相较于传统技术中采用十一片透镜的投影镜头100(如图1所示)，定焦镜头500的生产成本较低。另外，在本实施例中，可采用材质较为便宜的塑料透镜以进一步降低定焦镜头500的生产成本。
为进一步确保定焦镜头500的成像质量，在本实施例中需限定S1-2/F34＞0.75，且S2-3/F＞9.05，其中S1-2为第一透镜群510与第二透镜群520之间的最短距离，即影像光束的光轴自第三透镜522传递至第二透镜514的距离。F34为第三透镜群530与第四透镜群540的有效焦距，S2-3为第二透镜群520与第三透镜群530之间的距离，即影像光束的光轴自第四透镜532传递至第三透镜522的距离，F为定焦镜头500的有效焦距。此外，为了防止鬼影的现象，在本实施例中可限制D/h＞0.176。其中，D与h所代表的意思与第一实施例中所述相同，在此将不再重述。
以下内容将举出定焦镜头500的一优选实施例，其有效焦距为5.415mm。然而，此有效焦距的数值与下述的表七及表八中所列的数据数据并非用以限定本发明，任何业内人士在参照本发明之后，当可对其参数或设定作适当的更动，其仍应属于本发明的范畴内。
<表七>
Figure C20061010809900191
Figure C20061010809900201
在表七中，表面S1、S2为第一透镜512的两表面，表面S3、S4为第二透镜514的两表面，表面S5、S6为第三透镜522的两表面，表面S7、S8为第四透镜532的两表面。表面S9为第五透镜542远离第六透镜544的表面，表面S10为第五透镜542与第六透镜544相连的表面，而表面S11为第六透镜544远离第五透镜542的表面。表面S12、S13为第七透镜546的两表面，表面S14、S15为第八透镜548的两表面。表面S16、S17为棱镜70的两表面，而表面S18、S19为用于保护光阀60的保护罩80的两表面。有关于各表面的曲率半径、间距等参数值，请参照表七，在此不再重述。
上述的表面S1、S2为非球面，而表八所列出的是表面S1与表面S2的参数值。此外，有关非球面公式请参照第一实施例所述。
<表八>
  非球面参数   二次曲面系数k 系数A2 系数A3 系数A4 系数A5
  S1   8.8482   8.54953E-06   -8.3976E-09   4.93371E-12   -9.50487E-16
  S2   -3.17949   3.86429E-05   -2.9174E-08   1.82533E-11   -1.17903E-14
图9A至图9C为本发明第四实施例的定焦镜头的成像光学数据图。请参考图9A至图9C，其中图9A为调制传递函数的表示图。在图9A中当空间频率为50时，其光学传递函数的模数仍高于0.5，故符合规范的规格。此外，图9B为影像的场曲图与畸变图，而图9C为影像的横向光线扇形图。由于图9B与图9C所显示出的图形均在标准的范围内，因此本实施例的定焦镜头500具有良好的光学质量。
第五实施例
图10是本发明第五实施例的一种定焦镜头的结构示意图。请参照图10，本实施例的定焦镜头600适于将一光阀60所提供的一影像光束投影至一屏幕(未示出)上。此定焦镜头600包括依序排列的一第一透镜群610、一第二透镜群620与一第三透镜群630，且第三透镜群630较邻近光阀60。其中，第一透镜群610、第二透镜群620与第三透镜群630的光学屈光度分别为负、正、正，而借由此搭配组合可以有效地消除像差与色差。此外，第一透镜群610至少包括一非球面透镜以及具有正光学屈光度的一透镜，第二透镜群620至少包括一透镜，而第三透镜群630至少包括五透镜。
具体而言，上述的第一透镜群610包括依序排列的一第一透镜612、一第二透镜614、一第三透镜616与一第四透镜618，其中第四透镜618较邻近第二透镜群620，且第一透镜612为非球面透镜。第一透镜612、第二透镜614、第三透镜616与第四透镜618的光学屈光度分别为负、负、负、正。此外，第二透镜群620包括依序排列的一第五透镜622与一第六透镜624，且第五透镜622较邻近第一透镜群610。第五透镜622与第六透镜624的光学屈光度分别为正、负。第三透镜群630包括依序排列的一第七透镜632、一第八透镜634、一第九透镜636、一第十透镜638与一第十一透镜639，且第七透镜632较邻近第二透镜群620。第七透镜632、第八透镜634、第九透镜636、第十透镜638与第十一透镜639的光学屈光度分别为正、负、正、负、正。
在本实施例中，可在第一透镜群610与第二透镜群620之间设置一反射组件640(如反射镜)，以使定焦镜头600变成L型镜头，如此可有效减少定焦镜头600的长度，进而使采用此定焦镜头600的背投影电视可以做得更薄。此外，在第二透镜群620与第三透镜群630之间例如设置有一光圈650。
由于第一透镜612为非球面透镜，其可有效改善大角度光线入射所产生的严重像差，尤其是对于改善畸变的效果更为明显。此外，在本实施例中，可采用材质较为便宜的塑料透镜以降低定焦镜头600的生产成本。
为进一步确保定焦镜头600的成像质量，在本实施例中需限定S1-2/F3＞1.51，其中S1-2为第一透镜群610与第二透镜群620之间的最短距离，即影像光束的光轴自第五透镜622传递至第四透镜618的距离。F3为第三透镜群630的有效焦距。此外，为了防止鬼影的现象，在本实施例中可限制D/h＞0.176。其中，D与h所代表的意思与第一实施例中所述相同，在此将不再重述。
以下内容将举出定焦镜头600的一优选实施例，其有效焦距为7.89mm。然而，此有效焦距的数值与下述的表九及表十中所列的数据数据并非用以限定本发明，任何业内人士在参照本发明之后，当可对其参数或设定作适当的更动，其仍应属于本发明的范畴内。
<表九>
Figure C20061010809900221
在表九中，表面S1、S2为第一透镜612的两表面，而表面S3、S4为第二透镜614的两表面。表面S5为第三透镜616远离第四透镜618的表面，表面S6为第三透镜616与第四透镜618相连的表面，而表面S7为第四透镜618远离第三透镜616的表面。表面S8为第五透镜622远离第六透镜624的表面，表面S9为第五透镜622与第六透镜624相连的表面，而表面S10为第六透镜624远离第五透镜622的表面。表面S11为第七透镜632远离第八透镜634的表面，表面S12为第七透镜632与第八透镜634相连的表面，而表面S13为第八透镜634远离第七透镜632的表面。表面S14、S15为第九透镜的两表面。表面S16为第十透镜638远离第十一透镜639的表面，表面S17为第十透镜638与第十一透镜639相连的表面，而表面S18为第十一透镜639远离第十透镜638的表面。表面S19、S20为棱镜70的两表面，而表面S21、S22为用于保护光阀60的保护罩80的两表面。有关于各表面的曲率半径、间距等参数值，请参照表九，在此不再重述。
上述的表面S1、S2为非球面，而表十所列出的是表面S1与表面S2的参数值。此外，有关非球面公式请参照第一实施例所述。
<表十>
  非球面参数   二次曲面系数k 系数A2 系数A3 系数A4 系数A5
  S1   1.9721   9.19345E-06   -1.0524E-08   6.64938E-12   -1.65662E-15
  S2   -3.12148   3.42407E-05   -3.219E-08   6.0885E-12   6.60979E-16
图11A至图11C为本发明第五实施例的定焦镜头的成像光学数据图。请参考图11A至图11C，其中图11A为调制传递函数的表示图。在图11A中当空间频率为50时，其光学传递函数的模数仍高于0.5，故符合规范的规格。此外，图11B为影像的场曲图与畸变图，而图11C为影像的横向光线扇形图。由于图11B与图11C所显示出的图形均在标准的范围内，因此本实施例的定焦镜头600具有良好的光学质量。
以下内容将再举出定焦镜头600的另一优选实施例，其有效焦距为7.24mm。然而，此有效焦距的数值与下述的表十一及表十二中所列的数据数据并非用以限定本发明，任何业内人士在参照本发明之后，当可对其参数或设定作适当的更动，其仍应属于本发明的范畴内。
 <表十一>
Figure C20061010809900241
上述的表面S1、S2为非球面，而表十二所列出的是表面S1与表面S2的参数值。此外，有关非球面公式请参照第一实施例所述。
<表十二>
  非球面参数   二次曲面系数k 系数A2 系数A3 系数A4 系数A5
  S1   3.0995   1.18688E-05   -1.4248E-08   9.47371E-12   -2.52553E-15
  S2   -3.79352   3.94822E-05   -3.9E-08   7.57086E-12   1.19914E-15
图12A至图12C为本发明第五实施例的另一定焦镜头的成像光学数据图。请参考图12A至图12C，其中图12A为调制传递函数的表示图。在图12A中当空间频率为50时，其光学传递函数的模数仍高于0.5，故符合规范的规格。此外，图12B为影像的场曲图与畸变图，而图12C为影像的横向光线扇形图。由于图12B与图12C所显示出的图形均在标准的范围内，因此本实施例的定焦镜头600具有良好的光学质量。
综上所述，本发明的定焦镜头至少具有下列优点：
1.由于透镜群的屈光度是采用负、正搭配的方式，所以可有效消除像差。
2.第一透镜群具有一非球面透镜，所以可有效改善大角度光线入射时所产生的严重像差。
3.本发明的定焦镜头可为L型镜头，所以能有效减低长度，使得采用本发明的定焦镜头的背投影电视可以做得更薄。
4.相较于传统由十一片透镜所组成的投影镜头，由于第一至第四实施例中的定焦镜头的透镜数量较少，所以可节省透镜的材料成本，并可减少公差的累积，以提高生产良率，进而降低生产成本。
5.限制D/h的值大于0.176可有效改善鬼影的现象。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何业内人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (12)

1.一种定焦镜头，适于将一光阀所提供的一影像光束投影至一屏幕上，该定焦镜头包括：
一第一透镜群，配置在该光阀与该屏幕之间，该第一透镜群具有负光学屈光度，且至少包括一非球面透镜；
一第二透镜群，配置在该第一透镜群与该光阀之间，该第二透镜群具有正光学屈光度，且至少包括一透镜；以及
一第三透镜群，配置在该第二透镜群与该光阀之间，该第三透镜群具有正光学屈光度，且至少包括四个透镜，
其中，该第一透镜群中最靠近该第二透镜群的透镜与该第二透镜群中最靠近该第一透镜群的透镜之间的距离为S1-2，该第三透镜群的焦距为F3，且S1-2/F3＞1.51，而该第一透镜群中最接近该屏幕的透镜的焦距为F11，该定焦镜头的焦距为F，且F11/F＜-18.5。
2.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，该光阀所提供的部分该影像光束会被该定焦镜头反射回该光阀的一主动表面，并在该主动表面上形成大小为D的一光斑，而该主动表面上的任一点至该主动表面的光轴的最大距离为h，且D/h＞0.176。
3.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，还包括一光圈，配置在该第二透镜群与该第三透镜群之间。
4.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，还包括一反射组件，配置在该第一透镜群与该第二透镜群之间。
5.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于：
该第一透镜群包括：
一第一透镜，具有负光学屈光度，且为非球面透镜；
一第二透镜，配置在该第一透镜与该第二透镜群之间，且具有负光学屈光度；
一第三透镜，配置在该第二透镜与该第二透镜群之间，且具有负光学屈光度；
该第二透镜群包括：
一第四透镜，具有正光学屈光度；
该第三透镜群包括：
一第五透镜，具有正光学屈光度；
一第六透镜，配置在该第五透镜与该光阀之间，且具有负光学屈光度；
一第七透镜，配置在该第六透镜与该光阀之间，且具有正光学屈光度；
一第八透镜，配置在该第七透镜与该光阀之间，且具有负光学屈光度；以及
一第九透镜，配置在该第八透镜与该光阀之间，且具有正光学屈光度。
6.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于：
该第一透镜群包括：
一第一透镜，具有负光学屈光度，且为非球面透镜；
一第二透镜，配置在该第一透镜与该第二透镜群之间，且具有负光学屈光度；
一第三透镜，配置在该第二透镜与该第二透镜群之间，且具有负光学屈光度；
该第二透镜群包括：
一第四透镜，具有正光学屈光度；
该第三透镜群包括：
一第五透镜，具有正光学屈光度；
一第六透镜，配置在该第五透镜与该光阀之间，且具有负光学屈光度；
一第七透镜，配置在该第六透镜与该光阀之间，且具有正光学屈光度；以及
一第八透镜，配置在该第七透镜与该光阀之间，且具有正光学屈光度。
7.根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于：
该第一透镜群包括：
一第一透镜，具有负光学屈光度，且为非球面透镜；
一第二透镜，配置在该第一透镜与该第二透镜群之间，且具有负光学屈光度；
一第三透镜，配置在该第二透镜与该第二透镜群之间，且具有负光学屈光度；
该第二透镜群包括：
一第四透镜，具有正光学屈光度；
该第三透镜群包括：
一第五透镜，具有正光学屈光度；
一第六透镜，配置在该第五透镜与该光阀之间，且具有负光学屈光度；
一第七透镜，配置在该第六透镜与该光阀之间，且具有正光学屈光度；
一第八透镜，配置在该第七透镜与该光阀之间，且具有正光学屈光度；以及
一第九透镜，配置在该第八透镜与该光阀之间，且具有正光学屈光度。
8.一种定焦镜头，适于将一光阀所提供的一影像光束投影至一屏幕上，该定焦镜头包括：
一第一透镜群，配置在该光阀与该屏幕之间，该第一透镜群具有负光学屈光度，且至少包括一非球面透镜以及具有正光学屈光度的一透镜；
一第二透镜群，配置在该第一透镜群与该光阀之间，该第二透镜群具有正光学屈光度，且至少包括一透镜；以及
一第三透镜群，配置在该第二透镜群与该光阀之间，该第三透镜群具有正光学屈光度，且至少包括五个透镜，
其中，该第一透镜群中最靠近该第二透镜群的透镜与该第二透镜群中最靠近该第一透镜群的透镜之间的距离为S1-2，该第三透镜群的焦距为F3，且S1-2/F3＞1.51。
9.根据权利要求8所述的定焦镜头，其特征在于，该光阀所提供的部分该影像光束会被该定焦镜头反射回该光阀的一主动表面，并在该主动表面上形成大小为D的一光斑，而该主动表面上的任一点至该主动表面的光轴的最大距离为h，且D/h＞0.176。
10.根据权利要求8所述的定焦镜头，其特征在于，还包括一光圈，配置在该第二透镜群与该第三透镜群之间。
11.根据权利要求8所述的定焦镜头，其特征在于，还包括一反射组件，配置在该第一透镜群与该第二透镜群之间。
12.根据权利要求8所述的定焦镜头，其特征在于：
该第一透镜群包括：
一第一透镜，具有负光学屈光度，且为非球面透镜；
一第二透镜，配置在该第一透镜与该第二透镜群之间，且具有负光学屈光度；
一第三透镜，配置在该第二透镜与该第二透镜群之间，且具有负光学屈光度；
一第四透镜，配置在该第三透镜与该第二透镜群之间，且具有正光学屈光度；
该第二透镜群包括：
一第五透镜，具有正光学屈光度；
一第六透镜，配置在该第五透镜与该第三透镜群之间，且具有负光学屈光度；
该第三透镜群包括：
一第七透镜，具有正光学屈光度；
一第八透镜，配置在该第七透镜与该光阀之间，且具有负光学屈光度；
一第九透镜，配置在该第八透镜与该光阀之间，且具有正光学屈光度；
一第十透镜，配置在该第九透镜与该光阀之间，且具有负光学屈光度；以及
一第十一透镜，配置在该第十透镜与该光阀之间，且具有正光学屈光度。
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