CN101470250A - 投影镜头及使用该投影镜头的投影装置 - Google Patents

Abstract

一种投影镜头及使用该投影镜头的投影装置。投影装置包括投影镜头及光学元件。投影镜头从图像侧依次包括第一透镜群及第二透镜群。第一透镜群具有负折射力，且第一透镜群包括一非球面镜面。第二透镜群具有正折射力。其中，第一透镜群具有第一焦距f1，第二透镜群具有第二焦距f2。第一焦距f1及第二焦距f2满足下列两个条件：0.5＜|f1/f2|＜1.5，及－35mm＜f1＜－15mm。利用本发明的投影装置，可以节省投影透镜所需的透镜的数目及其大小，进而可以减少因过多的透镜而造成的累进误差，从而可以以精简的投影镜头设计，投射出画面质量佳的图像。

Description

投影镜头及使用该投影镜头的投影装置

技术领域

本发明涉及一种投影镜头及使用该投影镜头的投影装置，且特别涉及一种具有两组透镜群的投影镜头及使用该投影镜头的投影装置。

背景技术

随着科技的进步，电子装置都朝着轻薄短小的目标发展。投影装置如需投射出高画质的图像，则投影镜头的透镜群及透镜数量至少都需要有一定的数量。研究出一个透镜群数及透镜总数较少的投影镜头，乃业界近年来在投影装置中致力研究的目标之一。

发明内容

本发明涉及一种投影镜头及使用该投影镜头的投影装置，通过两透镜群的投影镜头，使投影装置可投射出图像。

根据本发明的一个方面，提出了一种投影镜头，设置于投影装置中。投影镜头从图像侧(image side)依次包括第一透镜群及第二透镜群。第一透镜群具有负折射力(negative refracting power)，且第一透镜群包括一非球面镜面。第二透镜群具有正折射力(positiverefracting power)。其中，第一透镜群具有第一焦距(focal length)f1，第二透镜群具有第二焦距f2。第一焦距f1及第二焦距f2满足下列两个条件：0.5<|f1/f2|<1.5，及-35mm<f1<-15mm。

根据本发明的投影镜头，其中该第一透镜群及该第二透镜群的透镜总数基本上等于四。

根据本发明的投影镜头，其中该第一透镜群包括第一透镜，该第二透镜群从该图像侧依次包括第二透镜、孔径光阑、第三透镜及第四透镜。

根据本发明的投影镜头，其中该第一透镜为非球面透镜，该第一透镜的一侧具有该非球面镜面，该第一透镜的另一侧具有另一非球面镜面。

根据本发明的投影镜头，其中该第一透镜的材质为塑料。

根据本发明的投影镜头，其中该第二透镜为双凸透镜，该第三透镜为弯月形透镜，且该第三透镜凸向该孔径光阑，该第四透镜为双凸透镜。

根据本发明的投影镜头，其中该第一透镜的前表面及后表面的曲率半径从该图像侧基本上分别等于24.16及8.99mm，该第一透镜的该前表面及该后表面的顶点基本上距离3.5mm；该第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从该图像侧基本上分别等于57.21及-32.85mm，该第二透镜的该前表面及该后表面的顶点基本上距离4.4mm，该第一透镜的该后表面及该第二透镜的该前表面的顶点基本上距离20.59mm，该第二透镜的该后表面的顶点至该孔径光阑基本上距离15.77mm；该第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从该图像侧基本上分别等于74.37及16.98mm，该第三透镜的该前表面及该后表面的顶点基本上距离0.65mm，该孔径光阑至该第三透镜的该前表面的顶点基本上距离4.47mm；以及该第四透镜的前表面及后表面的曲率半径从该图像的该侧基本上分别等于19.99及-31.8mm，该第四透镜的该前表面及该后表面的顶点基本上距离2.96mm，该第三透镜的该后表面及该第四透镜的该前表面的顶点基本上距离0.8mm，该第四透镜的该后表面的顶点至光学元件基本上距离29.93mm。

根据本发明的投影镜头，其中该投影镜头的总长度介于60mm至110mm之间，该投影镜头具有有效焦距，该有效焦距介于15mm至30mm。

根据本发明的投影镜头，其中该第一焦距f1基本上为-29.20mm，且该第二焦距f2基本上为28.27mm，该总长度基本上为83mm。

根据本发明的投影镜头，其中该投影镜头具有后焦长度，该后焦长度介于20mm至40mm，且该投影镜头为非远心镜头。

根据本发明的另一个方面，提出了一种投影装置，包括投影镜头及光学元件。投影镜头从图像侧依次包括第一透镜群及第二透镜群。第一透镜群具有负折射力，且第一透镜群包括一非球面镜面。第二透镜群具有正折射力。投影镜头位于图像侧及光学元件之间。其中，第一透镜群具有第一焦距f1，第二透镜群具有第二焦距f2。第一焦距f1及第二焦距f2满足下列两个条件：0.5<|f1/f2|<1.5；及-35mm<f1<-15mm。

根据本发明的投影装置，其中该第一透镜群及该第二透镜群的透镜总数基本上等于四。

根据本发明的投影装置，其中该第一透镜群包括第一透镜，该第二透镜群从该图像侧依次包括第二透镜、孔径光阑、第三透镜及第四透镜。

根据本发明的投影装置，其中该第一透镜为非球面透镜，该第一透镜的一侧具有该非球面镜面，该第一透镜的另一侧具有另一非球面镜面。

根据本发明的投影装置，其中该第二透镜为双凸透镜，该第三透镜为弯月形透镜，且该第三透镜凸向该孔径光阑，该第四透镜为双凸透镜。

根据本发明的投影装置，其中该第一透镜的前表面及后表面的曲率半径从该图像侧基本上分别等于24.16及8.99mm，该第一透镜的该前表面及该后表面的顶点基本上距离3.5mm；该第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从该图像侧基本上分别等于57.21及-32.85mm，该第二透镜的该前表面及该后表面的顶点基本上距离4.4mm，该第一透镜的该后表面及该第二透镜的该前表面的顶点基本上距离20.59mm，该第二透镜的该后表面的顶点至该孔径光阑基本上距离15.77mm；该第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从该图像侧基本上分别等于74.37及16.98mm，该第三透镜的该前表面及该后表面的顶点基本上距离0.65mm，该孔径光阑至该第三透镜的该前表面的顶点基本上距离4.47mm；以及该第四透镜的前表面及后表面的曲率半径从该图像的该侧基本上分别等于19.99及-31.8mm，该第四透镜的该前表面及该后表面的顶点基本上距离2.96mm，该第三透镜的该后表面及该第四透镜的该前表面的顶点基本上距离0.8mm，该第四透镜的该后表面的顶点至该光学元件基本上距离29.93mm。

根据本发明的投影装置，其中该光学元件为数字微镜元件。

根据本发明的投影装置，其中该投影镜头的总长度介于60mm至110mm之间，该投影镜头具有有效焦距，该有效焦距介于15mm至30mm。

根据本发明的投影装置，其中该第一焦距f1基本上为-29.20mm，且该第二焦距f2基本上为28.27mm，该总长度基本上为83mm。

根据本发明的投影装置，其中该投影镜头具有后焦长度，该后焦长度介于20mm至40mm，该投影镜头为非远心镜头。

为了使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1示出了根据本发明第一实施例的投影装置的示意图。

图2A示出了图1的第一透镜群的示意图。

图2B示出了图1的第二透镜群的示意图。

图3示出了表3的投影镜头的横向色差图。

图4A示出了表3的投影镜头的场曲图。

图4B示出了表3的投影镜头的畸变图。

图5A、6A、7A、8A及9A分别示出了表3的投影镜头其光束分别对应于第一位置到第五位置的子午平面的光线像差图。

图5B、6B、7B、8B及9B分别示出了表3的投影镜头其光束分别对应于第一位置到第五位置的弧矢平面的光线像差图。

图10示出了表3的投影镜头的调变转换函数图。

图11示出了表3的投影镜头的离焦调制传递函数图。

图12A～12E分别为表3的投影镜头分别对应于第一位置至第五位置的点列图。

具体实施方式

请参照图1，其示出了根据本发明优选实施例的投影装置的示意图。投影装置10包括投影镜头100及光学元件300。投影镜头100从图像侧500依次包括第一透镜群110及第二透镜群130。第一透镜群110具有负折射力，且第一透镜群110包括一非球面镜面111a。第二透镜群130具有正折射力。投影镜头100位于图像侧500及光学元件300之间。其中，第一透镜群110具有第一焦距f1，第二透镜群130具有第二焦距f2。第一焦距f1及第二焦距f2满足下列两个条件：0.5<|f1/f2|<1.5；及-35mm<f1<-15mm。通过上述非球面镜面111a、第一焦距f1及第二焦距f2的设计，投影装置10可通过较精简的投影镜头100投影出图像。

光学元件300例如是数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device，DMD)。数字微镜元件上具有多个微镜片，每个微镜片分别对应于一像素并可各自旋转至不同角度。数字微镜元件收到控制讯号后，会控制各微镜片转动，以改变入射光的角度，产生ON或OFF的数字讯号，由此定义出各像素的数据，并通过投影镜头100将要显示的画面投影至图像侧500。

请参照表1，其示出了投影镜头的长度与焦距之间的关系。

表1

 

tt(mm)	50	60	70	80	90	100	110
								fw(mm)	22	22	22	22	22	22	22
f1(mm)	-69.70	-41.72	-28.21	-20.86	-16.22	-13.12	-10.95
								f2(mm)	21.83	23.00	24.18	25.20	25.95	26.47	26.83
|f1/f2|	3.19	1.81	1.17	0.83	0.63	0.50	0.41

其中，投影镜头100具有总长度tt及有效焦距(effective focallength，EFL)fw。一般说来，应用于投影装置的投影镜头，其有效焦距fw介于15mm至30mm之间。本实施例的投影镜头100的有效焦距fw以22mm作说明。当第一焦距f1与第二焦距f2的比值逐渐增加时，投影镜头100的总长度tt逐渐减少，如表1。较短的总长度tt将会相应地缩短投影镜头100的后焦长度(back focal length，BFL)fb(如图1所示)，后焦长度fb为第二透镜群130最后的镜面至光学元件300的距离。投影装置10由一光源机构(未示出于图中)提供光线至光学元件300。如果后焦长度fb不足，则第二透镜群130及光学元件300之间的距离太短，第二透镜群130将会干涉到光源机构提供的光线，使得部分的光线被遮挡住而影响投影的画面。投影装置10的后焦长度fb优选介于20mm至40mm之间。

当投影镜头100的总长度tt较长时，后焦长度fb同步增加。总长度tt较长的投影镜头100将增加投影装置10的体积及内部光学元件组装时的误差率。另外，较长的后焦长度fb还会增加投影镜头100投影图像的像差，从而降低光学元件300投影至图像侧500的画面的质量。因此，投影镜头100的总长度tt优选介于60mm至110mm之间。

以下，将说明根据本发明优选实施例的第一透镜群110及第二透镜群130的各透镜的光学数据与配置，然而本发明的技术并不局限于此。

请参照图2A及2B，图2A示出了图1的第一透镜群的示意图，图2B示出了图1的第二透镜群的示意图。第一透镜群110及第二透镜群130的透镜总数基本上等于四。第一透镜群110包括第一透镜111，第二透镜群130从图像侧500依次包括第二透镜131、孔径光阑(aperture stop)132、第三透镜133及第四透镜135。且投影镜头100优选为非远心(non-telecentric)镜头，因此远离图像侧500的透镜可对应地减少其镜高，镜高为各透镜的光轴至其边缘的高度。

非球面镜面的表面多项式可表示为：

$\frac{X^2}{R+\sqrt{R^2-(1+K)X^2}}+{\mathrm{AX}}^4+{\mathrm{BX}}^6+{\mathrm{CX}}^8+{\mathrm{DX}}^{10}+...$

其中，非球面镜面距离旋转对称轴为水平距离X，其还具有顶点曲率半径R及圆锥曲线常数K，非球面镜面在X⁴、X⁶、X⁸及X¹⁰分别对应修正系数A、B、C及D。一般非球面镜面大多取到X的10次项即可定义其特征，故本实施例仅举出修正系数A、B、C及D作说明。

如图2A所示，第一透镜群110至少包括第一透镜111，且第一透镜111的一侧包括非球面镜面111a。优选地，第一透镜111为非球面透镜，且第一透镜111的另一侧还包括另一非球面镜面111b。第一透镜111凸向图像侧500(示出于图1中)。非球面镜面111a及111b各自的参数如表2所示：

表2

 

	非球面镜面111a	非球面镜面111b
			K	-0.33	-0.69
A	-6.1080445e-06	4.4640033e-05
			B	-2.2752672e-07	-4.6820564e-07
C	7.3138981e-10	8.9361124e-10
			D	-1.04673e-12	-7.44734e-12

再者，非球面的第一透镜111的材质可以是玻璃或是塑料。由于非球面镜面111a及111b较为复杂，因此以玻璃为材质的第一透镜111加工较不易。当第一透镜111以高透光度的塑料材料制造时，还可以射出成型的方式形成非球面镜面111a及111b，节省第一透镜111制作上的成本。

另外，非球面镜面111a及非球面镜面111b两者间的顶点基本上距离3.5mm，且非球面镜面111a的中心曲率半径为24.16mm，非球面镜面111b的中心曲率半径为8.99mm。根据上述优选的参数，第一透镜111具有折射率111n及阿贝数(Abbe Number)111v，其大小分别为1.53及56。

如图2B所示，第二透镜群130的第二透镜131具有第二前表面131a及第二后表面131b，第三透镜133具有第三前表面133a及第三后表面133b，第四透镜135具有第四前表面135a及第四后表面135b。

其中，第二前表面131a的曲率半径为57.21mm，且其凸向图像侧500，第二后表面131b的曲率半径为-32.85mm，且其凹向图像侧500，所以第二透镜131为双凸透镜(biconvex lens)，其第二前表面131a及第二后表面131b两者间的顶点基本上距离4.4mm。第二透镜131的折射率131n及阿贝数131v的大小分别为1.64及601。

第三前表面133a的曲率半径为74.37mm，且其凸向图像侧500，第三后表面133b的曲率半径为16.98mm，且其凸向图像侧500，因此第三透镜133为弯月形透镜(meniscus lens)，且其凸向孔径光阑132。第三前表面133a及第三后表面133b两者间的顶点基本上距离0.65mm，其折射率133n及阿贝数133v的大小分别为1.85及23.8。

第四前表面135a的曲率半径为19.99mm，且其凸向图像侧500，第四后表面135b的曲率半径为-31.80mm，且其凹向图像侧500，所以第四透镜135为双凸透镜，第四前表面135a及第四后表面135b两者间的顶点基本上距离2.96mm。第四透镜135的折射率135n及阿贝数135v的大小分别为1.70及50.2。

如图1所示，投影装置10还包括透光平板151，设置于光学元件300及第四透镜135之间。透光平板151具有第五前表面151a及第五后表面151b。第五前表面151a及第五后表面151b两者间的顶点基本上距离1.05mm。其折射率155n及阿贝数155v的大小分别为1.49及70.20。如表3所示，本实施例的投影装置10及其投影镜头100优选的配置如下：

表3

表3中分别所示的间距为对应的表面至下一表面两者间的中心的距离。例如，图像侧500至非球面镜面111a的间距为2000mm，非球面镜面111a的顶点至非球面镜面111b的顶点的距离为3.5mm，其恰好等于第一透镜111的中心厚度，非球面镜面111b至第二前表面131a的距离为20.59mm，其余则依此类推。

根据上述可知，第二透镜131的中心厚度基本上为4.4mm，第三透镜133的中心厚度基本上为0.65mm，第四透镜135的中心厚度基本上为2.96mm。

另外，各个透镜之间的距离为前一个透镜后表面的中心至下一个透镜前表面的中心的间距。第一透镜111与第二透镜131两者间基本上距离20.59mm。第二透镜131至孔径光阑132基本上距离15.77mm。孔径光阑132至第三透镜133基本上距离4.47mm。第三透镜133及第四透镜135基本上距离0.80mm。第四透镜135至透光平板151基本上距离27mm。透光平板151至光学元件300基本上距离1.88mm。第四透镜135至光学元件300基本上距离29.93mm，亦即投影镜头100的后焦长度fb为29.93mm。

投影装置10根据上述的配置，可得到投影镜头100的总长度tt基本上为83mm。第一透镜群110负折射力的第一焦距f1为-29.20mm，第二透镜群130的正折射力的第二焦距f2为28.27mm。第一焦距f1及第二焦距f2的比值|f1/f2|基本上等于1.03，投影装置10的有效焦距fw为22mm。以下将说明光束在投影镜头100上述各位置的变化。

请参照图3，其示出了表3的投影镜头的横向色差图。投影镜头100的最大视场在本实施例中设定为10.85mm，也即在图3的离轴高度其最大值为10.85mm，y轴各刻度的间距为1.085mm，x轴为色差偏量，x轴各刻度的间距为0.5μm。在图3中，分别以光线L10、L20、L30、L40及L50说明投影镜头100的横向色差，且以光线L30为基准示出了其余光线L10、L20、L40及L50与光线L30的关系。光线L10的波长为0.62纳米(nanometer，nm)，光线L20的波长为0.59nm，光线L30的波长为0.55nm，光线L40的波长为0.48nm，光线L50的波长为0.45nm。如图3所示，投影镜头100的横向色差偏位更优选地控制在2μm至-2.5μm之间。

请参照图4A及4B，图4A示出了表3的投影镜头的场曲图，图4B示出了表3的投影镜头的畸变图。在图4A中，x轴为场曲偏量，y轴为离轴高度，y轴各刻度的间距为1.085mm，x轴各刻度的间距为0.02μm。前述的各光线还分解为子午光线及弧矢光线，如表4所示：

表4

 

光线	子午光线	弧矢光线
			L10	L101	L103
L20	L201	L203
			L30	L301	L303
L40	L401	L403
			L50	L501	L503

如图4A所示，投影镜头100的场曲量符合一般规定的标准范围，且优选地控制在0.14mm至-0.10mm的范围之内。在图4B中，x轴为畸变率，y轴则为离轴高度，y轴各刻度的间距为1.085mm，x轴各刻度的间距为0.1％，投影镜头100的畸变率更优选地控制在0.3％至-0.8％的范围之内。

另外如图1所示，多个光束分别对应于投影装置10特定的位置聚焦于光学元件300上，各个位置则对应于投影镜头100不同的离轴高度。以下将说明光束在投影镜头100上不同位置的变化，其中光束与离轴高度之间的关系如表5所示：

表5

 

光束	位置	离轴高度
			B10	第一位置(P10)	0(光轴)
B20	第二位置(P20)	5.42mm
			B30	第三位置(P30)	7.59mm
B40	第四位置(P40)	9.77mm
			B50	第五位置(P50)	10.85mm

图5A、6A、7A、8A及9A分别示出了表3的投影镜头其光束分别对应于第一位置到第五位置的子午平面的光线像差图。另外，图5B、6B、7B、8B及9B分别示出了表3的投影镜头其光束分别对应于第一位置到第五位置的弧矢平面的光线像差图。图5A及5B对应于第一位置P10，图6A及6B对应于第二位置P20，以下则依此类推。

在图5A中，x坐标为光线距离，亦即在子午平面上的入射瞳的瞳径高度(pupil height)PY，y坐标则为子午平面的误差高度(errordistance)EY。图5B的x坐标为在弧矢平面上的入射瞳的瞳径高度(pupil height)PX，y坐标则为弧矢平面的误差高度(error distance)EX。其中，投影镜头100的入射瞳径为8.727mm，图5A及图5B的x轴将瞳径高度PY及PX标准化在±1之间，x轴各刻度的间距为0.2。图5A及图5B的y轴的最大误差高度为±50μm，y轴各刻度的间距为10μm。第一位置P10的光束B10包括各种波长的光线L10、L20、L30、L40及L50。由图5A及图5B所示，在子午平面及弧矢平面上，光线L10、L20、L30、L40及L50的像差控制在±10μm之内，且光线L10、L20、L30、L40及L50均布且反向对称于图5A及图5B的y轴。

以下从图6A至图9B的坐标轴与图5A及图5B的x轴及y轴定义相同，故不再赘述。

如图6A及图6B所示，第二位置P20的光束B20包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图6A及图6B所示，在子午平面上，光线L10、L20、L30、L40及L50的像差控制在10μm至-25μm之内，在弧矢平面上，光线L10、L20、L30、L40及L50的像差控制在±10μm之内。

如图7A及图7B所示，第三位置P30的光束B30包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图7A及图7B所示，在子午平面上，光线L10、L20、L30、L40及L50的像差控制在10μm至-15μm之内，在弧矢平面上，光线L10、L20、L30、L40及L50的像差控制在±10μm之内。

如图8A及图8B所示，第四位置P40的光束B40包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图8A及图8B所示，在子午平面上，光线L10、L20、L30、L40及L50的像差控制在5μm至-15μm之内，在弧矢平面上，光线L10、L20、L30、L40及L50的像差控制在±20μm之内。

如图9A及图9B所示，第五位置P50的光束B50包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图9A及图9B所示，在子午平面上，光线L10、L20、L30、L40及L50的像差控制在15μm至-5μm之内，在弧矢平面上，光线L10、L20、L30、L40及L50的像差控制在±25μm之内。

请参照图12A～12E，其分别为表3的投影镜头分别对应于第一位置至第五位置的点列图。图12A为表3的投影镜头的第一位置的点列图(spot diagram)，图12B为第二位置的点列图，以下则依此类推。投影镜头100将光束B10、B20、B30、B40及B50分别对应于第一位置P10、第二位置P20、第三位置P30、第四位置P40及第五位置P50，投影至图像的图像侧500，并评估其点列图。投影镜头100所评估的边框的范围为30μm×30μm，光线L10、L20、L30、L40及L40的光点标示如右上侧的标号所示。表6列出了投影镜头100光点分布的评估。由图12A～12E所示，投影镜头在不同的离轴高度下，其各波长光线的光点分布都控制在标准的范围内。

表6

 

单位(μm)	第一位置(P10)	第二位置(P20)	第三位置(P30)	第四位置(P40)	第五位置(P50)
						RMS	4.83	6.28	5.96	6.11	7.03
GEO	11.20	21.65	19.37	17.77	26.27

另外，请参照图10，其示出了表3的投影镜头的调变转换函数图(modulation transfer function，MTF)。图10的x轴为黑白相间的线数对，y轴则为投影镜头100的鉴别率。示出于图1中的各光束还分解为子午光束及弧矢光束，如表7所示。

表7

 

光束	子午光束	弧矢光束
			B10	B101	B103
B20	B201	B203
			B30	B301	B303
B40	B401	B403
			B50	B501	B503
B60	B601	B603

如图10所示，子午光束B101、B201、B301、B401及B501与弧矢光束B103、B203、B303、B403及B503的鉴别率都符合标准的0.4范围内，且更优选地控制在0.55的范围内。

再者，请参照图11，其示出了图1的投影装置的离焦调制传递函数图(through focus modulation transfer function)。如图9A及9B所示，通过本实施例的投影镜头100在广角模式及摄远模式时所获得的离焦调制传递函数的数值都在标准范围内。

根据上述实施例披露的投影镜头100及使用该投影镜头100的投影装置10，根据投影镜头100测得的色差、场曲及畸变都在投影图像的标准范围内。另外，不同波长光线的综合像差，在投影镜头100不同的离轴高度，都具有极小的误差量，且都具有对称性。因此，投影装置10通过投影镜头100的设置，可投射出良好画面质量的图像。

本发明上述实施例披露的投影镜头及使用该投影镜头的投影装置，虽然第一透镜群以一片非球面透镜，且第二透镜群以三片不同光学特性的透镜组合如上，然而本领域普通技术人员可知，本发明并不以此为限。任何只要是通过两个透镜群，且第一透镜群包括非球面镜面的透镜组合，都包括在本发明所属的范围中。

本发明上述实施例所披露的投影镜头及使用该投影镜头的投影装置，通过两群四片的透镜组合，在投影镜头的有效投影焦距为22mm时，可投射出画面质量佳的图像。并且投影装置通过非球面镜面及非远心的结构，节省了投影透镜所需的透镜的数目及其大小，进而减少了因过多的透镜而造成的累进误差。因此本实施例的投影装置以精简的投影镜头设计，投射出画面质量佳的图像。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例披露如上，然而其并非用于限定本发明。本领域的普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出各种更改与修饰。因此，本发明的保护范围应当以所附权利要求范围所界定的为准。

主要组件符号说明

10：投影装置             100：投影镜头

110：第一透镜群          111：第一透镜

111a、111b：非球面镜面   130：第二透镜群

131：第二透镜            131a：第二前表面

131b：第二后表面                  132：孔径光阑

133：第三透镜                     133a：第三前表面

133b：第三后表面                  135：第四透镜

135a：第四前表面                  135b：第四后表面

151：透光平板                     151a：第五前表面

151b：第五后表面                  300：光学元件

500：图像侧                       fb：后焦长度

B10、B20、B30、B40、B50、B60：光束

B101、B201、B301、B401、B501、B601：子午光束

B103、B203、B303、B403、B503、B603：弧矢光束

L10、L20、L30、L40、L50：光线

L101、L201、L301、L401、L501：子午光线

L103、L203、L303、L403、L503：弧矢光线

P10：第一位置       P20：第二位置

P30：第三位置       P40：第四位置

P50：第五位置       tt：总长度

θ：投影角

Claims (11)

1.一种投影镜头，设置于投影装置中，所述投影镜头从图像侧依次包括：

第一透镜群，具有负折射力，所述第一透镜群包括一非球面镜面；以及

第二透镜群，具有正折射力；

其中，所述第一透镜群具有第一焦距f1，所述第二透镜群具有第二焦距f2，所述第一焦距f1及所述第二焦距f2满足下列两个条件：

0.5<|f1/f2|<1.5；及

-35mm<f1<-15mm。

2.根据权利要求1所述的投影镜头，其中，所述第一透镜群及所述第二透镜群的透镜总数基本上等于四。

3.根据权利要求2所述的投影镜头，其中，所述第一透镜群包括第一透镜，所述第二透镜群从所述图像侧依次包括第二透镜、孔径光阑、第三透镜及第四透镜。

4.根据权利要求3所述的投影镜头，其中，所述第一透镜为非球面透镜，所述第一透镜的一侧具有所述非球面镜面，所述第一透镜的另一侧具有另一非球面镜面。

5.根据权利要求4所述的投影镜头，其中，所述第一透镜的材质为塑料。

6.根据权利要求3所述的投影镜头，其中，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为弯月形透镜，且所述第三透镜凸向所述孔径光阑，所述第四透镜为双凸透镜。

7.根据权利要求3所述的投影镜头，其中，所述第一透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像侧基本上分别等于24.16及8.99mm，所述第一透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3.5mm；

所述第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像侧基本上分别等于57.21及-32.85mm，所述第二透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离4.4mm，所述第一透镜的所述后表面及所述第二透镜的所述前表面的顶点基本上距离20.59mm，所述第二透镜的所述后表面的顶点至所述孔径光阑基本上距离15.77mm；

所述第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像侧基本上分别等于74.37及16.98mm，所述第三透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离0.65mm，所述孔径光阑至所述第三透镜的所述前表面的顶点基本上距离4.47mm；以及

所述第四透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧基本上分别等于19.99及-31.8mm，所述第四透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离2.96mm，所述第三透镜的所述后表面及所述第四透镜的所述前表面的顶点基本上距离0.8mm，所述第四透镜的所述后表面的顶点至光学元件基本上距离29.93mm。

8.根据权利要求1所述的投影镜头，其中，所述投影镜头的总长度介于60mm至110mm之间，所述投影镜头具有有效焦距，所述有效焦距介于15mm至30mm。

9.根据权利要求8所述的投影镜头，其中，所述第一焦距f1基本上为-29.20mm，且所述第二焦距f2基本上为28.27mm，所述总长度基本上为83mm。

10.一种投影装置，包括：

投影镜头，从图像侧依次包括：

第一透镜群，具有负折射力，且所述第一透镜群包括一非球面镜面；及

第二透镜群，具有正折射力；以及

光学元件，所述投影镜头位于所述图像侧及所述光学元件之间；

其中，所述第一透镜群具有第一焦距f1，所述第二透镜群具有第二焦距f2，所述第一焦距f1及所述第二焦距f2满足下列两个条件：

0.5<|f1/f2|<1.5；及

-35mm<f1<-15mm。

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