CN108957713B - 投影镜头 - Google Patents

投影镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN108957713B
CN108957713B CN201710356353.9A CN201710356353A CN108957713B CN 108957713 B CN108957713 B CN 108957713B CN 201710356353 A CN201710356353 A CN 201710356353A CN 108957713 B CN108957713 B CN 108957713B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
projection
lens group
image source
refractive power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710356353.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108957713A (zh
Inventor
孙嘉鸿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sintai Optical Shenzhen Co Ltd
Asia Optical Co Inc
Original Assignee
Sintai Optical Shenzhen Co Ltd
Asia Optical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sintai Optical Shenzhen Co Ltd, Asia Optical Co Inc filed Critical Sintai Optical Shenzhen Co Ltd
Priority to CN201710356353.9A priority Critical patent/CN108957713B/zh
Priority to JP2018010080A priority patent/JP6785255B2/ja
Publication of CN108957713A publication Critical patent/CN108957713A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108957713B publication Critical patent/CN108957713B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/177Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details

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、第四透镜群、第五透镜群及第六透镜群。第一透镜群具有负屈光力,包括第一透镜,第二透镜群具有正屈光力,第三透镜群具有正屈光力,第四透镜群具有负屈光力,第五透镜群具有正屈光力,第六透镜群具有正屈光力,其中该投影镜头满足以下条件:0.4<R12/f<2.5;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。

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
传统投影机的体积较大,不易于携带,近年来投影机为了方便携带,已逐渐走向小型化设计,使得其中所使用的投影镜头也需跟着小型化。此外,为了提升投影机的亮度,投影镜头需具备较大光圈。另一方面,为了达到调整投影尺寸但是不移动投影机位置,投影镜头需具备变焦功能。所以传统的投影镜头已无法满足需求,需要有另一种架构的投影镜头设计,才能同时满足小型化、大光圈与可变焦距的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中的投影镜头不能同时满足小型化、大光圈与可变焦距的需求的缺陷,提供一种投影镜头,其镜头体积较小、光圈值较小、具变焦功能,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、第四透镜群、第五透镜群及第六透镜群。第一透镜群具有负屈光力,包括第一透镜,第二透镜群具有正屈光力,第三透镜群具有正屈光力,第四透镜群具有负屈光力,第五透镜群具有正屈光力,第六透镜群具有正屈光力,其中该投影镜头满足以下条件:0.4<R12/f<2.5;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。
本发明的投影镜头,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、第四透镜群及第五透镜群。第一透镜群具有负屈光力,包括第一透鏡,第二透镜群具有正屈光力,第三透镜群具有正屈光力,第四透镜群具有正屈光力,第五透镜群具有正屈光力。
其中投影镜头包括胶合透镜,此胶合透镜包括二透镜,此等透镜的阿贝系数差值大于20。
其中第一透镜群与影像源侧之间的透镜群可沿着光轴移动,以改变投影镜头的焦距。
其中投影镜头满足以下条件:0.4<R12/f<2.5;其中,R12为第一透镜的影像源侧面的一曲率半径,f为此投影镜头的有效焦距。
其中投影镜头满足以下条件:CRA<5度;其中,CRA为此投影镜头的主光线抵达影像源的角度。
其中投影镜头满足以下条件:F>1.5;其中,F为此投影镜头的光圈值。
本发明的投影镜头可更包括光圈,设置于第三透镜群与第四透镜群之间。
其中第一透镜群沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜及第二透镜,第二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,第三透镜群包括第五透镜,第四透镜群沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第六透镜、第七透镜、第八透镜及第九透镜,第五透镜群包括第十透镜,第六透镜群包括第十一透镜,此第一透镜具有负屈光力,此第一透镜满足以下条件:Vd1>45;其中,Vd1为此第一透镜的阿贝系数。
其中第一透镜群沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜及第二透镜,第二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,第三透镜群包括第五透镜,第四透镜群沿着光轴从投影侧至影像源侧依序包括第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜及第十透镜,第五透镜群包括第十一透镜,此第一透镜具有负屈光力,此第一透镜满足以下条件:Vd1>45;其中,Vd1为此第一透镜的阿贝系数。
其中该投影镜头满足以下条件:0.72<R12/f<1.18;60>Vd1>45;1.5<F<2.2;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,Vd1为该第一透镜的阿贝系数,F为该投影镜头的光圈值,该投影镜头包括胶合透镜,该胶合透镜包括二透镜,这些透镜的阿贝系数差值大于20,小于55。
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、光圈值较小、具变焦功能,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处于广角端的透镜配置与光路示意图。
图2是依据本发明的投影镜头的第一实施例处于望远程的透镜配置与光路示意图。
图3A是图1的投影镜头的场曲图。
图3B是图1的投影镜头的畸变图。
图3C是图1的投影镜头的相对照度图。
图3D是图1的投影镜头的调变转换函数图。
图3E是图1的投影镜头的离焦调变转换函数图。
图3F是图2的投影镜头的调变转换函数图。
图3G是图2的投影镜头的离焦调变转换函数图。
图4是依据本发明的投影镜头的第二实施例处于广角端的透镜配置与光路示意图。
图5是依据本发明的投影镜头的第二实施例处于望远程的透镜配置与光路示意图。
图6A是图4的投影镜头的场曲图。
图6B是图4的投影镜头的畸变图。
图6C是图4的投影镜头的相对照度图。
图6D是图4的投影镜头的调变转换函数图。
图6E是图4的投影镜头的离焦调变转换函数图。
图6F是图5的投影镜头的调变转换函数图。
图6G是图5的投影镜头的离焦调变转换函数图。
具体实施方式
请参阅图1及图2,图1是依据本发明的投影镜头的第一实施例处于广角端的透镜配置与光路示意图,图2是依据本发明的投影镜头的第一实施例处于望远程的透镜配置与光路示意图。投影时,来自影像源IS1的光线最后投影于投影侧。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G11、第二透镜群G12、第三透镜群G13、光圈ST1、第四透镜群G14、第五透镜群G15、第六透镜群G16、玻璃平板PG1、棱镜P1及一保护玻璃CG1。使用时藉由第一透镜群G11与影像源IS1间各透镜群之间距D145、D189、D11011、D1718、D1920的改变可达到调整投影镜头1的有效焦距,上述间距D145、D189、D11011、D1718、D1920随着投影镜头1由广角端变焦至望远程而变动的情形,可由图1以及图2中明显看出。
在第一实施例中,第一透镜群G11具有负屈光力,第二透镜群G12具有正屈光力,第三透镜群G13具有正屈光力,第四透镜群G14具有负屈光力,第五透镜群G15具有正屈光力,第六透镜群G16具有正屈光力。
第一透镜群G11沿着光轴OA1从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜L11及第二透镜L12。第一透镜L11为弯月形透镜,其投影侧面S11为凸面,影像源侧面S12为凹面,投影侧面S11与影像源侧面S12皆为非球面表面。第二透镜L12为双凹透镜,其投影侧面S13为凹面,影像源侧面S14为凹面,投影侧面S13与影像源侧面S14皆为非球面表面。
第二透镜群G12沿着光轴OA1从从投影侧至影像源侧依序包括第三透镜L13及第四透镜L14。第三透镜L13为平凸透镜,其投影侧面S15为平面,影像源侧面S16为凸面且为球面表面。第四透镜L14为平凸透镜,其投影侧面S17为凸面且为球面表面,影像源侧面S18为平面。
第三透镜群G13包括第五透镜L15。第五透镜L15为双凸透镜,其投影侧面S19为凸面,影像源侧面S110为凸面,投影侧面S19与影像源侧面S110皆为球面表面。
第四透镜群G14沿着光轴OA1从从投影侧至影像源侧依序包括第六透镜L16、第七透镜L17、第八透镜L18及第九透镜L19。第六透镜L16与第七透镜L17胶合成胶合透镜,第八透镜L18与第九透镜L19胶合成胶合透镜。第六透镜L16为双凸透镜,其投影侧面S112为凸面,影像源侧面S113为凸面,投影侧面S112与影像源侧面S113皆为球面表面。第七透镜L17为双凹透镜,其投影侧面S113为凹面,影像源侧面S114为凹面,投影侧面S113与影像源侧面S114皆为球面表面。第八透镜L18为双凹透镜,其投影侧面S115为凹面,影像源侧面S116为凹面,投影侧面S115与影像源侧面S116皆为球面表面。第九透镜L19为双凸透镜,其投影侧面S116为凸面,影像源侧面S117为凸面,投影侧面S116与影像源侧面S117皆为球面表面。
第五透镜群G15包括第十透镜L110。第十透镜L110为双凸透镜,其投影侧面S118为凸面,影像源侧面S119为凸面,投影侧面S118与影像源侧面S119皆为球面表面。
第六透镜群G16包括第十一透镜L111。第十一透镜L111为双凸透镜,其投影侧面S120为凸面,影像源侧面S121为凸面,投影侧面S120与影像源侧面S121皆为球面表面。
玻璃平板PG1其投影侧面S122与影像源侧面S123皆为平面。
棱镜P1其投影侧面S124与影像源侧面S125皆为平面。
保护玻璃CG1其投影侧面S126与影像源侧面S127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至少满足底下其中一条件:
|Vd16-Vd17|>20 (1)
|Vd18-Vd19|>20 (2)
Vd11>45 (3)
0.4<R112/f1W<2.5 (4)
0.4<R112/f1T<2.5 (5)
CRA1W<5度 (6)
CRA1T<5度 (7)
F1W>1.5 (8)
F1T>1.5 (9)
其中,Vd11为第一透镜L11的阿贝系数,Vd16为第六透镜L16的阿贝系数,Vd17为第七透镜L17的阿贝系数,Vd18为第八透镜L18的阿贝系数,Vd19为第九透镜L19的阿贝系数,R112为第一透镜L11的影像源侧面S12的一曲率半径,f1W为投影镜头1于广角端的有效焦距,f1T为投影镜头1于望远程的有效焦距,CRA1W为投影镜头1于广角端的主光线抵达影像源IS1的角度,CRA1T为投影镜头1于望远程的主光线抵达影像源IS1的角度,F1W为投影镜头1于广角端的光圈值,F1T为投影镜头1于望远程的光圈值。
利用上述透镜与光圈ST1的设计,使得投影镜头1能达到可变焦距,有效的缩小体积、缩小光圈值、修正像差、提升镜头分辨率,以达到良好的成像质量。
表一为图1及图2的投影镜头1分别处于广角端及望远程时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于广角端时的有效焦距等于14.3mm、光圈值等于1.81、主光线抵达影像源IS1的角度等于1.1度,于望远程时的有效焦距等于22.9mm、光圈值等于2.1、主光线抵达影像源IS1的角度等于1.0度,投影镜头1的变焦倍率大约为1.6倍。
表一
Figure BDA0001299197110000061
Figure BDA0001299197110000071
Figure BDA0001299197110000081
其中曲率0表示该表面为平面。
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
Figure BDA0001299197110000082
第一实施例的投影镜头1,其第一透镜L11的阿贝系数Vd11=58,第六透镜L16的阿贝系数Vd16=61,第七透镜L17的阿贝系数Vd17=26,第八透镜L18的阿贝系数Vd18=28,第九透镜L19的阿贝系数Vd19=81,第一透镜L11的影像源侧面S12之曲率半径R112=16.67mm,投影镜头1于广角端的有效焦距f1w=14.3mm,投影镜头1于望远程的有效焦距f1T=22.9mm,投影镜头1于广角端的主光线抵达影像源IS1的角度CRA1W=1.1度,投影镜头1于望远程的主光线抵达影像源IS1的角度CRA1T=1.0度,投影镜头1于广角端的光圈值F1W=1.81,投影镜头1于望远程的光圈值F1T=2.1。由上述数据可得到Vd11=58、|Vd16-Vd17|=35、|Vd18-Vd19|=53、R112/f1W=1.17、R112/f1T=0.73、CRA1W=1.1度、CRA1T=1.0度、F1W=1.81、F1T=2.1,皆能满足上述条件(1)至条件(9)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3A至图3G看出。图3A所示的,是第一实施例的投影镜头1于广角端的场曲(Field Curvature)图。图3B所示的,是第一实施例的投影镜头1于广角端的畸变(Distortion)图。图3C所示的,是第一实施例的投影镜头1于广角端的相对照度(Relative Illumination)图。图3D所示的,是第一实施例的投影镜头1于广角端的调变转换函数(Modulation Transfer Function)图。图3E所示的,是第一实施例的投影镜头1于广角端的离焦调变转换函数(Through FocusModulation Transfer Function)图。图3F所示的,是第一实施例的投影镜头1于望远程的调变转换函数图。图3G所示的,是第一实施例的投影镜头1于望远程的离焦调变转换函数(Through Focus Modulation Transfer Function)图。
由图3A可看出,第一实施例的投影镜头1于广角端对波长为0.450μm、0.480μm、0.550μm、0.600μm、0.630μm的光线,于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向的场曲介于-0.06㎜至0.06㎜之间。由图3B(图中的五条线几乎重合,以致于看起来只有一条线)可看出,第一实施例的投影镜头1于广角端对波长为0.450μm、0.480μm、0.550μm、0.600μm、0.630μm的光线所产生的畸变介于-1.2%至0%之间。由图3C可看出,第一施例的投影镜头1于广角端对波长为0.630μm的光线,于Y视场介于0mm至8.3mm之间其相对照度介于0.52至1.0之间。由图3D可看出,第一实施例的投影镜头1于广角端对波长范围介于0.450μm至0.630μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0000mm、-2.4900mm、-7.4700mm、-8.3000mm,空间频率介于0lp/mm至93lp/mm,其调变转换函数值介于0.54至1.0之间。由图3E可看出,第一实施例的投影镜头1于广角端对波长范围介于0.450μm至0.630μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0000mm、-2.4900mm、-4.1500mm、-7.4700mm、-8.3000mm mm,空间频率等于93lp/mm时,当焦点偏移介于-0.44mm至0.25mm之间其调变转换函数值皆大于0.2。由图3F可看出,第一实施例的投影镜头1于望远程对波长范围介于0.4500μm至0.6300μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0000mm、-2.4900mm、-7.4700mm、-8.3000mm,空间频率介于0lp/mm至93lp/mm,其调变转换函数值介于0.50至1.0之间。由图3G可看出,第一实施例的投影镜头1于望远程对波长范围介于0.4500μm至0.6300μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0000mm、-4.1500mm、-5.8100mm、-7.4700mm、-8.3000mm,空间频率等于93lp/mm时,当焦点偏移介于-0.028mm至0.018mm之间其调变转换函数值皆大于0.2。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,相对照度、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。
本发明符合的条件以0.4<R112/f1W<2.5、|Vd16-Vd17|>20或|Vd18-Vd19|>20为中心,本发明实施例的数值也落入其余条件的范围内。本发明条件0.4<R112/f1W<2.5、0.4<R112/f1T<2.5代表光要投射到屏幕上,所以到前端的时候R值的效果会较明显,这样光才能再比较小的光程内投射出比较大的角度,其最佳效果范围为0.72<R12/f<1.18。条件|Vd16-Vd17|>20或|Vd18-Vd19|>20,是镜头修色差的特性,利用接连的两枚vd值落差较大的镜片去配合,其最佳效果范围为55>|Vd16-Vd17|>20、55>|Vd18-Vd19|>20。条件Vd11>45,代表第一透镜的材质,其最佳效果范围为60>Vd11>45。条件CRA<5度为本案的镜头特性,条件F>1.5限制镜头的光通量,值越小光通量越大,其最佳效果范围为1.5<F<2.2。请参阅图4及图5,图4是依据本发明的投影镜头的第二实施例处于广角端的透镜配置与光路示意图,图5是依据本发明的投影镜头的第二实施例处于望远程的透镜配置与光路示意图。投影时,来自影像源IS2的光线最后投影于投影侧。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G21、第二透镜群G22、第三透镜群G23、光圈ST2、第四透镜群G24、第五透镜群G25、玻璃平板PG2、棱镜P2及保护玻璃CG2。使用时藉由第一透镜群G21与影像源IS2间各透镜群之间距D245、D289、D21011、D21920的改变可达到调整投影镜头2的有效焦距,上述间距D245、D289、D21011、D21920随着投影镜头2由广角端变焦至望远程而变动之情形,可由图4以及图5中明显看出。
在第二实施例中,第一透镜群G21具有负屈光力,第二透镜群G22具有正屈光力,第三透镜群G23具有正屈光力,第四透镜群G24具有正屈光力,第五透镜群G25具有正屈光力。
第一透镜群G21沿着光轴OA2从从投影侧至影像源侧依序包括第一透镜L21及第二透镜L22。第一透镜L21为弯月形透镜,其投影侧面S21为凸面,影像源侧面S22为凹面,投影侧面S21与影像源侧面S22皆为非球面表面。第二透镜L22为双凹透镜,其投影侧面S23为凹面,影像源侧面S24为凹面,投影侧面S23与影像源侧面S24皆为非球面表面。
第二透镜群G22沿着光轴OA2从从投影侧至影像源侧依序包括第三透镜L23及第四透镜L24。第三透镜L23为平凸透镜,其投影侧面S25为平面,影像源侧面S26为凸面且为球面表面。第四透镜L24为平凸透镜,其投影侧面S27为凸面且为球面表面,影像源侧面S28为平面。
第三透镜群G23包括第五透镜L25。第五透镜L25为双凸透镜,其投影侧面S29为凸面,影像源侧面S210为凸面,投影侧面S29与影像源侧面S210皆为球面表面。
第四透镜群G24沿着光轴OA2从从投影侧至影像源侧依序包括第六透镜L26、第七透镜L27、第八透镜L28、第九透镜L29及第十透镜L210。第六透镜L26与第七透镜L27胶合成胶合透镜,第八透镜L28与第九透镜L29胶合成胶合透镜。第六透镜L26为双凸透镜,其投影侧面S212为凸面,影像源侧面S213为凸面,投影侧面S212与影像源侧面S213皆为球面表面。第七透镜L27为双凹透镜,其投影侧面S213为凹面,影像源侧面S214为凹面,投影侧面S213与影像源侧面S214皆为球面表面。第八透镜L28为双凹透镜,其投影侧面S215为凹面,影像源侧面S216为凹面,投影侧面S215与影像源侧面S216皆为球面表面。第九透镜L29为双凸透镜,其投影侧面S216为凸面,影像源侧面S217为凸面,投影侧面S216与影像源侧面S217皆为球面表面。第十透镜L210为双凸透镜,其投影侧面S218为凸面,影像源侧面S219为凸面,投影侧面S218与影像源侧面S219皆为球面表面。
第五透镜群G25包括第十一透镜L211。第十一透镜L211为双凸透镜,其投影侧面S220为凸面,影像源侧面S221为凸面,投影侧面S220与影像源侧面S221皆为球面表面。
玻璃平板PG2其投影侧面S222与影像源侧面S223皆为平面。
棱镜P2其投影侧面S224与影像源侧面S225皆为平面。
保护玻璃CG2其投影侧面S226与影像源侧面S227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至少满足底下其中一条件:
|Vd26-Vd27|>20 (10)
|Vd28-Vd29|>20 (11)
Vd21>45 (12)
0.4<R212/f2W<2.5 (13)
0.4<R212/f2T<2.5 (14)
CRA2W<5度 (15)
CRA2T<5度 (16)
F2W>1.5 (17)
F2T>1.5 (18)
其中,Vd21为第一透镜L21的阿贝系数,Vd26为第六透镜L26的阿贝系数,Vd27为第七透镜L27的阿贝系数,Vd28为第八透镜L28的阿贝系数,Vd29为第九透镜L29的阿贝系数,R212为第一透镜L21的影像源侧面S22的一曲率半径,f2W为投影镜头2于广角端的有效焦距,f2T为投影镜头2于望远程的有效焦距,CRA2W为投影镜头2于广角端的主光线抵达影像源IS2的角度,CRA2T为投影镜头2于望远程的主光线抵达影像源IS2的角度,F2W为投影镜头2于广角端的光圈值,F2T为投影镜头2于望远程的光圈值。
利用上述透镜与光圈ST2的设计,使得投影镜头2能达到可变焦距,有效的缩小体积、缩小光圈值、修正像差、提升镜头分辨率,以达到良好的成像质量。
表三为图4及图5的投影镜头2分别处于广角端及望远程时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于广角端时的有效焦距等于14.3mm、光圈值等于1.75、主光线抵达影像源IS2的角度等于1.4度,于望远程时的有效焦距等于21.8mm、光圈值等于1.95、主光线抵达影像源IS2的角度等于1.35度,投影镜头2的变焦倍率大约为1.5倍。
表三
Figure BDA0001299197110000131
Figure BDA0001299197110000141
其中曲率0表示该表面为平面。
表三中各个透镜的非球面表面凹陷度z其公式相同于上述表一所适用的非球面表面凹陷度z,其中各参数的物理意义可参照表一非球面表面凹陷度z公式的说明,在此不再重述。
表四为表三中各个透镜的非球面表面的相关参数表。
表四
Figure BDA0001299197110000151
第二实施例的投影镜头2,其第一透镜L21的阿贝系数Vd21=58,第六透镜L26的阿贝系数Vd26=60,第七透镜L27的阿贝系数Vd27=25,第八透镜L28的阿贝系数Vd28=25,第九透镜L29的阿贝系数Vd29=64,第一透镜L21的影像源侧面S22之曲率半径R212=16.67mm,投影镜头2于广角端的有效焦距f2w=14.3mm,投影镜头2于望远程的有效焦距f2T=21.8mm,投影镜头2于广角端的主光线抵达影像源IS2的角度CRA2W=1.4度,投影镜头2于望远程的主光线抵达影像源IS2的角度CRA2T=1.35度,投影镜头2于广角端的光圈值F2W=1.75,投影镜头2于望远程的光圈值F2T=1.95。由上述数据可得到Vd21=58、|Vd26-Vd27|=35、|Vd28-Vd29|=39、R212/f2W=1.17、R212/f2T=0.76、CRA2W=1.4度、CRA2T=1.35度、F2W=1.75、F2T=1.95,皆能满足上述条件(10)至条件(18)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6A至图6G看出。图6A所示的,是第二实施例的投影镜头2于广角端的场曲(Field Curvature)图。图6B所示的,是第二实施例的投影镜头2于广角端的畸变(Distortion)图。图6C所示的,是第二实施例的投影镜头2于广角端的相对照度(Relative Illumination)图。图6D所示的,是第二实施例的投影镜头2于广角端的调变转换函数图。图6E所示的,是第二实施例的投影镜头2于广角端的离焦调变转换函数(Through Focus Modulation Transfer Function)图。图6F所示的,是第二实施例的投影镜头2于望远程的调变转换函数图。图6G所示的,是第二实施例的投影镜头2于望远程的离焦调变转换函数(Through Focus Modulation TransferFunction)图。
由图6A可看出,第二实施例的投影镜头2于广角端对波长为0.450μm、0.480μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.600μm、0.630μm、0.656μm的光线,于子午方向与弧矢方向的场曲介于-0.02㎜至0.07㎜之间。由图6B(图中的八条线几乎重合,以致于看起来只有一条线)可看出,第二实施例的投影镜头2于广角端对波长为0.450μm、0.480μm、0.486μm、0.550μm、0.588μm、0.600μm、0.630μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-1.2%至0%之间。由图6C可看出,第二施例的投影镜头2于广角端对波长为0.480μm的光线,于Y视场介于0mm至8.3mm之间其相对照度介于0.64至1.0之间。由图6D可看出,第二实施例的投影镜头2于广角端对波长范围介于0.450μm至0.6563μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0000mm、-2.4900mm、-7.4700mm、-8.3000mm,空间频率介于0lp/mm至93lp/mm,其调变转换函数值介于0.57至1.0之间。由图6E可看出,第二实施例的投影镜头2于广角端对波长范围介于0.4500μm至0.6563μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0000mm、-0.8300mm、-5.8100mm、-7.4700mm、-8.3000mm,空间频率等于93lp/mm时,当焦点偏移介于-0.016mm至0.013mm之间其调变转换函数值皆大于0.2。由图6F可看出,第二实施例的投影镜头2于望远程对波长范围介于0.4500μm至0.6563μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0000mm、-2.4900mm、-7.4700mm、-8.3000mm,空间频率介于0lp/mm至93lp/mm,其调变转换函数值介于0.37至1.0之间。由图6G可看出,第二实施例的投影镜头2于望远程对波长范围介于0.450μm至0.6563μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.0000mm、-2.4900mm、-4.1500mm、-7.4700mm、-8.3000mm,空间频率等于93lp/mm时,当焦点偏移介于-0.022mm至0.018mm之间其调变转换函数值皆大于0.2。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,相对照度、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。本发明符合的条件以0.4<R212/f2W<2.5、0.4<R212/f2T<2.5、|Vd26-Vd27|>20或|Vd28-Vd29|>20为中心,本发明实施例的数值也落入其余条件的范围内。本发明条件0.4<R212/f2W<2.5、0.4<R212/f2T<2.5代表光要投射到屏幕上,所以到前端的时候R值的效果会较明显,这样光才能再比较小的光程内投射出比较大的角度,其最佳效果范围为0.72<R12/f<1.18。条件|Vd26-Vd27|>20或|Vd28-Vd29|>20,是镜头修色差的特性,利用接连的两枚vd值落差较大的镜片去配合,其最佳效果范围为55>|Vd26-Vd27|>20、55>|Vd28-Vd29|>20。条件Vd21>45,代表第一透镜的材质,其最佳效果范围为60>Vd21>45。条件CRA<5度为本案的镜头特性,条件F>1.5限制镜头的光通量,值越小光通量越大,其最佳效果范围为1.5<F<2.2。

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由下述透镜群组成:
第一透镜群,该第一透镜群具有负屈光力,包括投影侧为凸面的第一透镜,投影侧为凹面的第二透镜;
第二透镜群,该第二透镜群具有正屈光力;
第三透镜群,该第三透镜群具有正屈光力;
第四透镜群,该第四透镜群具有负屈光力,该第四透镜群包括两个胶合透镜;
第五透镜群,该第五透镜群具有正屈光力;以及
第六透镜群,该第六透镜群具有正屈光力;
其中该投影镜头满足以下条件:
0.4<R12/f<2.5;
其中,R12为该第一透镜的影像源侧面的曲率半径,f为该投影镜头望远程和广角端的有效焦距。
2.如权利要求1所述的投影镜头,其特征在于,该两个胶合透镜分别包括二透镜,上述每个胶合透镜的两个透镜之间的阿贝系数差值大于20。
3.如权利要求1所述的投影镜头,其特征在于,该第一透镜群与该影像源侧之间的这些透镜群中的多个可沿着该光轴移动,以改变该投影镜头的焦距。
4.如权利要求1所述的投影镜头,其特征在于,该投影镜头满足以下条件:
CRA<5度;
其中,CRA为该投影镜头的主光线抵达影像源的角度。
5.如权利要求1所述的投影镜头,其特征在于,该投影镜头满足以下条件:
F>1.5;
其中,F为该投影镜头望远程和广角端的光圈值。
6.如权利要求1所述的投影镜头,其特征在于,更包括光圈,设置于该第三透镜群与该第四透镜群之间。
7.如权利要求1所述的投影镜头,其特征在于,该第一透镜群沿着该光轴从该投影侧至该影像源侧依序包括该第一透镜以及第二透镜,该第二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,该第三透镜群包括第五透镜,该第四透镜群沿着该光轴从该投影侧至该影像源侧依序包括第六透镜、第七透镜、第八透镜以及第九透镜,该第五透镜群包括第十透镜,该第六透镜群包括第十一透镜,该第一透镜具有负屈光力,该第一透镜满足以下条件:
Vd1>45;
其中,Vd1为该第一透镜的阿贝系数。
8.如权利要求1所述的投影镜头,其中该投影镜头满足以下条件:
0.72<R12/f<1.18;
60>Vd1>45;
1.5<F<2.2;
其中,R12为该第一透镜的影像源側面的曲率半径,f为该投影镜头的望远程和广角端的有效焦距,Vd1为该第一透镜的阿贝系数,F为该投影镜头的望远程和广角端光圈值,该两个胶合透镜分别包括二透镜,上述每个胶合透镜的透镜之间的阿贝系数差值大于20,小于55。
9.一种投影镜头,其特征在于,沿着光轴从投影侧至影像源侧依序由下述透镜群组成:
第一透镜群,该第一透镜群具有负屈光力,包括投影侧为凸面的第一透镜,投影侧为凹面的第二透镜;
第二透镜群,该第二透镜群具有正屈光力;
第三透镜群,该第三透镜群具有正屈光力;
第四透镜群,该第四透镜群具有正屈光力,该第四透镜群包括两个胶合透镜;以及
第五透镜群,该第五透镜群具有正屈光力;
该投影镜头满足以下条件:
0.4<R12/f<2.5;
其中,R12为该第一透镜的影像源侧面的曲率半径,f为该投影镜头望远程和广角端的有效焦距。
10.如权利要求9所述的投影镜头,其特征在于,该两个胶合透镜分别包括二透镜。
11.如权利要求9所述的投影镜头,其特征在于,该第一透镜群沿着该光轴从该投影侧至该影像源侧依序包括该第一透镜以及第二透镜,该第二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,该第三透镜群包括第五透镜,该第四透镜群沿着该光轴从该投影侧至该影像源侧依序包括第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜以及第十透镜,该第五透镜群包括第十一透镜,该第一透镜具有负屈光力,该第一透镜满足以下条件:
Vd1>45;
其中,Vd1为该第一透镜的阿贝系数。
CN201710356353.9A 2017-05-19 2017-05-19 投影镜头 Active CN108957713B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710356353.9A CN108957713B (zh) 2017-05-19 2017-05-19 投影镜头
JP2018010080A JP6785255B2 (ja) 2017-05-19 2018-01-24 映写レンズ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710356353.9A CN108957713B (zh) 2017-05-19 2017-05-19 投影镜头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108957713A CN108957713A (zh) 2018-12-07
CN108957713B true CN108957713B (zh) 2021-04-27

Family

ID=64462157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710356353.9A Active CN108957713B (zh) 2017-05-19 2017-05-19 投影镜头

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6785255B2 (zh)
CN (1) CN108957713B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112147753B (zh) * 2019-06-28 2022-07-19 上旸光学股份有限公司 投影系统
CN112630936A (zh) * 2020-12-28 2021-04-09 厦门力鼎光电股份有限公司 一种用于无人机探测的成像镜头
CN114002821B (zh) * 2021-12-03 2023-07-04 江西晶超光学有限公司 光学镜头、摄像模组、电子设备及汽车
CN116560168A (zh) * 2022-01-27 2023-08-08 华为技术有限公司 投影镜头、投影设备及车辆

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4451516B2 (ja) * 1999-10-05 2010-04-14 リコー光学株式会社 投射用ズームレンズ
JP2001350094A (ja) * 2000-06-05 2001-12-21 Canon Inc 光学系、投射光学系及びそれを有する画像投影装置、撮像装置
JP2002055305A (ja) * 2000-08-07 2002-02-20 Canon Inc 色合成光学系、画像投写光学系および投写型画像表示装置
JP3524492B2 (ja) * 2000-12-15 2004-05-10 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを用いた投影装置
JP4380086B2 (ja) * 2001-05-23 2009-12-09 コニカミノルタオプト株式会社 ズームレンズ
JP4750318B2 (ja) * 2001-06-27 2011-08-17 リコー光学株式会社 投射用ズームレンズ
JP4750319B2 (ja) * 2001-06-29 2011-08-17 リコー光学株式会社 投射用ズームレンズ
JP4340430B2 (ja) * 2002-10-15 2009-10-07 リコー光学株式会社 投射用ズームレンズ
JP2005084352A (ja) * 2003-09-09 2005-03-31 Canon Inc レトロフォーカスズームレンズ
US7215477B2 (en) * 2004-03-10 2007-05-08 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image display apparatus including the zoom lens
JP4630568B2 (ja) * 2004-04-28 2011-02-09 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する光学機器
JP2007328163A (ja) * 2006-06-08 2007-12-20 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置
JP5287326B2 (ja) * 2009-02-16 2013-09-11 セイコーエプソン株式会社 投射用ズームレンズ及び投射型画像表示装置
JP5486415B2 (ja) * 2009-12-28 2014-05-07 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
WO2012114756A1 (ja) * 2011-02-24 2012-08-30 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
CN204178042U (zh) * 2012-03-13 2015-02-25 富士胶片株式会社 投影用变焦透镜和投影型显示装置
JP6027453B2 (ja) * 2013-02-04 2016-11-16 リコー光学株式会社 投射用ズームレンズ

Also Published As

Publication number Publication date
JP6785255B2 (ja) 2020-11-18
JP2018194816A (ja) 2018-12-06
CN108957713A (zh) 2018-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8328369B2 (en) Projecting zoom lens and projection type display apparatus
CN107436474B (zh) 投影镜头
CN108957713B (zh) 投影镜头
CN108267834B (zh) 定焦镜头
CN107957622B (zh) 一种大光圈大像面的长焦变焦镜头
CN114859559A (zh) 光学镜头
CN209765153U (zh) 变焦投影镜头
JP2009003259A (ja) 投影用ズームレンズおよび投写型表示装置
TWI795592B (zh) 投影鏡頭及投影機
CN113514941B (zh) 长焦距可见光连续变焦镜头
TW201418761A (zh) 投影鏡頭
TW201710733A (zh) 投影裝置以及投影鏡頭
TWI530710B (zh) 投影裝置以及投影鏡頭
TWI813874B (zh) 光學成像系統
TWI683151B (zh) 鏡頭裝置(四)
TWI679447B (zh) 成像鏡頭(二十九)
CN108681052B (zh) 高分辨率、大像面、小体积、红外共焦的变焦光学系统
TWI687735B (zh) 投影鏡頭(十二)
JP2004226803A (ja) テレセントリックズームレンズ
CN112987270A (zh) 光学镜头及其制造方法
TWI831882B (zh) 變焦投影鏡頭
CN111665614B (zh) 镜头装置
TWI529418B (zh) 變焦鏡頭
GB2573928A (en) Two-group-type zoom lens and usage method therefor, and imaging apparatus comprising same
TWI811875B (zh) 投影鏡頭及投影裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant