CN107436474A - 投影镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种投影镜头，沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群及第四透镜群。第一透镜群具有负屈光力。第二透镜群具有正屈光力。第四透镜群具有正屈光力。

Description

投影镜头
技术领域
本发明有关于一种投影镜头。
背景技术
现今的投影镜头之发展趋势，除了不断朝向小型化发展外，随着不同的应用需求，还需同时具备高分辨率能力、具备大光圈以提升投影机之输出流明数、抗环境温度变化，现有的投影镜头已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的投影镜头，才能同时满足小型化、高分辨率能力、大光圈及抗环境温度变化的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种投影镜头，其镜头体积较小、分辨率较大、光圈值较小、抗环境温度变化，但是仍具有良好的光学性能。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是,提供一种投影镜头,沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群及第四透镜群。第一透镜群具有负屈光力。第二透镜群具有正屈光力。第四透镜群具有正屈光力。
其中第一透镜群包括第一透镜，此第一透镜具有负屈光力，第二透镜群包括第二透镜，此第二透镜具有正屈光力，该第二透镜的该影像源侧及该投影侧皆为凸面，第三透镜群沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第三透镜及第四透镜，此第三透镜具有负屈光力，此第四透镜具有正屈光力，该第四透镜包括一凸面，该凸面朝向该投影侧，第四透镜群包括第五透镜，该第五透镜包括一凸面，该凸面朝向该影像源侧，此第五透镜具有正屈光力。
其中投影镜头满足以下条件：0.6≤R12/f≤1.5；其中，R12为第一透镜的影像源侧面的曲率半径，f为投影镜头的有效焦距。
其中投影镜头满足以下条件：1.4<F-number<3.5；其中，F-number为投影镜头的光圈值。
其中第一透镜为非球面透镜且满足以下条件：Vd1>40；其中，Vd1为第一透镜的阿贝系数。
其中第五透镜为非球面透镜。
其中第二透镜、第三透镜及第四透镜皆为球面透镜且满足以下条件：Nd2>1.6，Nd3>1.6，Nd4>1.6，Vd3<35；其中，Nd2为第二透镜的折射率，Nd3为第三透镜的折射率，Nd4为第四透镜的折射率，Vd3为第三透镜的阿贝系数。
其中第三透镜及第四透镜胶合成胶合透镜。
本发明的投影镜头可更包括光圈，设置于第二透镜群与第三透镜群之间。
其中第一透镜群包括第一透镜，此第一透镜具有负屈光力，第二透镜群包括第二透镜，此第二透镜具有正屈光力，第三透镜群具有负屈光力，此第三透镜群沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第三透镜及第四透镜，第四透镜群包括第五透镜，此第五透镜具有正屈光力，第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群及第四透镜群于光轴上之群间距可改变以调整投影镜头的有效焦距。
其中投影镜头满足以下条件：fT/fW>1；其中，fT为投影镜头于望远程的有效焦距，fW为投影镜头于广角端的有效焦距。
其中投影镜头满足以下条件：1.4<F-number<3.5；其中，F-number为投影镜头的光圈值。
其中第一透镜为非球面透镜且满足以下条件：Vd1>40；其中，Vd1为第一透镜的阿贝系数。
其中第五透镜为非球面透镜。
其中第二透镜、第三透镜及第四透镜皆为球面透镜且满足以下条件：Nd2>1.6，Nd3>1.6，Nd4>1.6，Vd3<35；其中，Nd2为第二透镜的折射率，Nd3为第三透镜的折射率，Nd4为第四透镜的折射率，Vd3为第三透镜的阿贝系 数。
实施本发明的投影镜头,具有以下有益效果：其镜头体积较小、分辨率较大、光圈值较小、抗环境温度变化，但是仍具有良好的光学性能。
附图说明
为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。
图1是依据本发明的投影镜头的第一实施例的透镜配置与光路示意图。
图2A是图1的投影镜头的场曲图。
图2B是图1的投影镜头的畸变图。
图2C是图1的投影镜头的调变转换函数图。
图2D是图1的投影镜头的离焦调变转换函数图。
图2E是图1的投影镜头的光点图。
图2F是图1的投影镜头的光点图。
图2G是图1的投影镜头的光点图。
图3是依据本发明的投影镜头的第二实施例的透镜配置与光路示意图。
图4A是图3的投影镜头的场曲图。
图4B是图3的投影镜头的畸变图。
图4C是图3的投影镜头的调变转换函数图。
图4D是图3的投影镜头的离焦调变转换函数图。
图4E是图3的投影镜头的光点图。
图4F是图3的投影镜头的光点图。
图4G是图3的投影镜头的光点图。
图5是依据本发明的投影镜头的第三实施例的透镜配置与光路示意图。
图6A是图5的投影镜头处于广角端时的场曲图。
图6B是图5的投影镜头处于广角端时的畸变图。
图6C是图5的投影镜头处于广角端时的调变转换函数图。
图6D是图5的投影镜头处于望远程时的场曲图。
图6E是图5的投影镜头处于望远程时的畸变图。
图6F是图5的投影镜头处于望远程时的调变转换函数图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是依据本发明的投影镜头的第一实施例的透镜配置与光路示意图。投影镜头1沿着光轴OA1从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜群LG11、第二透镜群LG12、光圈ST1、第三透镜群LG13、第四透镜群LG14及棱镜P1。投影时，来自影像源IS1的光线最后投影于投影侧。第一透镜群LG11具有负屈光力，此第一透镜群LG11包括第一透镜L11，此第一透镜L11为凸凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面，物侧面S11与像侧面S12皆为非球面表面。第二透镜群LG12具有正屈光力，此第二透镜群LG12包括第二透镜L12，此第二透镜L12为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凸面，物侧面S13与像侧面S14皆为球面表面。第三透镜群LG13包括第三透镜L13及第四透镜L14，此第三透镜L13为双凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S16为凹面，像侧面S17为凹面，物侧面S16与像侧面S17皆为球面表面，此第四透镜L14为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S18为凸面，像侧面S19为凸面，物侧面S18与像侧面S19皆为球面表面。第四透镜群LG14具有正屈光力，此第四透镜群LG14包括第五透镜L15，此第五透镜L15为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S110为凸面，像侧面S111为凸面，物侧面S110与像侧面S111皆为非球面表面。棱镜P1其物侧面S112与像侧面S113皆为平面。
另外，为使本发明的投影镜头能保持良好的光学性能，第一实施例中的投影镜头1需满足底下七条件中的至少一个：
0.6<R112/f1<1.5 (1)
1.4<F-number1<3.5 (2)
Vd11>40 (3)
Nd12>1.6 (4)
Nd13>1.6 (5)
Nd14>1.6 (6)
Vd13<35 (7)
其中，R112为第一透镜L11的像侧面S12的曲率半径，f1为投影镜头1的有效焦距，F-number1为投影镜头1的光圈值，Vd11为第一透镜L11的阿贝系数，Nd12为第二透镜L12的折射率，Nd13为第三透镜L13的折射率，Nd14为第四透镜L14的折射率，Vd13为第三透镜L13的阿贝系数。
利用上述透镜与光圈ST1的设计，使得投影镜头1能有效的缩小体积、缩小光圈值、有效的修正像差、提升镜头分辨率、降低温度变化对成像质量的影响。
表一为图1中投影镜头1的各透镜的相关参数表，表一数据显示，第一实施例的投影镜头1的有效焦距等于16.8mm、光圈值等于1.5。
表一
表一中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：
z＝ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14+Gh16
其中：
c：曲率；
h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；
k：圆锥系数；
A～G：非球面系数。
表二为表一中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～G为非球面系数。
表二
第一实施例的投影镜头1，其第一透镜L11的像侧面S12的曲率半径R112＝12.66mm，投影镜头1的有效焦距f1＝16.8mm，投影镜头1的光圈值F-number1＝1.5，第一透镜L11的阿贝系数Vd11＝70，第二透镜L12的折射率Nd12＝1.8，第三透镜L13的折射率Nd13＝1.77，第四透镜L14的折射率Nd14＝1.67，第三透镜L13的阿贝系数Vd13＝26，由上述数据可得到R112/f1＝0.75、F-number1＝1.5、Vd11＝70、Nd12＝1.8、Nd13＝1.77、Nd14＝1.67、Vd13＝26，皆能满足上述条件(1)至条件(7)的要求。
另外，第一实施例的投影镜头1的光学性能也可达到要求，这可从图2A至图2G看出。图2A所示的，是第一实施例的投影镜头1的场曲(Field Curvature)图。图2B所示的，是第一实施例的投影镜头1的畸变(Distortion)图，图2C所示的，是第一实施例的投影镜头1的调变转换函数(Modulation Transfer Function)图，图2D所示的，是第一实施例的投影镜头1的离焦调变转换函数(Through Focus Modulation Transfer Function)图，图2E所示的，是第一实施例的投影镜头1的光点图(Spot Diagram)，图2F所示的，是第一实施例的投影镜头1的光点图(Spot Diagram)，图2G所示的，是第一实施例的投影镜头1的光点图(Spot Diagram)。
由图2A可看出，第一实施例的投影镜头1对波长为0.470μm、0.486μ m、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线，于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向的场曲介于-0.07㎜至0.14㎜之间。由图2B(图中的6条线几乎重合，以至于看起来只有一条线)可看出，第一实施例的投影镜头1对波长为0.470μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-0.9％至0％之间。由图2C可看出，第一实施例的投影镜头1对波长范围介于0.470μm至0.656μm的光线，分别于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向，视场高度分别为0.0000mm、-2.8350mm、-6.6150mm、-8.8050mm、-9.4500mm，空间频率介于0lp/mm至37lp/mm，其调变转换函数值介于0.67至1.0之间。由图2D可看出，第一实施例的投影镜头1对波长范围介于0.470μm至0.656μm的光线，分别于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向，视场高度分别为0.0000mm、-2.8350mm、-6.6150mm、-8.8050mm、-9.4500mm，空间频率等于37.0000lp/mm时，当焦点偏移介于-0.028mm至0.031mm之间其调变转换函数值皆大于0.2。图2E、图2F、图2G显示第一实施例的投影镜头1对波长为0.470μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线，分别于像高为0.000mm、-2.835mm、-9.450mm处，其所对应的光点的均方根(Root Mean Square)半径分别为4.545um、6.848um、8.445um，其所对应的光点的几何(Geometrical)半径分别为10.829um、18.240um、26.934um。显见第一实施例的投影镜头1的场曲、畸变都能被有效修正，镜头分辨率、焦深也都能满足要求，从而得到较佳的光学性能。
请参阅图3，图3是依据本发明的投影镜头的第二实施例的透镜配置与光路示意图。投影镜头2沿着光轴OA2从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜群LG21、第二透镜群LG22、光圈ST2、第三透镜群LG23、第四透镜群LG24、棱镜P2及一保护玻璃CG2。投影时，来自影像源IS2的光线最后投影于投影侧。第一透镜群LG21具有负屈光力，此第一透镜群LG21包括第一透镜L21，此第一透镜L21为凸凹透镜具有负屈光力由塑料材质制成，其物侧面S21为凸面，像侧面S22为凹面，物侧面S21与像侧面S22皆为非球面表面。第二透镜群LG22具有正屈光力，此第二透镜群LG22包括第二透镜L22，此第二透镜L22为双凸透镜 具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S23为凸面，像侧面S24为凸面，物侧面S23与像侧面S24皆为球面表面。第三透镜群LG23包括第三透镜L23及第四透镜L24，第三透镜L23及第四透镜L24胶合成胶合透镜，此第三透镜L23为双凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S26为凹面，像侧面S27为凹面，物侧面S26与像侧面S27皆为球面表面，此第四透镜L24为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S27为凸面，像侧面S28为凸面，物侧面S27与像侧面S28皆为球面表面。第四透镜群LG24具有正屈光力，此第四透镜群LG24包括第五透镜L25，此第五透镜L25为双凸透镜具有正屈光力由塑料材质制成，其物侧面S29为凸面，像侧面S210为凸面，物侧面S29与像侧面S210皆为非球面表面。棱镜P2其物侧面S211与像侧面S212皆为平面。保护玻璃CG2其物侧面S213与像侧面S214皆为平面。
另外，为使本发明的投影镜头能保持良好的光学性能，第二实施例中的投影镜头2需满足底下七条件的至少一个：
0.6<R212/f2<1.5 (8)
1.4<F-number2<3.5 (9)
Vd21>40 (10)
Nd22>1.6 (11)
Nd23>1.6 (12)
Nd24>1.6 (13)
Vd23<35 (14)
其中，R212为第一透镜L21的像侧面S22的曲率半径，f2为投影镜头2的有效焦距，F-number2为投影镜头2的光圈值，Vd21为第一透镜L21的阿贝系数，Nd22为第二透镜L22的折射率，Nd23为第三透镜L23的折射率，Nd24为第四透镜L24的折射率，Vd23为第三透镜L23的阿贝系数。
利用上述透镜与光圈ST2的设计，使得投影镜头2能有效的缩小体积、缩小光圈值、有效的修正像差、提升镜头分辨率、降低温度变化对成像质量的影响。
表三为图3中投影镜头3的各透镜的相关参数表，表三数据显示，第 二实施例的投影镜头2的有效焦距等于16.8mm、光圈值等于1.5。
表三
表三中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：
z＝ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14+Gh16
其中：
c：曲率；
h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；
k：圆锥系数；
A～G：非球面系数。
表四为表三中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～G为非球面系数。
表四
第二实施例的投影镜头2，其第一透镜L21的像侧面S22的曲率半径R212＝12.35mm，投影镜头2的有效焦距f2＝16.8mm，投影镜头2的光圈值F-number2＝1.5，第一透镜L21的阿贝系数Vd21＝56，第二透镜L22的折射率Nd22＝1.8，第三透镜L23的折射率Nd23＝1.77，第四透镜L24的折射率Nd24＝1.64，第三透镜L23的阿贝系数Vd23＝26，由上述数据可得到R212/f2＝0.74、F-number2＝1.5、Vd21＝56、Nd22＝1.8、Nd23＝1.77、Nd24＝1.64、Vd23＝26，皆能满足上述条件(8)至条件(14)的要求。
另外，第二实施例的投影镜头2的光学性能也可达到要求，这可从图4A至4G看出。图4A所示的，是第二实施例的投影镜头2的场曲(Field Curvature)图。图4B所示的，是第二实施例的投影镜头2的畸变(Distortion)图，图4C所示的，是第二实施例的投影镜头2的调变转换函数(Modulation Transfer Function)图，图4D所示的，是第二实施例的投影镜头2的离焦调变转换函数(Through Focus Modulation Transfer Function)图，图4E所示的，是第二实施例的投影镜头2的光点图(Spot Diagram)，图4F所示的，是第二实施例的投影镜头2的光点图(Spot Diagram)，图4G所示的，是第二实施例的投影镜头2的光点图(SpotDiagram)。
由图4A可看出，第二实施例的投影镜头2对波长为0.470μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线，于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向的场曲介于-0.05㎜至0.15㎜之间。由图4B(图中的6条线几乎重合，以至于看起来只有一条线)可看出，第二实施例的投影镜头2对波长为0.470μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-0.9％至0％之间。由图4C可看出，第二实施例的投影镜头4对波长范围介于0.470μm至0.656μm的光线，分别于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向，视场高度分别为0.0000mm、-2.8350mm、-6.6150mm、-8.8050mm、-9.4500mm，空间频率介于0lp/mm至37lp/mm，其调变转换函数值介于0.57至1.0之间。由图4D可看出，第二实施例的投影镜头2对波长范围介于0.470μm至0.656μm的光线，分别 于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向，视场高度分别为0.0000mm、-2.8350mm、-6.6150mm、-8.8050mm、-9.4500mm，空间频率等于37lp/mm时，当焦点偏移介于-0.026mm至0.032mm之间其调变转换函数值皆大于0.2。图4E、图4F、图4G显示第二实施例的投影镜头2对波长为0.470μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线，分别于像高为0.000mm、-2.835mm、-9.450mm处，其所对应的光点的均方根(Root Mean Square)半径分别为5.533um、8.145um、9.088um，其所对应的光点的几何(Geometrical)半径分别为7.738um、24.387um、29.781um。显见第二实施例的投影镜头2的场曲、畸变都能被有效修正，镜头分辨率、焦深也都能满足要求，从而得到较佳的光学性能。
请参阅图5，图5是依据本发明的投影镜头的第三实施例的透镜配置与光路示意图。投影镜头3沿着光轴OA3从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜群LG31、第二透镜群LG32、光圈ST3、第三透镜群LG33、第四透镜群LG34及棱镜P3。投影时，来自影像源IS3的光线最后投影于投影侧。投影镜头3可藉由改变第一透镜群LG31、第二透镜群LG32、第三透镜群LG33及第四透镜群LG34于光轴OA3上之群间距以调整投影镜头3的有效焦距，使得投影镜头3具有变焦功能。第一透镜群LG31具有负屈光力，此第一透镜群LG31包括第一透镜L31，此第一透镜L31为凸凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S31为凸面，像侧面S32为凹面，物侧面S31与像侧面S32皆为非球面表面。第二透镜群LG32具有正屈光力，此第二透镜群LG32包括第二透镜L32，此第二透镜L32为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S33为凸面，像侧面S34为凸面，物侧面S33与像侧面S34皆为球面表面。第三透镜群LG33具有负屈光力，此第三透镜群LG33包括第三透镜L33及第四透镜L34，此第三透镜L33为双凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S36为凹面，像侧面S37为凹面，物侧面S36与像侧面S37皆为球面表面，此第四透镜L34为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S38为凸面，像侧面S39为凸面，物侧面S38与像侧面S39皆为球面表面。第四透镜群LG34具有正屈光力，此第四透镜群LG34包括第五透镜L35，此第五透镜L35为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质 制成，其物侧面S310为凸面，像侧面S311为凸面，物侧面S310与像侧面S311皆为非球面表面。棱镜P3其物侧面S312与像侧面S313皆为平面。
另外，为使本发明的投影镜头能保持良好的光学性能，第三实施例中的投影镜头3需满足底下七条件的至少一个：
fT/fW>1 (15)
1.4<F-number3<3.5 (16)
Vd31>40 (17)
Nd32>1.6 (18)
Nd33>1.6 (19)
Nd34>1.6 (20)
Vd33<35 (21)
其中，fT为投影镜头3于望远程的有效焦距，fW为投影镜头3于广角端的有效焦距，F-number3为投影镜头3的光圈值，Vd31为第一透镜L31的阿贝系数，Nd32为第二透镜L32的折射率，Nd33为第三透镜L33的折射率，Nd34为第四透镜L34的折射率，Vd33为第三透镜L33的阿贝系数。
利用上述透镜与光圈ST3的设计，使得投影镜头3能有效的缩小体积、缩小光圈值、有效的修正像差、提升镜头分辨率、降低温度变化对成像质量的影响。
表五为图5中投影镜头3的各透镜的相关参数表，表五数据显示，第三实施例的投影镜头3于广角端的有效焦距等于16.7mm、于望远程的有效焦距等于17mm、光圈值等于2.0。
表五
表五中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：
z＝ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14+Gh16
其中：
c：曲率；
h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；
k：圆锥系数；
A～G：非球面系数。
表六为表五中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～G为非球面系数。
表六
第三实施例的投影镜头3处于望远程时的有效焦距fT＝17mm，处于广角端时的有效焦距fW＝16.1mm，投影镜头3的光圈值F-number3＝2.0，第一透镜L31的阿贝系数Vd31＝70，第二透镜L32的折射率Nd32＝1.8，第三透镜L33的折射率Nd33＝1.77，第四透镜L34的折射率Nd34＝1.67，第三透镜L33的阿贝系数Vd33＝26，由上述数据可得到fT/fW＝1.06、F-number3＝2.0、Vd31＝70、Nd32＝1.8、 Nd33＝1.77、Nd34＝1.67、Vd33＝26，皆能满足上述条件(15)至条件(21)的要求。
另外，第三实施例的投影镜头3的光学性能也可达到要求，这可从图6A至6F看出。图6A所示的，是第三实施例的投影镜头3处于广角端时的场曲(Field Curvature)图。图6B所示的，是第三实施例的投影镜头3处于广角端时的畸变(Distortion)图，图6C所示的，是第三实施例的投影镜头3处于广角端时的调变转换函数(Modulation Transfer Function)图，图6D所示的，是第三实施例的投影镜头3处于望远程时的场曲(Field Curvature)图。图6E所示的，是第三实施例的投影镜头3处于望远程时的畸变(Distortion)图，图6F所示的，是第三实施例的投影镜头3处于望远程时的调变转换函数(Modulation TransferFunction)图。
由图6A可看出，第三实施例的投影镜头3处于广角端时，对波长为0.470μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线，于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向的场曲介于-0.09㎜至0.09㎜之间。由图6B(图中的6条线几乎重合，以至于看起来只有一条线)可看出，第三实施例的投影镜头3处于广角端时，对波长为0.470μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-0.8％至0％之间。由图6C可看出，第三实施例的投影镜头3处于广角端时，对波长范围介于0.470μm至0.656μm的光线，分别于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向，视场高度分别为0.0000mm、-2.8350mm、-6.6150mm、-8.8050mm、-9.4500mm，空间频率介于0lp/mm至37lp/mm，其调变转换函数值介于0.67至1.0之间。由图6D可看出，第三实施例的投影镜头3处于望远程时，对波长为0.470μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线，于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向的场曲介于-0.09㎜至0.11㎜之间。由图6E可看出，第三实施例的投影镜头3处于望远程时，对波长为0.470μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.620μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-0.025％至0.015％之间。由图6F可看出，第三实施例的投影镜头3处于望远程时，对波长范围介于0.470μm至0.656μm的光线，分别于子午(Tangential)方向与弧矢 (Sagittal)方向，视场高度分别为0.0000mm、-2.8350mm、-6.6150mm、-8.8050mm、-9.4500mm，空间频率介于0lp/mm至37lp/mm，其调变转换函数值介于0.57至1.0之间。显见第三实施例的投影镜头3的场曲、畸变都能被有效修正，镜头分辨率也能满足要求，从而得到较佳的光学性能。

Claims (11)

1.一种投影镜头，其特征在于,沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括：
第一透镜群，该第一透镜群具有负屈光力；
第二透镜群，该第二透镜群具有正屈光力，该第二透镜群的该影像源侧及该投影侧皆为凸面；
第三透镜群，该第三透镜群有一凸面朝向该投影侧；以及
第四透镜群，该第四透镜群具有正屈光力，该第四透镜群有一凸面朝向该影像源侧；
其中该投影镜头满足以下条件：
1.4<F-number<3.5
其中，F-number为该投影镜头的光圈值。
2.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于,该第一透镜群包括第一透镜，该第一透镜具有负屈光力，该第二透镜群包括第二透镜，该第二透镜具有正屈光力，该第三透镜群沿着该光轴从该投影侧至该影像源侧依序包括第三透镜以及第四透镜，该第三透镜具有负屈光力，该第四透镜具有正屈光力，该第四透镜群包括第五透镜，该第五透镜具有正屈光力。
3.如权利要求2所述的投影镜头，其特征在于,该投影镜头满足以下条件：
0.6≤R12/f≤1.5
其中，R12为该第一透镜的影像源侧面的曲率半径，f为该投影镜头的有效焦距。
4.如权利要求2所述的投影镜头，其特征在于,该第一透镜为非球面透镜且满足以下条件：
Vd1>40
其中，Vd1为该第一透镜的阿贝系数。
5.如权利要求2所述的投影镜头，其特征在于,该第五透镜为非球面透镜。
6.如权利要求2所述的投影镜头，其特征在于,该第二透镜、该第三透镜以及该第四透镜皆为球面透镜且满足以下条件：
Nd2>1.6
Nd3>1.6
Nd4>1.6
Vd3<35
其中，Nd2为该第二透镜的折射率，Nd3为该第三透镜的折射率，Nd4为该第四透镜的折射率，Vd3为该第三透镜的阿贝系数。
7.如权利要求2所述的投影镜头，其特征在于,更包括光圈，设置于该第二透镜与该第四透镜之间，且该第三透镜以及该第四透镜胶合成胶合透镜。
8.如权利要求1所述的投影镜头，其特征在于,该第一透镜群包括第一透镜，该第一透镜具有负屈光力，该第二透镜群包括第二透镜，该第二透镜具有正屈光力，该第三透镜群具有负屈光力，该第三透镜群沿着该光轴从该投影侧至该影像源侧依序包括第三透镜以及第四透镜，该第四透镜群包括第五透镜，该第五透镜具有正屈光力，该第一透镜群、该第二透镜群、该第三透镜群以及该第四透镜群于该光轴上之群间距可改变以调整该投影镜头的有效焦距。
9.如权利要求8所述的投影镜头，其特征在于,该投影镜头满足以下条件：
fT/fW＞1
其中，fT为该投影镜头于望远程的有效焦距，fW为该投影镜头于广角端的有效焦距。
10.如权利要求8所述的投影镜头，其特征在于,该第一透镜为非球面透镜，该第二透镜、该第三透镜以及该第四透镜皆为球面透镜且满足以下条件：
Vd1>40
Nd2>1.6
Nd3>1.6
Nd4>1.6
Vd3<35
其中，Nd2为该第二透镜的折射率，Nd3为该第三透镜的折射率，Nd4为该第四透镜的折射率，Vd3为该第三透镜的阿贝系数，Vd1为该第一透镜的阿贝系数。
11.如权利要求2所述的投影镜头，其特征在于,该第三透镜以及该第四透镜胶合成胶合透镜。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109932800A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 上旸光学股份有限公司 变焦镜头
WO2019184367A1 (zh) * 2018-03-30 2019-10-03 浙江舜宇光学有限公司 光学系统
CN113294742A (zh) * 2020-02-21 2021-08-24 扬明光学股份有限公司 车灯装置、投影镜头及其制造方法
CN114740585A (zh) * 2021-01-08 2022-07-12 信泰光学(深圳)有限公司 投影镜头
US11867920B2 (en) 2021-01-08 2024-01-09 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Beam splitting and combining device and electronic device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109445068B (zh) * 2018-12-05 2020-02-18 江西联创电子有限公司 车载摄像镜头及成像设备
JP7395936B2 (ja) * 2019-10-07 2023-12-12 株式会社リコー 撮像光学系およびカメラ装置
CN113050244B (zh) * 2021-03-22 2023-03-17 业成科技（成都）有限公司 镜片组件及显示装置
TWI792331B (zh) * 2021-05-31 2023-02-11 中強光電股份有限公司 光學鏡頭及顯示裝置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101510002A (zh) * 2008-02-12 2009-08-19 佳能株式会社 光学系统及包括光学系统的光学装置
US20130088789A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-11 Toshiyuki Yanagisawa Projector lens system and projector apparatus
US20130314585A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 Sony Corporation Zoom lens and image capturing apparatus
CN103492924A (zh) * 2010-12-21 2014-01-01 富士胶片株式会社 成像镜头和成像设备
JP2014092583A (ja) * 2012-10-31 2014-05-19 Ricoh Co Ltd 読取レンズおよび分光測定装置
CN203981960U (zh) * 2014-07-30 2014-12-03 济南和普威视光电技术有限公司 一种定焦镜头连续变焦用辅助镜头
CN104297906A (zh) * 2014-10-20 2015-01-21 宁波舜宇车载光学技术有限公司 一种光学镜头
CN105074529A (zh) * 2013-02-28 2015-11-18 富士胶片株式会社 摄像透镜及摄像装置
CN205176368U (zh) * 2015-09-10 2016-04-20 深圳市点睛创视技术有限公司 一种微型投影镜头

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014076897A1 (ja) * 2012-11-16 2014-05-22 富士フイルム株式会社 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101510002A (zh) * 2008-02-12 2009-08-19 佳能株式会社 光学系统及包括光学系统的光学装置
CN103492924A (zh) * 2010-12-21 2014-01-01 富士胶片株式会社 成像镜头和成像设备
US20130088789A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-11 Toshiyuki Yanagisawa Projector lens system and projector apparatus
US20130314585A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 Sony Corporation Zoom lens and image capturing apparatus
JP2014092583A (ja) * 2012-10-31 2014-05-19 Ricoh Co Ltd 読取レンズおよび分光測定装置
CN105074529A (zh) * 2013-02-28 2015-11-18 富士胶片株式会社 摄像透镜及摄像装置
CN203981960U (zh) * 2014-07-30 2014-12-03 济南和普威视光电技术有限公司 一种定焦镜头连续变焦用辅助镜头
CN104297906A (zh) * 2014-10-20 2015-01-21 宁波舜宇车载光学技术有限公司 一种光学镜头
CN105527694A (zh) * 2014-10-20 2016-04-27 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头
CN205176368U (zh) * 2015-09-10 2016-04-20 深圳市点睛创视技术有限公司 一种微型投影镜头

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109932800A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 上旸光学股份有限公司 变焦镜头
CN109932800B (zh) * 2017-12-18 2022-03-25 上旸光学股份有限公司 变焦镜头
WO2019184367A1 (zh) * 2018-03-30 2019-10-03 浙江舜宇光学有限公司 光学系统
CN113294742A (zh) * 2020-02-21 2021-08-24 扬明光学股份有限公司 车灯装置、投影镜头及其制造方法
CN113294742B (zh) * 2020-02-21 2024-01-23 扬明光学股份有限公司 车灯装置、投影镜头及其制造方法
CN114740585A (zh) * 2021-01-08 2022-07-12 信泰光学(深圳)有限公司 投影镜头
US11867920B2 (en) 2021-01-08 2024-01-09 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Beam splitting and combining device and electronic device

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