CN101487924B - 广角镜头与应用其的投影装置 - Google Patents

Abstract

一种广角镜头与应用其的投影装置。广角镜头从图像的一侧依次包括第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群。第三透镜群包括孔径光阑。第一透镜群具有负折射力。第二透镜群具有正折射力。第三透镜群具有正折射力。其中，第一透镜群的焦距f1，及广角镜头的焦距fw满足：-15mm＜f1＜-7.5mm，及0.5＜|f1/fw|＜1.5。

Description

广角镜头与应用其的投影装置 

技术领域

本发明涉及一种广角镜头与应用其的投影装置，且特别是涉及一种具有三个透镜群的广角镜头与应用其的投影装置。 

背景技术

投影装置的投影距离与显示图像的尺寸有关，当投影装置摆设的位置距离屏幕越远，图像越大。然而，投影距离常因硬件空间条件而被局限。因此，如何在有限投影距离显示出大的图像，是业界在投影装置中致力研究的目标之一。 

发明内容

本发明涉及一种广角镜头与应用其的投影装置，通过三群透镜的设置，使投影装置可在较短的投影距离下显示大尺寸的图像。 

根据本发明的一方面，提出一种广角镜头设置于投影装置中。广角镜头从图像的一侧依次包括第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群。第三透镜群包括孔径光阑(aperture stop)。第一透镜群具有负折射力(negative refracting power)。第二透镜群具有正折射力(positive refracting power)。第三透镜群具有正折射力。其中，第透镜群的焦距f1，及广角镜头的焦距fw满足：-15mm＜f1＜-7.5mm，及0.5＜|f1/fw|＜1.5。 

所述的广角镜头中所述图像的像高，及所述图像至所述广角镜头的投影距离的比值基本上为所述广角镜头的投影角θ的正切(tangent)值，所述投影角θ满足下列条件： 

30°≤θ≤60°。 

所述的广角镜头中所述广角镜头的后焦距(back focal length，BFL)大于20mm。 

所述的广角镜头中所述所述广角镜头是非远心(non-telecentric)广角镜头。 

所述的广角镜头中所述广角镜头的透镜总数基本上等于七。 

所述的广角镜头中所述第一透镜群从所述图像的所述侧，依次包括第一透镜及第二透镜，所述第二透镜群从所述图像之所述侧依次包括第三透镜及第四透镜，所述第三透镜群从所述图像之所述侧依次包括第五透镜、第六透镜及第七透镜，所述孔径光阑位于所述第五透镜邻近于所述图像的一侧。 

所述的广角镜头中所述第一透镜群中，所述第一透镜是非球面透镜，所述第二透镜是双凹透镜。 

所述的广角镜头中所述第一透镜的材质是塑料。 

所述的广角镜头中所述第一透镜的材质是玻璃。 

所述的广角镜头中所述第二透镜群中所述第三透镜是双凸透镜，所述第四透镜是凸透镜，所述第四透镜具有第一凸面，其凸向所述第三透镜。 

所述的广角镜头中所述第四透镜是平凸透镜及双凸透镜其中之一。 

所述的广角镜头中所述第三透镜群中，所述第五透镜是凹透镜，所述第五透镜具有第一凹面，所述第一凹面凹向所述孔径光阑，所述第六透镜是双凸透镜，所述第七透镜是非球面透镜。 

所述的广角镜头中所述第五透镜是平凹透镜(plano-concavelens)及双凹透镜其中之一。 

所述的广角镜头中所述第七透镜的材质是玻璃。 

所述的广角镜头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的该侧分别等于45.75mm及14.96mm，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3.47mm； 

所述第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的该侧分别等于-43.85及24.35mm，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3mm，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22.18mm； 

第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的该侧分别等于62.09及-43.31mm，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6.8mm，第二透镜的所述后表面及所述第三透镜的所述前表面的顶点基本上距离14.04mm； 

所述第四透镜的前表面的曲率半径等于32.23mm，所述第四透镜的后表面基本上为平面，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5.2mm，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0.15mm，所述第四透镜的所述后表面至所述孔径光阑基本上距离21.21mm； 

所述第五透镜的前表面的曲率半径等于-17.41mm，所述第五透镜的后表面基本上为平面，所述第五透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离0.85mm，所述孔径光阑至所述第五透镜的所述前表面的顶点基本上距离1.02mm； 

所述第六透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的该侧分别等于17.25及-30.81mm，所述第六透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3.58mm，所述第五透镜的所述后表面及所述第六透镜的所述前表面的顶点基本上距离0.15mm；以及 

所述第七透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的该侧分别等于54.67及-21.78mm，所述第七透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3mm，所述第六透镜的所述后表面及所述第七透镜所述前表面的顶点基本上距离3.34mm。 

所述的广角镜头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的所述侧分别等于62.23及14.2mm，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3.6mm； 

所述第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-43.23及28.43mm，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1.74mm，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16.58mm； 

所述第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于99.69及-64.94mm，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4.35mm，第二透镜的所述后表面及所述第三透镜的所述前表面的顶点基本上距离6.85mm； 

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分别等于28.57及-166mm，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5.8mm，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6.02mm，所述第四透镜的所述后表面的顶点至所述孔径光阑基本上距离17.07mm； 

所述第五透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-14.85及204.1mm，所述第五透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离0.9mm，所述孔径光阑至所述第五透镜的所述前表面的顶点基本上距离1mm； 

所述第六透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于16.77及-21.79mm，所述第六透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3.5mm，所述第五透镜的所述后表面及所述第六透镜的所述前表面的顶点基本上距离0.2mm； 

所述第七透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于62.89及-28.4mm，所述第七透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离2.58mm，所述第六透镜的所述后表面及所述第七透镜的所述前表面的顶点基本上距离2.85mm。 

根据本发明的另一方面，提出一种投影装置包括广角镜头及光学元件。广角镜头从图像的一侧依次包括第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群。第三透镜群，包括孔径光阑。第一透镜群具有负折射力。第二透镜群具有正折射力。第三透镜群具有正折射力。广角镜头位于图像及光学元件之间。其中，第一透镜群的焦距f1，及广角镜头的焦距fw，满足：-15mm＜f1＜-7.5mm，及0.5＜|f1/fw|＜1.5。 

所述投影装置中所述光学元件为数字微镜元件(DigitalMicro-mirror Device，DMD)，所述广角镜头为非远心广角镜头。 

所述的投影装置中所述图像的像高，及所述图像至所述广角镜头的投影距离的比值基本上为所述广角镜头的投影角θ的正切值，所述投影角θ满足下列条件： 

30°≤θ≤60°。 

所述的投影装置中所述广角镜头为非远心广角镜头。 

所述的投影装置中所述广角镜头的透镜总数基本上等于七。 

所述的投影装置中所述第一透镜群从所述图像的所述侧，依次包括第一透镜及第二透镜，所述第二透镜群从所述图像的所述侧依次包括第三透镜及第四透镜，所述第三透镜群从所述图像的所述侧依次包括第五透镜、第六透镜及第七透镜，所述孔径光阑位于所述第五透镜邻近于所述图像的一侧。 

所述的投影装置中所述第一透镜群中，所述第一透镜为非球面透镜，所述第二透镜为双凹透镜。 

所述的投影装置中所述第一透镜的材质为塑料。 

所述的投影装置中所述第一透镜的材质为玻璃。 

所述的投影装置中所述第二透镜群中所述第三透镜为双凸透镜，所述第四透镜为凸透镜，所述第四透镜具有第一凸面，其凸向所述第三透镜。 

所述的投影装置，其中所述第四透镜为平凸透镜及双凸透镜其中之一。 

所述的投影装置中所述第三透镜群中，所述第五透镜为凹透镜，所述第五透镜具有第一凹面，所述第一凹面凹向所述孔径光阑。所述第六透镜为双凸透镜，所述第七透镜为非球面透镜。 

所述的投影装置中所述第五透镜为平凹透镜及双凹透镜其中之一。 

所述的投影装置中所述第七透镜的材质为玻璃。 

所述的投影装置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的所述侧分别等于45.75及14.96mm，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3.47mm； 

所述第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-43.85及24.35mm，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3mm，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22.18mm； 

所述第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于62.09及-43.31mm，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6.8mm，第二透镜的所述后表面及所述第三透镜的所述前表面的顶点基本上距离14.04mm； 

所述第四透镜的前表面的曲率半径等于32.23mm，所述第四透镜的后表面基本上为平面，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5.2mm，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0.15mm，所述第四透镜的所述后表面至所述孔径光阑基本上距离21.21mm； 

所述第五透镜的前表面的曲率半径等于-17.41mm，所述第五透镜的后表面基本上为平面，所述第五透镜的所述前表面及所述后表 面的顶点基本上距离0.85mm，所述孔径光阑至所述第五透镜的所述前表面的顶点基本上距离1.02mm； 

所述第六透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于17.25及-30.81mm，所述第六透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3.58mm，所述第五透镜的所述后表面及所述第六透镜的所述前表面的顶点基本上距离0.15mm；以及 

所述第七透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于54.67及-21.78mm，所述第七透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3mm，所述第六透镜的所述后表面及所述第七透镜的所述前表面的顶点基本上距离3.34mm，所述第七透镜的所述后表面的顶点至所述光学元件基本上距离25mm。 

所述的投影装置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的所述侧分别等于62.23及14.2mm，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3.6mm； 

所述第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-43.23及28.43mm，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1.74mm，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16.58mm； 

所述第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于99.69及-64.94mm，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4.35mm，第二透镜的所述后表面及所述第三透镜的所述前表面的顶点基本上距离6.85mm； 

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分别等于28.57及-166mm，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5.8mm，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6.02mm，所述第四透镜的所述后表面的顶点至所述孔径光阑基本上距离17.07mm； 

所述第五透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-14.85及204.1mm，所述第五透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离0.9mm，所述孔径光阑至所述第五透镜的所述前表面的顶点基本上距离1mm； 

所述第六透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于16.77及-21.79mm，所述第六透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3.5mm，所述第五透镜的所述后表面及所述第六透镜的所述前表面的顶点基本上距离0.2mm； 

所述第七透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于62.89及-28.4mm，所述第七透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离2.58mm，所述第六透镜的所述后表面及所述第七透镜的所述前表面的顶点基本上距离2.85mm，所述第七透镜的所述后表面的顶点至所述光学元件基本上距离25.03mm。 

为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，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2示出了图1的图像及广角镜头相互关系的示意图。 

图3A、图3B及图3C分别示出了图1的第一、第二及第三透镜群的示意图。 

图4示出了表2的广角镜头的横向色差图。 

图5A及图5B分别示出了表2的广角镜头的场曲图及畸变图。 

图6A及图6B分别示出了表2的广角镜头的光束在第一位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图7A及图7B分别示出了表2的广角镜头的光束在第二位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图8A及图8B分别示出了表2的广角镜头的光束在第三位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图9A及图9B分别示出了表2的广角镜头的光束在第四位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图10A及图10B分别示出了表2的广角镜头的光束在第五位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图11A及图11B分别示出了表2的广角镜头的光束在第六位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图12示出了表2的广角镜头的调制传递函数图。 

图13示出了表2的广角镜头的离焦调制传递函数图。 

图14示出了依照本发明第二实施例的投影装置的示意图。 

图15A、图15B及图15C分别示出了图14的第一、第二及第三透镜群的示意图。 

图16示出了表8的广角镜头的横向色差图。 

图17A及图17B分别示出了表8的广角镜头的场曲图及畸变图。 

图18A及图18B分别示出了表8的广角镜头的光束在第一位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图19A及图19B分别示出了表8的广角镜头的光束在第二位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图20A及图20B分别示出了表8的广角镜头的光束在第三位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图21A及图21B分别示出了表8的广角镜头的光束在第四位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图22A及图22B分别示出了表8的广角镜头的光束在第五位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图23A及图23B分别示出了表8的广角镜头的光束在第六位置的子午面及弧矢面的光线像差图。 

图24示出了表8的广角镜头的调制传递函数图。 

图25示出表8的广角镜头的离焦调制传递函数图。 

附图26A、26B、26C、26D、26E、26F分别对应为表2的广角镜头的第一位置、第二位置、第三位置、第四位置、第五位置及第六位置的点列图。 

附图27A、27B、27C、27D、27E、27F分别对应为表8的广角镜头的第一位置、第二位置、第三位置、第四位置、第五位置及第六位置的点列图。 

具体实施方式

第一实施例 

请参照图1，其示出了根据本发明第一实施例的投影装置的示意图。投影装置10包括广角镜头100及光学元件300。广角镜头100从图像500的一侧510依次包括第一透镜群110、第二透镜群130及第三透镜群130。第三透镜群130包括孔径光阑151。第一透镜群110具有负折射力。第二透镜群130具有正折射力。第三透镜群150具有正折射力。广角镜头100位于图像500及光学元件300之间。其中，第一透镜群110的焦距f1，及广角镜头100的焦距fw满足：-15mm＜f1＜-7.5mm，及0.5＜|f1/fw|＜1.5。 

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，每一微镜片可各自旋转至不同角度以产生ON或OFF的数字讯号，通过将要显示的图像经过广角镜头100投影至图像500之侧510。 

请参照图2，其示出了图1的图像及广角镜头相互关系的示意图。其中图像500的像高IMH，及图像500至广角镜头100的投影距离D的比值为广角镜头100的投影角θ的正切(tangent)值。为了达到投影装置10广角的功能，投影角θ需介于30度至60度之间(30°≤θ≤60°)。另外，广角镜头100具有后焦距(back focallength，BFL)fb(图1中示出)，后焦距fb是第三透镜群150最后的镜面至光学元件300的距离。投影装置10由光源机构(图中未示出)提供光线至光学元件300。假如后焦距fb不足，将使得光源机构干涉光学元件300于图像500之侧510产生的画面。投影装置10后焦距fb优选大于20mm。由于孔径光阑151设置于第三透镜群150中，广角镜头100是非远心(non-telecentric)广角镜头。因此 远离图像500之侧510的透镜可对应减少其镜高，镜高是广角镜头100的光轴100’至各个透镜的边缘的高度。 

以下，将说明根据本发明第一实施例的广角镜头100的各透镜的光学特性及其配置，但本发明的技术并不局限于此。 

请参照图3A及3C图3A示除了图1的第一透镜群的示意图，图3B示出了图1的第二透镜群的示意图，图3C示出了图1的第三透镜群的示意图。第一透镜群110从图像500之侧510依次包括第一透镜111及第二透镜113，第二透镜群130从图像500之侧510依次包括第三透镜131及第四透镜133，第三透镜群150从图像500之侧510依次包括第五透镜153、第六透镜155及第七透镜157，孔径光阑151位于第五透镜153邻近于图像500的一侧。广角镜头100的透镜总数基本上等于七。其中，第一透镜111及第七透镜157是非球面透镜，其各自至少具有一个非球面镜面。 

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是水平距离X，非球面镜面还具有顶点曲率半径R及圆锥曲线常数K，非球面镜面于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次方即可定义其特征，故本实施例仅举出修正系数A、B、C及D做说明。 

如图3A所示，第一透镜111的前侧包括非球面镜面111a且第一透镜111的后侧包括非球面镜面111b，第一透镜111是凸向图像 500。第一透镜111的材质优选为塑料，且非球面镜面111a及111b各自的参数如表1所示： 

表1 

	非球面镜面 111a	非球面镜面  111b	非球面镜面  157a	非球面镜面  157b
					K	-9.55	-0.7132758	0	-1.38929
A	6.9419585e-6	2.8116445e-7	1.0867643e-4	-1.0278238e-5
					B	1.6610435e-9	-2.2943824e-8	-1.9864767e-7	2.6022071e-7
C	-7.6338492e-12	2.2317135e-10	-1.8158118e-8	-2.0673412e-8
					D	5.373e-15	-5.19213e-13	2.39538e-10	2.70435e-10

另外，如图3C所示，第七透镜157的前侧包括非球面镜面157a且第七透镜157的后侧包括非球面镜面157b。第七透镜157的材质优选为高透光率的玻璃，且非球面镜面157a及157b各别的参数如表1所示。由于第一透镜群110及第三透镜群150各对应具有非球面的第一透镜111及第七透镜157，投影装置10除可大幅减少镜片的总数外，仍可提供光学元件300广角地投影出大尺寸画面的图像500。 

再者，第一透镜群110的第二透镜113具有第二前表面113a及第二后表面113b。第二透镜群130的第三透镜131具有第三前表面131a及第三后表面131b，及第四透镜133具有第四前表面133a及第四后表面133b。第三透镜群150的第五透镜153具有第五前表面153a及第五后表面153b，及第六透镜155具有第六前表面155a及第六后表面155b。如表2所示，本实施例的投影装置10及其的投影镜头100优选的配置如下： 

表2 

表2中，曲率半径是各透镜所对应的中心曲率半径。其中，当曲率半径是无限大(∞)时，所对应的表面是平面。例如第四后表面133b是平面。当曲率半径为正值时，表示曲率的圆心介于对应的表面及光学元件300之间，当曲率半径为负值时，表示曲率的圆心介于对应的表面及图像500之间。表2中的各所示的距离是对应其表面至下一表面两者间的中心的距离。例如，非球面镜面111a的顶点至非球面镜面111b的顶点的距离是3.47mm，等于第一透镜111的中心厚度，其余则依此类推。 

由上述可知，投影镜头100的第二透镜113是双凹透镜(biconcave lens)，第三透镜133及第六透镜155均为双凸透镜(biconvex lens)。 

第四透镜优选是凸透镜，且凸向第三透镜131，其可以是平凸透镜(plano-convex lens)及双凸透镜两者其中之一。在本实施例中，第四透镜133是平凸透镜。 

第五透镜优选是凹透镜，且凹向孔径光阑151，其可以是平凹透镜及双凹透镜两者其中之一。在本实施例中，第五透镜133是平凹透镜。 

另外，投影装置10还包括透光平板171设置于光学元件300及第七透镜157之间。透光平板171具有第八前表面171a及第八后表面171b。透光平板171的厚度是1.05mm。 

投影装置10根据上述的配置，可得到广角镜头100的总长度tt基本上为113mm。第一透镜群110负折射力的焦距f1为-10.17mm，第二透镜群130的正折射力的焦距f2为25.53mm，第三透镜群150的正折射力的焦距f3为32.42mm。投影装置10的焦距fw为10.20mm。焦距f1及焦距fw的比值|f1/fw|基本上等于0.997，广角镜头100的投影角θ基本上为47度。 

请参见图4，其示出了表2的广角镜头的横向色差图。广角镜头100的最大视场在本实施例中设定为10.85mm。在图4中，分别以光线L10、L20、L30、L40及L50说明广角镜头的横向色差，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的波长是0.62纳米(nanometer，nm)，光线L20的波长是0.59nm，光线L30的波长系为0.55nm，光线L40的波长是0.48nm，光线L50的波长是0.45nm。如图4所示，广角镜头100的横向色差偏位控制在5.4微米(micrometer，μm)至-1.8μm之间。 

请参见图5A及5B，图5A示出了表3的广角镜头的场曲图，图5B示出了表3的广角镜头的畸变图。在图5A中，x轴为场曲偏量，y轴为离轴高度。前述的各光线还分解为子午光线及弧矢光线，如表3所示： 

表3 

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5A所示，广角镜头的场曲量符合一般规定的标准范围内，且优选地控制在0.11mm至-0.05mm范围之内。在图5B中，x轴为畸变率，y轴则为离轴高度，广角镜头100的畸变率作优选地控制在0.25％至-0.275％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，各个位置则对应至广角镜头100不同的离轴高度。以下将说明光束在广角镜头100上不同位置的变化，其中光束与离轴高度的间的关系如表4所示： 

表4 

光束	位置	离轴高度
			B10	第一位置(P10)	0(光轴)
B20	第二位置(P20)	3.25mm
			B30	第三位置(P30)	5.42mm
B40	第四位置(P40)	7.59mm

[0120] 

B50	第五位置(P50)	9.77mm
			B60	第六位置(P60)	10.85mm

请参见图6A及图6B，其分别示出了表2的广角镜头的光束在第一位置的子午面及弧矢面的光线像差图。在图6A中，x坐标是光线距离，也就是在子午面上的入射瞳的瞳径高度(pupil height)PY，y坐标则为子午面的误差高度(error distance)EY。第6B图的x坐标是在弧矢面上的入射瞳的瞳径高度(pupil height)PX，y坐标则为弧矢面的误差高度(error distance)EX。图6A及图6A的y轴的最大误差高度是±50μm。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6A及图6B所示，在子午面及弧矢面上，光线L10至L50的像差控制在±10μm的内，且均布反向对称于图6A及图6By轴。 

以下从图7A至图11B的坐标轴与图6A及图6B的x轴及y轴定义相同，故不再赘述。 

请参见图7A及图7B，其分别示出了表2的广角镜头的光束在第二位置的子午面及弧矢面的光线像差图。第二位置P20的光束B20包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图7A及图7B所示，光线L10至L50在子午面上的像差控制在5μm至-15μm之内，在弧矢面上的像差控制在±10μm之内。 

请参照图8A及图8B，其分别示出了表2的广角镜头的光束在第三位置的子午面及弧矢面的光线像差图。第三位置P30的光束B30包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图8A及图8B所示，光线L10至L50在子午面上的像差控制在15μm至-10μm之内，而弧矢面的像差控制在±15μm之内。 

请参见图9A及图9B，其分别示出了表2的广角镜头的光束在第四位置的子午面及弧矢面的光线像差图。第四位置P40的光束B40包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图9A及图9B所示，光线L10至L50在子午面的像差控制在±15μm之内，在弧矢面上的像差控制在±10μm之内。 

请参照图10A及图10B，其分别示出了表2的广角镜头的光束在第五位置的子午面及弧矢面的光线像差图。第五位置P50的光束B50包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图10A及图10B所示，光线L10至L50在子午面上的像差控制在10μm至-15μm之内，在弧矢面上的像差系控制在±15μm之内。 

请参见图11A及图11B，其分别示出了表2的广角镜头的光束在第六位置的子午面及弧矢面的光线像差图。第六位置P60的光束B60包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图11A及图11B所示，光线L10至L50在子午面上的像差控制在5μm至-10μm之内，在弧矢面上的像差控制在±20μm之内。 

请参见附图26A～26F，其分别对应为表2中广角镜头的第一位置至第六位置的位图(spot diagram)。广角镜头100将光束B10至B60分别对应第一位置P10至第六位置P60，投影至图像500的侧510，并评估其点列图。广角镜头100所评估的边框的范围系为30μm×30μm，光线L10、L20、L30、L40及L50的光点标示如右侧的标号所示。表5列出广角镜头100光点分布的评估。由附图26A～26F所示，广角镜头在不同离轴高度下，其各波长光线的光点分布都控制在标准的范围内。 

表5 

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)	第六位  置(P60)
							RMS	3.31	3.92	4.59	4.36	3.68	5.18
GEO	9.22	12.40	13.87	13.08	15.29	20.26

另外，请参见图12，其示出了表2的广角镜头的调制转传递函数图(modulation transfer function，MTF)。图12的x轴为黑白相间的线数对，y轴则为广角镜头100的鉴别率。图1示出的各光束进一步分解为子午光束及弧矢光束，如表6所示： 

表6 

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12所示，表6中所有的子午光束与弧矢光束的鉴别率都符合标准的40％范围内，且优选地控制在65％的范围内。 

再者，请参见图13，其示出了表2的广角镜头的离焦调制传递函数图(through focus modulation transfer function)。如第13图所示，表2的广角镜头的离焦调制传递函数的数值都在标准范围内。 

根据本发明第一实施例披露的广角镜头100与应用其的投影装置10，在投影距离D基本上为1米时，投影装置10可投影出55的图像500。再者，根据广角镜头100测得的色差、场曲、畸变及光线的综合像差，可知广角镜头100投影的图像500的质量都在广 角投影图像的标准范围内，且根据广角镜头100的调制传递函数图，还可得到广角镜头100的分辨率更高达65％，提供投影装置10的使用者在较短的投影距离下可具有高画质的图像。 

第二实施例 

请参见图14，其示出了根据本发明第二实施例的投影装置的示意图。投影装置20包括广角镜头200及光学元件300。广角镜头200从图像600的一侧610依次包括第一透镜群210、第二透镜群230及第三透镜群230。 

以下，将说明根据本发明第二实施例的广角镜头的各透镜的光学数据与配置，但本发明的技术并不局限于此。 

请参见图15A至图15C，图15A示出了图14的第一透镜群的示意图，图15B示出了图14的第二透镜群的示意图，图15C示出了图14的第三透镜群的示意图。第一透镜群210从图像600之侧610依次包括第一透镜211及第二透镜213，第二透镜群230从图像600之侧610依次包括第三透镜231及第四透镜233，第三透镜群250从图像600之侧610依次包括第五透镜253、第六透镜255及第七透镜257，孔径光阑151位于第五透镜253邻近于图像600的一侧。广角镜头200的透镜总数基本上等于七。其中，第一透镜211及第七透镜257为非球面透镜，其各自至少具有一个非球面镜面。 

如图15A所示，第一透镜211的前侧包括非球面镜面211a且第一透镜211的后侧包括非球面镜面211b，第一透镜211是凸向图像600。第一透镜211的材质优选为高透光率的玻璃，且非球面镜面211a及211b各自的参数如表7所示： 

表7 

	非球面镜面211a	非球面镜面211b	非球面镜面   257a	非球面镜面   257b
					K	1	-0.4	-1.4	-8
A	1.6889858e-6	-7.3513228e-6	-4.723411e-5	1.6467999e-5
					B	5.6464142e-11	-1.7430039e-8	-5.5015373e-7	-2.7521822e-8
C	-6.318039e-12	-4.9125452e-11	6.4882375e-9	5.9948478e-9
					D	1.29078e-14	-4.26216e-13	-4.81277e-12	5.69275e-11

如图15C所示，第七透镜257的前侧包括非球面镜面257a且第七透镜257的后侧包括非球面镜面257b。第七透镜257的材质优选为高透光率的玻璃，且非球面镜面257a及257b各自的参数如表7所示。 

另外，第一透镜群210的第二透镜213具有第二前表面213a及第二后表面213b。第二透镜群230的第三透镜231具有第三前表面231a及第三后表面231b，及第四透镜233具有第四前表面233a及第四后表面233b。第三透镜群250的第五透镜253具有第五前表面253a及第五后表面253b，及第六透镜255具有第六前表面255a及第六后表面255b。如表8所示，本实施例的投影装置20及其的投影镜头200优选的配置如下： 

表8 

表8的各参数意义与表2相同。例如，由表8可知，第二透镜213是双凹透镜，第三透镜231是双凸透镜，且第六透镜255是双凸透镜。在本实施例中，第四透镜233是双凸透镜，且第五透镜253是双凹透镜。 

投影装置20根据上述的配置，可得到广角镜头200的总长度tt’基本上为100mm。第一透镜群210负折射力的焦距f1’为-10.61mm，第二透镜群230的正折射力的焦距f2’为22.30mm，第三透镜群250的正折射力的焦距f3’为34.04mm。投影装置20的焦距fw’为12.2mm。焦距f1’及焦距fw’的比值|f1’/fw’|基本上等于0.870，广角镜头200的投影角θ’基本上为42度。 

请参见图16，其示出了表8的广角镜头的横向色差图。广角镜头200的最大视场在本实施例中设定为10.85mm。在图16中，分别以光线L10、L20、L30、L40及L50说明广角镜头的横向色差，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。广角镜头200的横向色差偏位控制在4.2μm至-0.9μm之间。 

请参见图17A及图17B，图17A示出了表8的广角镜头的场曲图图17B示出了表8的广角镜头的畸变图。如图17A所示，广角镜头的场曲量符合一般规定的标准范围内，且优选地控制在0.09mm至-0.05mm范围之内。在图15B中，广角镜头200的畸变率最优选地控制在0％至-1％范围之内。 

如图14所示，多个光束分别对应于投影装置20特定的多个位置聚焦于光学元件300上，各个位置则对应至广角镜头200不同离轴高度。以下将说明光束在广角镜头200上述各位置的变化，其中光束与离轴高度的间的关系如表9所示： 

表9 

光束	位置	离轴高度
			B10’	第一位置(P10’)	0(光轴)
B20’	第二位置(P20’)	3.25mm
			B30’	第三位置(P30’)	5.42mm
B40’	第四位置(P40’)	7.59mm
			B50’	第五位置(P50’)	9.77mm
B60’	第六位置(P60’)	10.85mm

请参见图18A及图18B，其分别示出了表8的广角镜头的光束在第一位置的子午面及弧矢面的光线像差图。在图18A中，x坐标是子午面上的入射瞳的瞳径高度PY，y坐标则为子午面的误差高度EY。图18B的x坐标是在弧矢面上的入射瞳的瞳径高度PX，y坐标则为弧矢面的误差高度EX。图18A及图18A的y轴的最大误差高度是±50μm。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18A及图18B所示，光线L10至L50在子午面及弧矢面上的像差控制在±20μm之内，且均布反向对称于图18A及图18By轴。 

以下从图19A至图23B的坐标轴与图18A及图18B的x轴及y轴定义相同，故不再赘述。 

请参见图19A及图19B，其分别示出了表8的广角镜头的光束在第二位置的子午面及弧矢面的光线像差图。第二位置P20’的光束B20’包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图19A及图19B 所示，光线L10至L50在子午面上的像差控制在25μm至-30μm之内，在弧矢面上的像差控制在±25μm之内。 

请参见图20A及图20B，其分别示出了表8的广角镜头的光束在第三位置的子午面的光线像差图第三位置P30’的光束B30’包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图20A及图20B所示，光线L10至L50在子午面上的像差控制在15μm至-40μm之内，在弧矢面上的像差控制在±30μm之内。 

请参见图21A及图21B，其分别示出了表8的广角镜头的光束在第四位置的子午面及弧矢面的光线像差图。第四位置P40’的光束B40’包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图21A及图21B所示，光线L10至L50在子午面上的像差控制在15μm至-40μm之内，在弧矢面上的像差控制在±25μm之内。 

请参见图22A及图22B，其分别示出了表8的广角镜头的光束在第五位置的子午面的光线像差图。第五位置P50’的光束B50’包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图22A及图22B所示，光线L10至L50在子午面上的像差控制在15μm至-45μm之内，在弧矢面上的像差控制在±20μm之内。 

请参见图23A及图23B，其分别示出了表8的广角镜头的光束在第六位置的子午面的光线像差图。第六位置P60’的光束B60’包括光线L10、L20、L30、L40及L50。由图23A及图23B所示，光线L10至L50在子午面上的像差控制在20μm至-25μm之内，在弧矢面上的像差控制在±35μm之内。 

请参照附图27A～27F，其分别对应为表8的广角镜头的第一位置至第六位置的点列图。广角镜头200将光束B10’、B20’、B30’、B40’、B50’及B60’分别对应第一位置P10’、第二位置P20’、第三 位置P30’、第四位置P40’、第五位置P50’及第六位置P60’，投影至图像600之侧610，并评估其点列图。广角镜头200所评估的边框的范围是30μm×30μm，光线L10、L20、L30、L40及L50的光点标示如右侧的标号所示。表10列出广角镜头200光点分布的评估。由附图27A～27F所示，广角镜头在不同离轴高度下，其各波长光线的光点分布都控制在标准的范围内。 

表10 

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’)	第六位置     (P60’)
							RMS	3.82	3.73	4.06	4.98	3.87	4.35
GEO	10.11	21.11	15.74	14.18	16.25	17.54

另外，请参见图24，其示出了表8的广角镜头的调制传递函数图。图24的x轴是黑白相间的线数对，y轴则为广角镜头200的鉴别率。图14示出的各光束进一步分解为子午光束及弧矢光束，如表11所示： 

表11 

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24所示，表11中所有的子午光束与弧矢光束的鉴别率都符合标准的40％范围内，且更优选地控制在60％的范围内。 

再者，请参见图25，其示出了表8的广角镜头的离焦调制传递函数图。如图25所示，表8的广角镜头200的离焦调制传递函数的数值都在标准范围内。 

根据本发明第二实施例披露的广角镜头200与应用其的投影装置20，在投影距离D’基本上为1米时，投影装置20可投影出45时的图像600。再者，根据广角镜头200测得的色差、场曲、畸变及光线的综合像差，可知广角镜头200投影的图像600的质量都在广角投影图像的标准范围内，且根据广角镜头200的调制传递函数图，还可得到广角镜头200的分辨率更高达60％，提供投影装置20的使用者在较短的投影距离下可具有高画质的图像。 

本发明上述实施例披露的广角镜头与应用其的投影装置，虽第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群都以不同光学特性的透镜组合如上，但本发明所述技术领域普通技术人员可以知道，本发明并不限于此。任何只要是通过七片透镜，以使广角镜头的第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群依次具有负、正及正折射力的透镜组合，都包括于本发明所属的范畴中。 

本发明上述实施例所披露的广角镜头与应用其的投影装置，是通过三群七片的透镜组合，使投影装置的投影角度大于40度，因此投影装置可在投影距离1米时，投影出40英寸以上的图像。投影装置并通过两片非球面透镜及非远心的结构，节省了广角镜头的透镜的数目及其大小，进而减少因过多透镜而造成的累进误差。因此本发明上述实施例的投影装置以精简的镜头设计，广角地显示画面质量好的图像。 

综上所述，虽然本发明已以优选实施例披露如上，但其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以作各种的更动与修饰。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求所限定的为准。 

符号说明 

10、20：投影装置          100、200：广角镜头 

100’：光轴               110、210：第一透镜群 

111、211：第一透镜        111a、211a：第一前表面 

111b、211b：第一后表面    113、213：第二透镜 

113a、213a：第二前表面    113b、213b：第二后表面 

130、230：第二透镜群      131、231：第三透镜 

131a、231a：第三前表面    131b、231b：第三后表面 

133、233：第四透镜        133a、233a：第四前表面 

133b、233b：第四后表面    150、250：第三透镜群 

151：孔径光阑             153、253：第五透镜 

153a、253a：第五前表面    153b、253b：第五后表面 

155、255：第六透镜        155a、255a：第六前表面 

155b、255b：第六后表面    157、257：第七透镜 

157a、257a：第七前表面    157b、257b：第七后表面 

171：透光平板             171a：第八前表面 

171b：第八后表面          300：光学元件 

500、600：图像           510、610：图像的侧 

fb、fb’：后焦距 

B10、B20、B30、B40、B50、B60、B10’、B20’、B30’、B40’、B50’、B60’：光束 

B101、B201、B301、B401、B501、B601、B101’、B201’、B301’、B401’、B501’、B601’：子午光束 

B103、B203、B303、B403、B503、B603、B103’、B203’、B303’、B403’、B503’、B603’：弧矢光束 

D：投影距离              IMH：像高 

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            P60：第六位置 

θ：投影角 

Claims (32)

1.一种广角镜头，设置于投影装置中，所述广角镜头从图像的一侧依次包括：

第一透镜群，具有负折射力；

第二透镜群，具有正折射力；以及

第三透镜群，包括孔径光阑，所述第三透镜群具有正折射力；

其中，所述第一透镜群的焦距f1，及所述广角镜头的焦距fw满足：

-15mm＜f1＜-7.5mm；及

0.5＜|f1/fw|＜1.5。

2.根据权利要求1所述的广角镜头，其中所述图像的像高及所述图像至所述广角镜头的投影距离的比值基本上为所述广角镜头的投影角θ的正切值，所述投影角θ满足下列条件：30°≤θ≤60°。

3.根据权利要求1所述的广角镜头，其中所述广角镜头的后焦距大于20mm。

4.根据权利要求1所述的广角镜头，其中所述所述广角镜头是非远心广角镜头。

5.根据权利要求1所述的广角镜头，其中所述广角镜头的透镜总数等于七。

6.根据权利要求5所述的广角镜头，其中所述第一透镜群从所述图像的所述侧，依次包括第一透镜及第二透镜，所述第二透镜群从所述图像的所述侧依次包括第三透镜及第四透镜，所述第三透镜群从所述图像的所述侧依次包括第五透镜、第六透镜及第七透镜，所述孔径光阑位于所述第五透镜邻近于所述图像的一侧。

7.根据权利要求6所述的广角镜头，其中所述第一透镜群中，所述第一透镜是非球面透镜，所述第二透镜是双凹透镜。

8.根据权利要求7所述的广角镜头，其中所述第一透镜的材质是塑料。

9.根据权利要求7所述的广角镜头，其中所述第一透镜的材质是玻璃。

10.根据权利要求6所述的广角镜头，其中所述第二透镜群中所述第三透镜是双凸透镜，所述第四透镜是凸透镜，所述第四透镜具有第一凸面，其凸向所述第三透镜。

11.根据权利要求10所述的广角镜头，其中所述第四透镜是平凸透镜及双凸透镜其中之一。

12.根据权利要求6所述的广角镜头，其中所述第三透镜群中，所述第五透镜是凹透镜，所述第五透镜具有第一凹面，所述第一凹面凹向所述孔径光阑，所述第六透镜是双凸透镜，所述第七透镜是非球面透镜。

13.根据权利要求12所述的广角镜头，其中所述第五透镜是平凹透镜及双凹透镜其中之一。

14.根据权利要求12所述的广角镜头，其中所述第七透镜的材质是玻璃。

15.根据权利要求6所述的广角镜头，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的所述侧分别等于45.75mm及14.96mm，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3.47mm；

所述第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-43.85及24.35mm，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3mm，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22.18mm；

第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于62.09及-43.31mm，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6.8mm，第二透镜的所述后表面及所述第三透镜的所述前表面的顶点基本上距离14.04mm；

所述第四透镜的前表面的曲率半径等于32.23mm，所述第四透镜的后表面基本上为平面，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5.2mm，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0.15mm，所述第四透镜的所述后表面至所述孔径光阑基本上距离21.21mm；

所述第五透镜的前表面的曲率半径等于-17.41mm，所述第五透镜的后表面基本上为平面，所述第五透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离0.85mm，所述孔径光阑至所述第五透镜的所述前表面的顶点基本上距离1.02mm；

所述第六透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于17.25及-30.81mm，所述第六透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3.58mm，所述第五透镜的所述后表面及所述第六透镜的所述前表面的顶点基本上距离0.15mm；以及

所述第七透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于54.67及-21.78mm，所述第七透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3mm，所述第六透镜的所述后表面及所述第七透镜所述前表面的顶点基本上距离3.34mm。

16.根据权利要求6所述的广角镜头，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的所述侧分别等于62.23及14.2mm，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3.6mm；

所述第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-43.23及28.43mm，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1.74mm，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16.58mm；

所述第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于99.69及-64.94mm，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4.35mm，第二透镜的所述后表面及所述第三透镜的所述前表面的顶点基本上距离6.85mm；

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分别等于28.57及-166mm，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5.8mm，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6.02mm，所述第四透镜的所述后表面的顶点至所述孔径光阑基本上距离17.07mm；

所述第五透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-14.85及204.1mm，所述第五透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离0.9mm，所述孔径光阑至所述第五透镜的所述前表面的顶点基本上距离1mm；

所述第六透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于16.77及-21.79mm，所述第六透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3.5mm，所述第五透镜的所述后表面及所述第六透镜的所述前表面的顶点基本上距离0.2mm；

所述第七透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于62.89及-28.4mm，所述第七透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离2.58mm，所述第六透镜的所述后表面及所述第七透镜的所述前表面的顶点基本上距离2.85mm。

17.一种投影装置，包括：

广角镜头，从图像的一侧依次包括：

第一透镜群，具有负折射力；

第二透镜群，具有正折射力；及

第三透镜群，包括孔径光阑，所述第三透镜群具有正折射力；以及

光学元件，所述广角镜头位于所述图像及所述光学元件之间；

其中，所述第一透镜群的焦距f1，及所述广角镜头的焦距fw满足：

-15mm＜f1＜-7.5mm；及

0.5＜|f1/fw|＜1.5。

18.根据权利要求17所述投影装置，其中所述光学元件为数字微镜元件，所述广角镜头为非远心广角镜头。

19.根据权利要求17所述的投影装置，其中所述图像的像高，及所述图像至所述广角镜头的投影距离的比值基本上为所述广角镜头的投影角θ的正切值，所述投影角θ满足下列条件：30°≤θ≤60°。

20.根据权利要求17所述的投影装置，其中所述广角镜头为非远心广角镜头。

21.根据权利要求17所述的投影装置，其中所述广角镜头的透镜总数等于七。

22.根据权利要求21所述的投影装置，其中所述第一透镜群从所述图像的所述侧，依次包括第一透镜及第二透镜，所述第二透镜群从所述图像的所述侧依次包括第三透镜及第四透镜，所述第三透镜群从所述图像的所述侧依次包括第五透镜、第六透镜及第七透镜，所述孔径光阑位于所述第五透镜邻近于所述图像的一侧。

23.根据权利要求22所述的投影装置，其中所述第一透镜群中，所述第一透镜为非球面透镜，所述第二透镜为双凹透镜。

24.根据权利要求23所述的投影装置，其中所述第一透镜的材质为塑料。

25.根据权利要求23所述的投影装置，其中所述第一透镜的材质为玻璃。

26.根据权利要求22所述的投影装置，其中所述第二透镜群中所述第三透镜为双凸透镜，所述第四透镜为凸透镜，所述第四透镜具有第一凸面，其凸向所述第三透镜。

27.根据权利要求26所述的投影装置，其中所述第四透镜为平凸透镜及双凸透镜其中之一。

28.根据权利要求22所述的投影装置，其中所述第三透镜群中，所述第五透镜为凹透镜，所述第五透镜具有第一凹面，所述第一凹面凹向所述孔径光阑。所述第六透镜为双凸透镜，所述第七透镜为非球面透镜。

29.根据权利要求28所述的投影装置，其中所述第五透镜为平凹透镜及双凹透镜其中之一。

30.根据权利要求28所述的投影装置，其中所述第七透镜的材质为玻璃。

31.根据权利要求22所述的投影装置，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的所述侧分别等于45.75及14.96mm，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3.47mm；

所述第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-43.85及24.35mm，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3mm，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22.18mm；

所述第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于62.09及-43.31mm，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6.8mm，第二透镜的所述后表面及所述第三透镜的所述前表面的顶点基本上距离14.04mm；

所述第四透镜的前表面的曲率半径等于32.23mm，所述第四透镜的后表面基本上为平面，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5.2mm，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0.15mm，所述第四透镜的所述后表面至所述孔径光阑基本上距离21.21mm；

所述第五透镜的前表面的曲率半径等于-17.41mm，所述第五透镜的后表面基本上为平面，所述第五透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离0.85mm，所述孔径光阑至所述第五透镜的所述前表面的顶点基本上距离1.02mm；

所述第六透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于17.25及-30.81mm，所述第六透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3.58mm，所述第五透镜的所述后表面及所述第六透镜的所述前表面的顶点基本上距离0.15mm；以及

所述第七透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于54.67及-21.78mm，所述第七透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3mm，所述第六透镜的所述后表面及所述第七透镜的所述前表面的顶点基本上距离3.34mm，所述第七透镜的所述后表面的顶点至所述光学元件基本上距离25mm。

32.根据权利要求22所述的投影装置，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的所述侧分别等于62.23及14.2mm，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3.6mm；

所述第二透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-43.23及28.43mm，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1.74mm，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16.58mm；

所述第三透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像所述侧分别等于99.69及-64.94mm，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4.35mm，第二透镜的所述后表面及所述第三透镜的所述前表面的顶点基本上距离6.85mm；

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分别等于28.57及-166mm，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5.8mm，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6.02mm，所述第四透镜的所述后表面的顶点至所述孔径光阑基本上距离17.07mm；

所述第五透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于-14.85及204.1mm，所述第五透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离0.9mm，所述孔径光阑至所述第五透镜的所述前表面的顶点基本上距离1mm；

所述第六透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于16.77及-21.79mm，所述第六透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离3.5mm，所述第五透镜的所述后表面及所述第六透镜的所述前表面的顶点基本上距离0.2mm；

所述第七透镜的前表面及后表面的曲率半径从所述图像的所述侧分别等于62.89及-28.4mm，所述第七透镜的所述前表面及所述后表面的顶点基本上距离2.58mm，所述第六透镜的所述后表面及所述第七透镜的所述前表面的顶点基本上距离2.85mm，所述第七透镜的所述后表面的顶点至所述光学元件基本上距离25.03mm。

Images