CN108267834B - 定焦镜头 - Google Patents

Abstract

一种定焦镜头包括由放大端到缩小端依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜，其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且第一透镜及第七透镜为非球面透镜。此定焦镜头具有整体尺寸小且成像质量佳的优点。

Description

定焦镜头

技术领域

本发明涉及一种成像镜头，且特别涉及一种定焦镜头。

背景技术

投影机用于屏幕上形成影像画面，主要工作原理是通过显示组件将光源提供的照明光束转换成影像光束，并通过投影镜头将影像光束投射至屏幕上，以于屏幕上形成影像画面。

目前投影机市场的趋势是以小型化且轻量化为发展目标，尤其是微型投影装置，所以各镜头厂商皆专注于设计出合适的镜头架构以减轻投影镜头的重量及体积。然而，在达成上述优点的同时，往往容易牺牲投影镜头的成像质量。因此，如何在兼顾尺寸、重量等因素的条件下设计出具有良好成像质量的投影镜头，实为镜头厂商的一大难题。

本“先前技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“先前技术”中所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中具有通常知识者所知道的公知技术。此外，在“先前技术”中所揭露的内容并不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被所属技术领域中具有通常知识者所知晓或认知。

发明内容

本发明提供一种定焦镜头，其具有尺寸小且成像质量佳的优点。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明所提供的定焦镜头包括由放大端到缩小端依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜，其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜的屈光度或称焦度(Dioptre)分别为负、负、正、正、负、正、正，且第一透镜及第七透镜为非球面透镜。

本发明的定焦镜头采用七片透镜的架构，所以具有尺寸较小(总长度较短)、重量较轻的优点。而且，通过七片透镜各自的屈光度搭配，配合第一透镜及第七透镜使用非球面透镜，使本发明的定焦镜头具有成像质量佳的优点。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的一种定焦镜头的示意图。

图2A是图1的定焦镜头的一实施例的横向色差(lateral color)图。

图2B是图1的定焦镜头的一实施例的场曲(field curvature)图。

图2C是图1的定焦镜头的一实施例的畸变(distortion)图。

图2D是图1的定焦镜头的一实施例的横向光线扇形(transverse ray fan plot)图。

图2E是图1的定焦镜头的一实施例的色衍射整个焦点的调制传递函数(polychromatic diffraction through focus MTF)图。

图2F与图2G是图1的定焦镜头的一实施例在不同环境温度下的色衍射整个焦点的调制传递函数图。

图3是本发明另一实施例的一种定焦镜头的示意图。

图4A是图3的定焦镜头的一实施例的横向色差图。

图4B是图3的定焦镜头的一实施例的场曲图。

图4C是图3的定焦镜头的一实施例的畸变图。

图4D是图3的定焦镜头的一实施例的横向光线扇形图。

图4E是图3的定焦镜头的一实施例的色衍射整个焦点的调制传递函数图。

图4F与图4G是图3的定焦镜头的一实施例在不同环境温度下的色衍射整个焦点的调制传递函数图。

图5是本发明另一实施例的一种定焦镜头的示意图。

图6A是图5的定焦镜头的一实施例的横向色差图。

图6B是图5的定焦镜头的一实施例的场曲图。

图6C是图5的定焦镜头的一实施例的畸变图。

图6D是图5的定焦镜头的一实施例的横向光线扇形图。

图6E是图5的定焦镜头的一实施例的色衍射整个焦点的调制传递函数图。

图7是本发明另一实施例的一种定焦镜头的示意图。

图8A是图7的定焦镜头的一实施例的横向色差图。

图8B是图7的定焦镜头的一实施例的场曲图。

图8C是图7的定焦镜头的一实施例的畸变图。

图8D是图7的定焦镜头的一实施例的横向光线扇形图。

图8E是图7的定焦镜头的一实施例的色衍射整个焦点的调制传递函数图。

图9是本发明一实施例的一种投影装置的方块示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1是本发明一实施例的一种定焦镜头的示意图。请参照图1，本实施例的定焦镜头100例如是应用于投影装置中，但也可应用于影像捕获设备中(图未示)。当定焦镜头100应用于投影装置时，投影装置的光阀(light valve)P是设置于定焦镜头100的缩小端，而定焦镜头100用于将来自光阀P的影像光束投射至位于放大端的屏幕(图未示)上。当定焦镜头100应用于影像捕获设备时，影像捕获设备的影像感测组件则设置于缩小端，而定焦镜头100用以将放大端的物体成像于影像感测组件上。

本实施例的定焦镜头100包括沿着光轴OA由放大端到缩小端依序排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7，其中第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且第一透镜L1及第七透镜L7为非球面透镜。

在本实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4例如构成第一透镜群110，而第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7例如构成第二透镜群120。第一透镜群110的屈光度例如为负，第二透镜群120的屈光度例如为正。此外，定焦镜头100例如还包括孔径光栏130，配置于第四透镜L4与第五透镜L5之间。

在本实施例中，第一透镜L1例如为凸面朝向放大端的凸凹透镜、第二透镜L2例如为双凹透镜、第三透镜L3例如为双凸透镜、第四透镜L4例如为凸面朝向放大端的凹凸透镜、第五透镜L5例如为凸面朝向放大端的凸凹透镜、第六透镜L6与第七透镜L7例如皆为双凸透镜。此外，第二透镜L2及第三透镜L3例如构成复合透镜(Cemented lens)，此复合透镜例如是通过胶体黏合第二透镜L2及第三透镜L3而构成的双胶合透镜。第五透镜L5及第六透镜L6构成另一复合透镜，此复合透镜例如是通过胶体黏合第五透镜L5及第六透镜L6而构成的双胶合透镜。

在本实施例中，第四透镜L4例如为非球面透镜，但其亦可为球面透镜。第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5及第六透镜L6例如为球面透镜，但第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5及第六透镜L6的任一也可选用非球面透镜。此外，第一透镜L1与第四透镜L4的材质例如为塑料，而第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7的材质例如为玻璃。

在应用于投影装置时，定焦镜头100可还包括棱镜140，配置于第七透镜L7的远离第六透镜L6的一侧，并位于第七透镜L7与光阀P之间。此棱镜140例如是投影装置中常用的内部全反射棱镜(total internal reflection prism,TIR prism)。此外，本实施例的第一透镜群110与第二透镜群120皆适于沿着光轴OA移动，以进行对焦，而孔径光栏130与第二透镜群120连动。具体而言，当屏幕与定焦镜头100之间的距离改变而使投射于屏幕上的影像画面变模糊时，可通过调整第一透镜群110与孔径光栏130之间的间距以及调整第二透镜群120与光阀P之间的间距，以进行对焦，进而使影像画面清晰。

本实施例的定焦镜头100采用七片透镜的架构，由于透镜的数量较少，所以具有尺寸较小(总长度较短)、重量较轻的优点。而且，可将第二透镜L2及第三透镜L3设计成双胶合透镜，将第五透镜L5及第六透镜L6设计成另一双胶合透镜，以进一步缩短定焦镜头100的总长度。此外，通过七片透镜各自的屈光度搭配，配合第一透镜L1及第七透镜L7使用非球面透镜，使定焦镜头100具有成像质量良好的优点。另外，由于透镜会因温度变化造成折射率变化，因而影响屈光度，且不同材质的透镜会有不同的折射率变化。为了避免这样的变化导致影像画面模糊，本实施例的第一透镜L1及第四透镜L4采用塑料透镜，而第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7采用玻璃透镜。这样材质搭配，可以补偿各透镜因温度变化而造成的折射率变化，使定焦镜头100不易因工作时的温度变化而导致影像画面模糊。

在一实施例中，为了让第七透镜L7与光阀P之间能有足够的空间设置棱镜140，可使定焦镜头100满足关系式：BFL/EFL>1.5，其中BFL(back focal length)为定焦镜头100的后焦长，EFL(effective focal length)为定焦镜头100的有效焦距。

在一实施例中，为了进一步缩短定焦镜头100的总长度并兼顾视角，可使定焦镜头100满足关系式：5.4<TTL/EFL<15，其中TTL(total track length)为定焦镜头100的总长度，EFL为定焦镜头100的有效焦距。此处的总长度是指第一透镜L1面向放大端的表面至第七透镜L7面向缩小端的表面的距离。

在一实施例中，定焦镜头100例如满足关系式：1.5<D45/D7P<4.8，其中D45为第四透镜L4与第五透镜L5之间的距离，D7P为第七透镜L7与棱镜140之间的距离。如此，第一透镜群110与第二透镜群120进行对焦时，有广范围的移动范围，容易进行对焦。

在一实施例中，定焦镜头100例如满足关系式：2.5<|f4/f1|<4，其中f4为第四透镜L4的焦距，f1为第一透镜L1的焦距。如此，第一透镜L1与第四透镜L4可用以补偿定焦镜头100在工作时，因高低温差所造成的影像放大或缩小的问题，提升成像质量。

表一将举出定焦镜头100的各参数的一实施例。需注意的是，表一中所列的数据数据并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者在参照本发明之后，当可对其参数或设定做适当的更动，惟其仍应属于本发明之范畴内。

表一

表一中所指间距为两相邻表面于定焦镜头100的光轴OA上的直线距离。举例来说，表面S1的间距，即为表面S1与表面S2于光轴OA上的直线距离，表面S13的间距为表面S13与棱镜140于光轴OA上的直线距离。曲率半径为正值的表面代表该表面朝放大端弯曲，曲率半径为负值的表面，代表该表面朝缩小端弯曲。

第一透镜L1、第四透镜L4与第七透镜L7例如皆为非球面透镜，其中表面S1、表面S2、表面S6、表面S7、表面S12、表面S13为非球面，可由下列方程式表示：

方程式中，Z为在光轴方向的坐标值，B、C、D、E、F、G、H为非球面系数，K为二次曲面常数，R为曲率半径，Y为正交于光轴方向的坐标值，以上方为正方向。上述各非球面的参数如表二所示：

表二

K

B

C

D

E

F

G

H

S1

0

0

7.96E-5

-5.67E-7

2.47E-9

1.83E-12

-4.36E-14

9.94E-17

S2

-1.06

0

1.56E-4

7.11E-7

2.96E-8

-2.50E-9

5.42E-11

-3.64E-13

S6

0

0

1.18E-4

1.99E-6

6.76E-8

-2.21E-10

1.27E-11

0

S7

0

0

5.15E-14

6.5E-6

2.81E-8

5.98E-9

-6.61E-11

0

S12

0

0

-7.54E-5

-6.10E-7

3.16E-9

7.05E-12

0

0

S13

0

0

1.64E-4

-1.92E-6

1.73E-8

-8.11E-11

0

0

图2A是图1的定焦镜头的一实施例的横向色差图，图2B是图1的定焦镜头的一实施例的场曲图，图2C是图1的定焦镜头的一实施例的畸变图，图2D是图1的定焦镜头的一实施例的横向光线扇形图，图2E是图1的定焦镜头的一实施例的色衍射整个焦点的调制传递函数图。如图2A至图2E所示，本实施例的定焦镜头100能在兼顾尺寸及重量的条件下，具有良好的成像质量。此外，图2F与图2G是图1的定焦镜头的一实施例在不同环境温度下的色衍射整个焦点的调制传递函数图，其中图2F的环境温度摄氏0度，而图2G的环境温度是摄氏40度。由图2F与图2G可看出，本实施例的定焦镜头100可减轻因温度变化对成像质量所造成的影响。

图3是本发明另一实施例的定焦镜头的示意图。请参照图3，本实施例的定焦镜头100a的组成架构大致上与上述的定焦镜头100相似。定焦镜头100a的第一透镜群110a也是包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4，而定焦镜头100a的第二透镜群120a也是包括第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7。第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且第一透镜L1及第七透镜L7为非球面透镜。此外，定焦镜头100a也可包括孔径光栏130，配置于第四透镜L4与第五透镜L5之间。

上述的定焦镜头100a中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7的种类与上述的定焦镜头100相同，而第四透镜L4例如为凸面朝向放大端的凸平透镜或双凸透镜。

在本实施例中，可依设计需求使定焦镜头100a满足下列关系式至少其中之一：

(1)BFL/EFL>1.5；

(2)8<TTL/EFL<18；

(3)1<D45/D7P<3；

(4)2.5<|f4/f1|<7。

关于关系式(1)，若BFL/EFL<1.5，则定焦镜头100a容易与投影装置的其他组件发生干涉。关于关系式(2)，若TTL/EFL>18，定焦镜头100a的总长度较长，不易达到小型化的优点，若TTL/EFL<8，定焦镜头100a不易达到兼具小型化及广角的优点。关于关系式(3)，若D45/D7P>3，则第四透镜L4与第五透镜L5之间的距离过大，较难有效校正电视畸变(TVdistortion)，若D45/D7P<1，则第四透镜L4与第五透镜L5之间的距离过小，容易发生机构干涉。关于关系式(4)，若|f4/f1|>7，虽然可以改善定焦镜头100a热飘移(Thermal drift)的现象，但分辨率不佳，若|f4/f1|<2.5，虽然定焦镜头100a有较佳的分辨率，但热飘移的现象较为严重。此外，为了进一步改善透镜受热膨胀而产生热飘移现象，第二透镜群110a中的第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7至少其中之一，可选用dn/dt为负值的材质，以通过调整屈光度来改善热飘移现象，其中dn代表折射率变化，dt代表温度变化。在一实施例中，第七透镜L7例如是选用dn/dt为负值的材质。

表三将举出定焦镜头100a的各参数的一实施例。需注意的是，表三中所列的数据数据并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者在参照本发明之后，当可对其参数或设定做适当的更动，惟其仍应属于本发明的范畴内。

表三

第一透镜L1、第四透镜L4与第七透镜L7例如皆为非球面透镜，其中表面S1、表面S2、表面S6、表面S7、表面S12、表面S13为非球面。上述各非球面的参数如表四所示：

表四

K

B

C

D

E

F

G

H

S1

0

0

-7.8E-05

6.9E-07

-3.6E-09

1.1E-11

-2.0E-14

1.5E-17

S2

-0.8

0

-1.3E-04

-3.3E-06

1.9E-07

-3.8E-09

3.7E-11

-1.5E-13

S6

0

0

-3.1E-04

-5.0E-06

8.0E-08

-3.0E-10

3.6E-12

2.3E-14

S7

0

0

-1.3E-04

-1.2E-05

7.5E-07

-2.5E-08

3.5E-10

-8.5E-15

S12

0

0

-9.7E-05

5.0E-07

-2.0E-08

3.0E-10

0

0

S13

0

0

1.2E-04

-2.3E-07

-2.0E-08

3.2E-10

0

0

图4A是图3的定焦镜头的一实施例的横向色差图，图4B是图3的定焦镜头的一实施例的场曲图，图4C是图3的定焦镜头的一实施例的畸变图，图4D是图3的定焦镜头的一实施例的横向光线扇形图，图4E是图3的定焦镜头的一实施例的色衍射整个焦点的调制传递函数图。如图4A至图4E所示，本实施例的定焦镜头100a能在兼顾尺寸及重量的条件下，具有良好的成像质量。此外，图4F与图4G是图3的定焦镜头的一实施例在不同环境温度下的色衍射整个焦点的调制传递函数图，其中图4F的环境温度摄氏0度，而图4G的环境温度是摄氏40度。由图4F与图4G可看出，本实施例的定焦镜头100a可减轻因温度变化对成像质量所造成的影响。

图5是本发明另一实施例的定焦镜头的示意图。请参照图5，与图1的定焦镜头100相似，本实施例的定焦镜头200也包括沿着光轴OA依序由放大端到缩小端排列的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7，其中第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且第一透镜L1及第七透镜L7为非球面透镜。

在本实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3构成第一透镜群210，而第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7构成第二透镜群220。第一透镜群210的屈光度例如为负，而第二透镜群220的屈光度例如为正。定焦镜头200例如更包括孔径光栏230，配置于第三透镜L3与第四透镜L4之间。

第一透镜L1例如为凸面朝向放大端的凸凹透镜、第二透镜L2例如为双凹透镜、第三透镜L3与第四透镜L4例如皆为双凸透镜、第五透镜L5例如为双凹透镜、第六透镜L6与第七透镜L7例如皆为双凸透镜。此外，第五透镜L5及第六透镜L6例如构成双胶合透镜。

在本实施例中，第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6例如为球面透镜。在其他实施例中，第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的任一也可选用非球面透镜。此外，第一透镜L1的材质例如为塑料，第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7的材质例如为玻璃。

在应用于投影装置时，定焦镜头200可还包括棱镜240，配置于第七透镜L7的远离第六透镜L6的一侧，并位于第七透镜L7与光阀P之间。此棱镜240例如是投影装置中常用的内部全反射棱镜。此外，本实施例的第一透镜群210与第二透镜群220皆适于沿着光轴OA移动，以进行对焦，而孔径光栏230与第二透镜群220连动。具体而言，当屏幕与定焦镜头200之间的距离改变而使投射于屏幕上的影像画面变模糊时，可通过调整第一透镜群210与孔径光栏230之间的间距以及调整第二透镜群220与光阀P之间的间距，以进行对焦，进而使影像画面清晰。

本实施例的定焦镜头200采用七片透镜的架构，由于透镜的数量较少，所以具有尺寸较小(总长度较短)、重量较轻的优点。而且，可将第五透镜L5及第六透镜L6设计成双胶合透镜，以进一步缩短定焦镜头200的总长度。此外，通过七片透镜各自的屈光度搭配，配合第一透镜L1及第七透镜L7使用非球面透镜，使定焦镜头200具有成像质量良好的优点。另外，由于第一透镜L1采用塑料透镜，而第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7采用玻璃透镜，这样材质搭配，能够使定焦镜头200不易因工作时的温度变化而导致影像画面模糊。

在一实施例中，为了让第七透镜L7与光阀P之间能有足够的空间设置棱镜240，可使定焦镜头200满足关系式：BFL/EFL>1.5，其中BFL为定焦镜头200的后焦长，EFL为定焦镜头200的有效焦距。

在一实施例中，为了进一步缩短定焦镜头200的总长度，可使定焦镜头200满足关系式：5.4<TTL/EFL<15，其中TTL(total track length)为定焦镜头200的总长度，EFL为定焦镜头200的有效焦距。此处的总长度是指第一透镜L1面朝向放大端的表面至第七透镜L7面向缩小端的表面的距离。

表五将举出定焦镜头200的各参数的一实施例。需注意的是，表五中所列的数据数据并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者在参照本发明之后，当可对其参数或设定做适当的更动，惟其仍应属于本发明的范畴内。

表五

第一透镜L1与第七透镜L7皆为非球面透镜，其中表面S1、表面S2、表面S13、表面S14为非球面，各非球面的参数如表六所示：

表六

K

B

C

D

E

F

G

H

S1

0

0

1.90E-4

-1.1E-6

-2.12E-9

2E-11

-1.31E-13

2.53E-16

S2

-4.19E-1

0

1.97E-4

2.21E-7

4.9E-8

-1.99E-9

2.75E-11

-1.31E-13

S13

0

0

-9.74E-5

4.96E-7

-1.99E-8

3E-10

0

0

S14

0

0

1.25E-4

-2.35E-7

-1.96E-8

3.21E-10

0

0

图6A是图5的定焦镜头的一实施例的横向色差图，图6B是图5的定焦镜头的一实施例的场曲图，图6C是图5的定焦镜头的一实施例的畸变图，图6D是图5的定焦镜头的一实施例的横向光线扇形图，图6E是图5的定焦镜头的一实施例的色衍射整个焦点的调制传递函数图。如图6A至图6E所示，本实施例的定焦镜头200能在兼顾尺寸及重量的条件下，具有良好的成像质量。

图7是本发明另一实施例的定焦镜头的示意图。请参照图7，本实施例的定焦镜头200a的组成架构大致上与上述的定焦镜头200相似。定焦镜头200a的第一透镜群210a也是包括第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3，而定焦镜头200a的第二透镜群220a也是包括第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7。第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且第一透镜L1及第七透镜L7为非球面透镜。此外，定焦镜头200a也可包括孔径光栏230，配置于第三透镜L3与第四透镜L4之间。

上述的定焦镜头200a中，第一透镜L1至第七透镜L7的种类与上述的定焦镜头200相同。此外，在定焦镜头200a中，第一透镜群210a的第二透镜L2与第三透镜L3适于沿着光轴OA移动，以进行对焦，而第一透镜群210a的第一透镜L1、第二透镜群220a及孔径光栏230于对焦时例如是固定不动。

在本实施例中，可依设计需求使定焦镜头200a满足下列关系式至少其中之一：

(1)BFL/EFL>1.5；

(2)8<TTL/EFL<18。

表七将举出定焦镜头200a的各参数的一实施例。需注意的是，表七中所列的数据数据并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者在参照本发明之后，当可对其参数或设定做适当的更动，惟其仍应属于本发明之范畴内。

表七

第一透镜L1与第七透镜L7皆为非球面透镜，其中表面S1、表面S2、表面S13、表面S14为非球面，各非球面的参数如表八所示：

表八

K

B

C

D

E

F

G

H

S1

0

0

1.9E-4

-1.1E-6

2.1E-9

2.0E-11

-1.3E-13

2.5E-16

S2

-0.4

0

2.0E-4

-2.2E-7

4.9E-8

-2.0E-9

2.8E-11

-1.3E-13

S13

0

0

-9.7E-5

4.9E-7

-1.9E-8

3.0E-10

0

0

S14

0

0

1.2E-4

-2.3E-7

-1.9E-8

3.2E-10

0

0

图8A是图7的定焦镜头的一实施例的横向色差图，图8B是图7的定焦镜头的一实施例的场曲图，图8C是图7的定焦镜头的一实施例的畸变图，图8D是图7的定焦镜头的一实施例的横向光线扇形图，图8E是图7的定焦镜头的一实施例的色衍射整个焦点的调制传递函数图。如图8A至图8E所示，本实施例的定焦镜头200a能在兼顾尺寸及重量的条件下，具有良好的成像质量。

图9是本发明一实施例的一种投影装置的方块示意图。请参照图9，本实施例的投影装置300包括照明系统310、光阀320以及投影镜头330。照明系统310用以提供照明光束312至光阀320，光阀320用以将照明光束312转换成影像光束312a，而投影镜头330用以将影像光束312a投射屏幕上，以于屏幕上形成影像画面。照明系统310可以是使用高强度气体放电(High-intensity discharge，简称HID)例如高压汞灯，发光二极管光源(Lightemitting diode light source)或者激光光源(laser light source)。光阀320可以是穿透式光阀或反射式光阀，其中穿透式光阀可以是液晶显示面板(liquid crystal displaypanel)，反射式光阀可以是数字微镜组件(digital micro-mirror device)或硅基液晶面板(liquid crystal on silicon panel)。投影镜头330可以选用上述各实施例的定焦镜头，例如定焦镜头100、100a、200或200a，以使投影装置300的尺寸可以缩减、重量可以减轻，并具有良好的成像质量

综上所述，本发明的定焦镜头采用七片透镜的架构，所以具有尺寸较小(总长度较短)、重量较轻的优点。而且，通过七片透镜各自的屈光度搭配，配合第一透镜及第七透镜使用非球面透镜，使本发明的定焦镜头具有成像质量佳的优点。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名组件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量上的上限或下限。

Claims (10)

1.一种定焦镜头，由放大端到缩小端依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜组成，其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且所述第一透镜及所述第七透镜为非球面透镜，

其中所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜构成第一透镜群，所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜构成第二透镜群，所述第一透镜群的屈光度为负，所述第二透镜群的屈光度为正，且所述定焦镜头还包括孔径光栏，配置于所述第三透镜与所述第四透镜之间，

其中所述第一透镜的材质为塑料，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜的材质为玻璃，

其中所述定焦镜头满足关系式：5.4<TTL/EFL<15，TTL为所述定焦镜头的总长度，EFL为所述定焦镜头的有效焦距。

2.如权利要求1所述的定焦镜头，其中所述第五透镜及所述第六透镜构成胶合透镜。

3.如权利要求1所述的定焦镜头，其中所述第一透镜群与所述第二透镜群皆用于移动，以进行对焦，而所述孔径光栏与所述第二透镜群连动。

4.一种定焦镜头，由放大端到缩小端依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜组成，其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且所述第一透镜及所述第七透镜为非球面透镜，

其中所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜构成第一透镜群，所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜构成第二透镜群，所述第一透镜群的屈光度为负，所述第二透镜群的屈光度为正，且所述定焦镜头还包括孔径光栏，配置于所述第三透镜与所述第四透镜之间，

其中所述第一透镜的材质为塑料，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜的材质为玻璃，

其中定焦镜头满足关系式：

8<TTL/EFL<18，TTL为所述定焦镜头的总长度，EFL为所述定焦镜头的有效焦距。

5.如权利要求4所述的定焦镜头，其中第一透镜群的所述第二透镜与所述第三透镜用于移动，以进行对焦，而第一透镜群的所述第一透镜、所述第二透镜群及所述孔径光栏于对焦时固定不动。

6.一种定焦镜头，由放大端到缩小端依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜组成，其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且所述第一透镜及所述第七透镜为非球面透镜，

其中所述第二透镜及所述第三透镜构成胶合透镜，所述第五透镜及所述第六透镜构成另一胶合透镜。

7.一种定焦镜头，由放大端到缩小端依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜组成，其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且所述第一透镜及所述第七透镜为非球面透镜，

其中所述定焦镜头满足关系式：BFL/EFL>1.5，BFL为所述定焦镜头的后焦长，EFL为所述定焦镜头的有效焦距。

8.根据权利要求7所述的定焦镜头，其中所述定焦镜头满足关系式：5.4<TTL/EFL<15，TTL为所述定焦镜头的总长度，EFL为所述定焦镜头的有效焦距。

9.根据权利要求7所述的定焦镜头，其中定焦镜头满足关系式：

8<TTL/EFL<18，TTL为所述定焦镜头的总长度，EFL为所述定焦镜头的有效焦距。

10.一种定焦镜头，由放大端到缩小端依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜组成，其中所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的屈光度分别为负、负、正、正、负、正、正，且所述第一透镜及所述第七透镜为非球面透镜，

其中所述定焦镜头满足关系式：2.5<|f4/f1|<7，f4为所述第四透镜的焦距，f1为所述第一透镜的焦距。

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