CN114253054A

CN114253054A - 投影光学系统

Info

Publication number: CN114253054A
Application number: CN202011002009.8A
Authority: CN
Inventors: 吴昇澈; 周昱宏; 黄威豪
Original assignee: Sun Yang Optics Development Co ltd
Current assignee: Sun Yang Optics Development Co ltd
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2022-03-29

Abstract

一种投影光学系统，包含:一影像源、一透镜组、一光圈、一反射元件、一成像画面，通过透镜组与反射元件，使成像画面与影像源之间形成多个光路，各光路分别具有一主光线与一边缘光线，其中一个光路的主光线在影像源处离光轴较近形成一近轴像高的主光线、另一个光路的主光线在影像源处离光轴较远形成一离轴像高的主光线；当影像源与成像画面位在第二象限与反射元件位于第四象限，则近轴像高的主光线与离轴像高的主光线经由交会，而依序形成一第一点与一第二点，第一点位于原点与第二点位于第一象限，又光路的主光线与光路的边缘光线经由交会，而依序形成一第三点与一第四点，第三点位于第四象限与第四点位于第二象限。

Description

投影光学系统

技术领域

本发明有关一种投影光学系统，尤指一种影像源、透镜组、光圈、反射元件、成像画面，配合直角坐标的第一象限、第二象限、第三象限及第四象限。

背景技术

投影机随着科技的进步而不断创新，从一般焦距投影机至短焦距投影机，亦显示出投影机在市场上的价值，其应用广泛，包含多媒体信息简报系统、投影电视、家庭电影院、视频会议等领域的产品，然而近几年，短焦投影机市场则以应用于教育市场及推广现代小面积家庭使用。

投影镜头为了成像画面质量，而投影镜头的焦距越长，但其视场角较小，反之，投影镜头的焦距越短，但其视场角较大，以致光学原理产生的畸变也就越强烈，故短焦投影机在缩短的投影距离时，并不能保证成像画面质量。但是，如何在缩短的投影距离时，也能兼顾成像画面质量，使投影配置调整到优化，亦为本发明所欲解决的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种投影光学系统，其影像源、透镜组、光圈、反射元件、成像画面，配合直角坐标的第一象限、第二象限、第三象限及第四象限，进而可在稳定成像画面质量之下，也能使从影像源有效导引光路至成像画面的功效增进。

本发明的又一目的，在于提供一种投影光学系统，其前群透镜与后群透镜的相互配合，进而可在稳定成像画面质量之下，也能使透镜组架构简单及成本便宜的功效增进。

本发明的再一目的，在于提供一种投影光学系统，其以成像画面的宽度与反射元件至成像画面的投影距离的相互配合，进而可在稳定成像画面质量的下，也能使投射比小的功效增进。

本发明的另一目的，在于提供一种投影光学系统，其F值小，能配置光圈较大，以提升成像画面亮度的功效增进。

为达上述目的，本发明采用的技术手段包含:一影像源；一透镜组，位于该影像源的侧边；一反射元件，位于该透镜组的侧边；一成像画面，通过该透镜组与该反射元件，使该成像画面与该影像源之间形成多个光路，各该光路分别具有一主光线与一边缘光线；以及一光圈，其设在该透镜组内，并以该光圈中心为一原点，该原点的轴向为X轴与该原点的径向为Y轴，形成一直角坐标系，该直角坐标系具有一第一象限、一第二象限、一第三象限及一第四象限，且该投影光学系统具有一光轴，该光轴与该X轴重合，使其中一个光路的主光线在该影像源处离该光轴较近形成一近轴像高的主光线、另一个光路的主光线在该影像源处离该光轴较远形成一离轴像高的主光线；当该影像源与该成像画面位在该第二象限与该反射元件位于该第四象限，则该近轴像高的主光线与该离轴像高的主光线经由交会，而依序形成一第一点与一第二点，该第一点位于该原点与该第二点位于该第一象限，又该光路的主光线与该光路的边缘光线经由交会，而依序形成一第三点与一第四点，该第三点位于该第四象限与该第四点位于该第二象限。

依据前揭特征，该透镜组可分为一前群透镜与一后群透镜，该前群透镜靠近该反射元件侧、该后群透镜靠近该影像源侧，该前群透镜与该后群透镜之间隔为该透镜组中最长的镜间距。

依据前揭特征，该前群透镜包括至少两个非球面透镜，该两个非球面透镜其中至少一个负透镜。

依据前揭特征，该后群透镜包括至少两个胶合透镜与一非球面透镜，该非球面透镜为双面非球面的独立透镜，或该非球面透镜一面为非球面，另一面为球面，该非球面透镜与一球面透镜可黏合为该胶合透镜。

依据前揭特征，该后群透镜的最后透镜的阿贝数介于17～24，并靠近该影像源侧。

依据前揭特征，该反射元件的焦距设定为F1与该透镜组的焦距设定为F2，则该投影光学系统符合1.5<F1/F2<3.2。

依据前揭特征，该成像画面的宽度设定为W与该反射元件至该成像画面的投影距离设定为T，并符合该投影光学系统的投射比的条件式:T/W<0.275。

依据前揭特征，该投影光学系统的F值介于1.6～3.2。

依据前揭特征，该影像源的中心点相对该光轴的位移量设定为d，且该影像源的短边设定为h，并符合以下条件式:2d/h>120％。

依据前揭特征，以该影像源的中心点为基准，可在该影像源的边界取得上点、下点、左点、右点、左上点、右上点、左下点及右下点的特征位置，并在该影像源位于该光轴上方时，使各该光路的主光线在该透镜组与该反射元件之间距中点位置形成一中心光路的主光线、一上光路的主光线、一下光路的主光线、一左光路的主光线、一右光路的主光线、一左上光路的主光线、一右上光路的主光线、一左下光路的主光线、一右下光路的主光线的位置分布，而该中心光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为X₂、该上光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为X₃、该下光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为X₁、该左光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₂、该右光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₂、该左上光路的主光线到该光轴距离的上下分量设定为Y₃、该右上光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₃、该左下光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₁、该右下光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₁，并符合以下条件式:0.9*|Y₁|≤|X₁|≤1.2*|Y₁|；|X₂|＞|Y₂|；|X₃|＞|Y₃|。

依据前揭特征，该反射元件与该成像画面之间更包括至少一光学元件，用以偏折光路或补正像差。

通过上揭技术手段，本发明以该影像源、该透镜组、该光圈、该反射元件、该成像画面，配合该直角坐标的第一象限、第二象限、第三象限及第四象限，又该前群透镜与该后群透镜的相互配合，再以该成像画面的宽度与该反射元件至该成像画面的投影距离的相互配合，进而可在稳定成像画面质量之下，也能使从该影像源有效导引光路至该成像画面、该透镜组架构简单及成本便宜、投射比小的功效增进，且该投影光学系统的F值小，能配置该光圈大，以提升成像画面亮度的功效增进。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的透镜配置示意图。

图1B为本发明第一实施例的光路径示意图。

图1C为本发明第一实施例的成像画面示意图。

图1D为图1C中1D所示的放大图。

图1E为图1C中1E所示的放大图。

图1F为图1B中IMA的平面示意图。

图1G为图1B中G-G的平面示意图。

图1H为本发明第一实施例的最大像高切十等份的光路示意图。

图1I为本发明第一实施例的影像源呈现0.5830mm像高的横向光线扇形图。

图1J为本发明第一实施例的影像源呈现0.8710mm像高的横向光线扇形图。

图1K为本发明第一实施例的影像源呈现1.7420mm像高的横向光线扇形图。

图1L为本发明第一实施例的影像源呈现2.6130mm像高的横向光线扇形图。

图1M为本发明第一实施例的影像源呈现3.4840mm像高的横向光线扇形图。

图1N为本发明第一实施例的影像源呈现4.3550mm像高的横向光线扇形图。

图1O为本发明第一实施例的场曲图。

图1P为本发明第一实施例的畸变图。

图1Q为本发明第一实施例的横向色差图。

图1R为本发明第一实施例的纵向像差图。

图1S为本发明第一实施例的光学元件示意图。

图2A为本发明第二实施例的透镜配置示意图。

图2B为本发明第二实施例的光路径示意图。

图2C为本发明第二实施例的最大像高切十等份的光路示意图。

图3A为本发明第三实施例的透镜配置示意图。

图3B为本发明第三实施例的光路径示意图。

图3C为本发明第三实施例的最大像高切十等份的光路示意图。

图4A为本发明第四实施例的透镜配置示意图。

图4B为本发明第四实施例的光路径示意图。

图4C为本发明第四实施例的最大像高切十等份的光路示意图。

图5A为本发明第五实施例的透镜配置示意图。

图5B为本发明第五实施例的光路径示意图。

图5C为本发明第五实施例的最大像高切十等份的光路示意图。

附图标记说明：10～透镜组；20～反射元件；30～成像画面；40～光圈；50～光学元件；60A、60B、60C、60D、60E～投影光学系统；61～光轴；62～穿透式平顺图像装置；63～棱镜；64～玻璃盖板；IMA～影像源；A～光路；A₁～主光线；A₂～边缘光线；B～直角坐标系；B₁～第一象限；B₂～第二象限；B₃～第三象限；B₄～第四象限；C₁～第一胶合透镜；C₂～第二胶合透镜；D～镜间距；E₁～近轴像高；E₂～离轴像高；G₁～前群透镜；G₂～后群透镜；L₁～第一透镜；L₂～第二透镜；L₃～第三透镜；L₄～第四透镜；L₅～第五透镜；L₆～第六透镜；L₇～第七透镜；L₈～第八透镜；L₉～第九透镜；L₁₀～第十透镜；L₁₁～第十一透镜；O～原点；X～X轴；Y～Y轴；P₁～第一点；P₂～第二点；P₃～第三点；P₄～第四点；X₁、Y₁、X₂、Y₂、X₃、Y₃～上下分量；T～投影距离；W～成像画面的宽度；d～位移量；e～影像源的边界；h～影像源的短边；m₁～中心点；m₂～上点；m₃～下点；m₄～左点；m₅～右点；m₆～左上点；m₇～右上点；m₈～左下点；m₉～右下点；n₁～中心光路；n₂～上光路；n₃～下光路；n₄～左光路；n₅～右光路；n₆～左上光路；n₇～右上光路；n₈～左下光路；n₉～右下光路；λ₁～第一波长；λ₂～第二波长；λ₃～第三波长；1R₁、1R₂、2R₁、2R₂、3R₁、3R₂、4R₁、4R₂、5R₁、6R₁、6R₂、7R₁、7R₂、8R₁、9R₁、9R₂、10R₁、10R₂、11R₁、11R₂～表面。

具体实施方式

首先，请参阅图1A～图1S所示，本发明一种投影光学系统60A的第一实施例，包含:一影像源(IMA)，在本实施例中，该影像源(IMA)可配合一穿透式平顺图像装置(Transmissive Smooth Picture Actuator)62、一棱镜63及一玻璃盖板(Cover Glass)64，但不限定于此。

一透镜组10，位于该影像源(IMA)的侧边；一反射元件20，位于该透镜组10的侧边；一成像画面30，通过该透镜组10与该反射元件20，使该成像画面30与该影像源(IMA)之间形成多个光路(A)，各该光路(A)分别具有一主光线(A₁)与一边缘光线(A₂)。

承上，在本实施例中，该透镜组10可分为一前群透镜(G₁)与一后群透镜(G₂)，该前群透镜(G₁)靠近该反射元件20侧、该后群透镜(G₂)靠近该影像源(IMA)侧，该前群透镜(G₁)与该后群透镜(G₂)之间隔为该透镜组10中最长的镜间距(D)，但不限定于此。

承上，在本实施例中，该前群透镜(G₁)包括至少两个非球面透镜，该两个非球面透镜其中至少一个负透镜；该后群透镜(G₂)包括至少两个胶合透镜与一非球面透镜，该非球面透镜为双面非球面的独立透镜，或该非球面透镜一面为非球面，另一面为球面，该非球面透镜与一球面透镜可黏合为该胶合透镜；该后群透镜(G₂)的最后透镜的阿贝数介于17～24，并靠近该影像源(IMA)侧，但不限定于此。

如图1A所示，并配合表一及表二，该投影光学系统60A的第一实施例，该前群透镜(G₁)包括一第一透镜(L₁)、一第二透镜(L₂)、一第三透镜(L₃)、一第四透镜(L₄)，该第一透镜(L₁)与该第三透镜(L₃)为非球面透镜(ASPH)；该后群透镜(G₂)的该两个胶合透镜分别由一第五透镜(L₅)、一第六透镜(L₆)黏合为一第一胶合透镜(C₁)，及由一第八透镜(L₈)、一第九透镜(L₉)、一第十透镜(L₁₀)黏合为一第二胶合透镜(C₂)，且一第七透镜(L₇)为非球面透镜(ASPH)，而该第七透镜(L₇)可为独立透镜，或该第七透镜(L₇)与该第六透镜(L₆)可黏合，使该第五透镜(L₅)、该第六透镜(L₆)、该第七透镜(L₇)黏合为该第一胶合透镜(C₁)；该第十一透镜(L₁₁)为该最后透镜，但不限定于此。

表一

表二

ASPH

MIRROR

1R1

1R2

3R1

3R2

7R1

7R2

Radius

29.52

-18.35

15.54

19.18

14.91

10.00

-8.76

Conic

-1.12

0.00

1.34

0.00

2.09

4TH

-1.34E-06

3.14E-04

5.16E-04

1.50E-03

1.07E-03

0.00E+00

3.54E-04

6TH

2.27E-09

-2.38E-06

-6.26E-06

-2.99E-05

-2.04E-05

0.00E+00

-6.11E-06

8TH

-1.74E-12

2.32E-08

-2.49E-07

5.03E-07

6.66E-07

0.00E+00

4.03E-06

10th

1.13E-15

-1.78E-10

7.85E-09

-7.50E-09

-2.16E-08

0.00E+00

-5.30E-07

12th

-4.24E-19

1.02E-12

-1.05E-10

6.76E-11

3.77E-10

0.00E+00

4.14E-08

14th

7.24E-23

-3.72E-15

7.19E-13

-2.79E-13

-3.34E-12

0.00E+00

-1.64E-09

16th

0.00E+00

6.49E-18

-2.09E-15

2.69E-16

1.21E-14

0.00E+00

2.74E-11

一光圈40，其设在该透镜组10内，并以该光圈40中心为一原点(O)，该原点(O)的轴向为X轴(X)与该原点(O)的径向为Y轴(Y)，形成一直角坐标系(B)，该直角坐标系(B)具有一第一象限(B₁)、一第二象限(B₂)、一第三象限(B₃)及一第四象限(B₄)，且该投影光学系统60A具有一光轴61，该光轴61与该X轴(X)重合，使其中一个光路(A)的主光线(A₁)在该影像源(IMA)处离该光轴61较近形成一近轴像高(E₁)的主光线(A₁)、另一个光路(A)的主光线(A₁)在该影像源(IMA)处离该光轴61较远形成一离轴像高(E₂)的主光线(A₁)。

如图1B、图1C、图1D及1图E所示，当该影像源(IMA)与该成像画面30位在该第二象限(B₂)与该反射元件20位于该第四象限(B₄)，则该近轴像高(E₁)的主光线(A₁)与该离轴像高(E₂)的主光线(A₁)经由交会，而依序形成一第一点(P₁)与一第二点(P₂)，该第一点(P₁)位于该原点(O)与该第二点(P₂)位于该第一象限(B₁)，又该光路(A)的主光线(A₁)与该光路(A)的边缘光线(A₂)经由交会，而依序形成一第三点(P₃)与一第四点(P₄)，该第三点(P₃)位于该第四象限(B₄)与该第四点(P₄)位于该第二象限(B₂)。

承上，在本实施例中，该反射元件20的焦距设定为F1与该透镜组10的焦距设定为F2，则该投影光学系统60A符合1.5<F1/F2<3.2；该成像画面30的宽度设定为W与该反射元件20至该成像画面30的投影距离设定为T，并符合该投影光学系统60A的投射比的条件式:T/W<0.275；该投影光学系统60A的F值(F-number)介于1.6～3.2，但不限定于此。

图1F及图1G所示，该影像源(IMA)的中心点(m₁)相对该光轴61的位移量设定为d，且该影像源(IMA)的短边设定为h，并符合以下条件式:2d/h>120％，并以该影像源(IMA)的中心点(m₁)为基准，可在该影像源(IMA)的边界(e)取得上点(m₂)、下点(m₃)、左点(m₄)、右点(m₅)、左上点(m₆)、右上点(m₇)、左下点(m₈)及右下点(m₉)的特征位置，并在该影像源(IMA)位于该光轴61上方时，使各该光路(A)的主光线(A₁)在该透镜组10与该反射元件20之间距中点位置形成一中心光路(n₁)的主光线(A₁)、一上光路(n₂)的主光线(A₁)、一下光路(n₃)的主光线(A₁)、一左光路(n₄)的主光线(A₁)、一右光路(n₅)的主光线(A₁)、左上光路(n₆)的主光线(A₁)、一右上光路(n₇)的主光线(A₁)、一左下光路(n₈)的主光线(A₁)、一右下光路(n₉)的主光线(A₁)的位置分布，而该中心光路(n₁)的主光线(A₁)至该光轴61距离的上下分量设定为X₂、该上光路(n₂)的主光线(A₁)至该光轴61距离的上下分量设定为X₃、该下光路(n₃)的主光线(A₁)至该光轴61距离的上下分量设定为X₁、该左光路(n₄)的主光线(A₁)至该光轴61距离的上下分量设定为Y₂、该右光路(n₅)的主光线(A₁)至该光轴61距离的上下分量设定为Y₂、该左上光路(n₆)的主光线(A₁)到该光轴61距离的上下分量设定为Y₃、该右上光路(n₇)的主光线(A₁)至该光轴61距离的上下分量设定为Y₃、该左下光路(n₈)的主光线(A₁)至该光轴61距离的上下分量设定为Y₁、该右下光路(n₉)的主光线(A₁)至该光轴距离的上下分量设定为Y₁，并符合以下条件式:0.9*|Y₁|≤|X₁|≤1.2*|Y₁|；|X₂|＞|Y₂|；|X₃|＞|Y₃|，因此，形成矩形九点特征光路，但不限定于此。此外，如图1H所示，其最大像高切十等份的光路，但不限定于此。

是以，该投影光学系统60A，其设定一第一波长(λ₁)、一第二波长(λ₂)及一第三波长(λ₃)分别为0.450um、0.540um、0.630um，并分别可模拟出图1I、图1J、图1K、图1L、图1M及图1N的不同横向光线扇形图，而在同一影像源(IMA)分别呈现0.5830mm、0.8710mm、1.7420mm、2.6130mm、3.4840mm、4.3550mm的不同像高，且符号ey、py、ex、px分别表示y轴横向像差、y轴瞳高、x轴横向像差、x轴瞳高，该y轴横向像差、该x轴横向像差，其最大刻度±20.000um，而该y轴瞳高、该x轴瞳高，其为归一化比例；图1O的场曲(Field Curvature)图及图1P的畸变(Distortion)图，其最大视场(Maximum Field)为4.355毫米；图1Q的横向色差(lateralcolor)图，其最大视场(Maximum Field)为4.3550毫米；图1R的纵向像差图，其光瞳半径(Pupil Radius)为0.3470毫米，通过上述仿真曲线及数据，亦证明该投影光学系统60A可维持良好投影成像质量。此外，如图1S所示，其该反射元件20与该成像画面30之间更包括至少一光学元件50，用以偏折光路或补正像差，但不限定于此。

本发明第一实施例～第五实施例皆有上述的共同特征，因此，技术上相互关联而属于一广义发明概念者，符合单一性原则，而差异仅在该前群透镜(G₁)、该后群透镜(G₂)略稍差异。

如图2A～2C所示，并配合表三及表四，该投影光学系统60B的第二实施例，该前群透镜(G₁)包括一第一透镜(L₁)、一第二透镜(L₂)、一第三透镜(L₃)、一第四透镜(L₄)，该第一透镜(L₁)与该第三透镜(L₃)为非球面透镜(ASPH)；该后群透镜(G₂)的该两个胶合透镜分别由一第五透镜(L₅)、一第六透镜(L₆)黏合为一第一胶合透镜(C₁)，及由一第七透镜(L₇)、一第八透镜(L₈)、一第九透镜(L₉)黏合为一第二胶合透镜(C₂)，且该第六透镜(L₆)为非球面透镜(ASPH)；该第十透镜(L₁₀)为该最后透镜，但不限定于此。

表三

表四

ASPH

MIRROR

1R1

1R2

3R1

3R2

6R1

6R2

Radius

29.52

-18.35

15.54

19.18

14.91

9.59

-15.27

Conic

-1.12

0.00

1.34

0.00

4.62

4TH

-1.34E-06

3.14E-04

5.16E-04

1.50E-03

1.07E-03

0.00E+00

2.64E-04

6TH

2.27E-09

-2.38E-06

-6.26E-06

-2.99E-05

-2.04E-05

0.00E+00

-2.73E-05

8TH

-1.74E-12

2.32E-08

-2.49E-07

5.03E-07

6.66E-07

0.00E+00

9.16E-06

10th

1.13E-15

-1.78E-10

7.85E-09

-7.50E-09

-2.16E-08

0.00E+00

-1.43E-06

12th

-4.24E-19

1.02E-12

-1.05E-10

6.76E-11

3.77E-10

0.00E+00

1.19E-07

14th

7.24E-23

-3.72E-15

7.19E-13

-2.79E-13

-3.34E-12

0.00E+00

-5.03E-09

16th

0.00E+00

6.49E-18

-2.09E-15

2.69E-16

1.21E-14

0.00E+00

8.51E-11

如图3A～3C所示，并配合表五、表六及表七，该投影光学系统60C的第三实施例，该前群透镜(G₁)包括一第一透镜(L₁)、一第二透镜(L₂)、一第三透镜(L₃)、一第四透镜(L₄)，该第一透镜(L₁)与该第三透镜(L₃)为非球面透镜(ASPH)；该后群透镜(G₂)的该两个胶合透镜分别由一第五透镜(L₅)、一第六透镜(L₆)黏合为一第一胶合透镜(C₁)，及由一第八透镜(L₈)、一第九透镜(L₉)、一第十透镜(L₁₀)黏合为一第二胶合透镜(C₂)，且一第七透镜(L₇)为非球面透镜(ASPH)，而该第七透镜(L₇)可为独立透镜，或该第七透镜(L₇)与该第六透镜(L₆)可黏合，使该第五透镜(L₅)、该第六透镜(L₆)、该第七透镜(L₇)黏合为该第一胶合透镜(C₁)；该第十一透镜(L₁₁)为该最后透镜，但不限定于此。

表五

表六

表七

ASPH	MIRROR
		Radius	31.24
归一化半径	1.00
		Conic	-1.03
1TH	0.00E+00
		2TH	3.38E-04
3TH	5.83E-06
		4TH	-1.75E-06
5TH	1.55E-09
		6TH	2.17E-09
7TH	-2.05E-12
		8TH	-1.56E-12
9TH	1.21E-15
		10TH	9.21E-16
11TH	-2.52E-19
		12th	-3.00E-19
13th	-1.50E-22
		14th	4.41E-23
15th	1.14E-26
		16th	1.02E-27

如图4A～4C所示，并配合表八及表九，该投影光学系统60D的第四实施例，该前群透镜(G₁)包括一第一透镜(L₁)、一第二透镜(L₂)、一第三透镜(L₃)、一第四透镜(L₄)，该第一透镜(L₁)与该第三透镜(L₃)为非球面透镜(ASPH)；该后群透镜(G₂)的该两个胶合透镜分别由一第五透镜(L₅)、一第六透镜(L₆)黏合为一第一胶合透镜(C₁)，及由一第八透镜(L₈)、一第九透镜(L₉)、一第十透镜(L₁₀)黏合为一第二胶合透镜(C₂)，且一第七透镜(L₇)为非球面透镜(ASPH)，而该第七透镜(L₇)可为独立透镜，或该第七透镜(L₇)与该第六透镜(L₆)可黏合，使该第五透镜(L₅)、该第六透镜(L₆)、该第七透镜(L₇)黏合为该第一胶合透镜(C₁)；该第十一透镜(L₁₁)为该最后透镜，但不限定于此。

表八

表九

ASPH

MIRROR

1R1

1R2

3R1

3R2

7R1

7R2

Radius

39.07

-78.23

16.32

-19.75

-178.17

9.74

-10.96

Conic

-0.92

0.00

-1.94

0.00

1.92

4TH

-5.86E-07

1.04E-04

-2.69E-05

2.38E-04

2.44E-04

0.00E+00

3.94E-04

6TH

1.22E-09

-5.68E-07

-8.41E-07

-1.22E-06

-3.50E-08

0.00E+00

1.16E-06

8TH

-1.06E-12

3.22E-09

6.98E-09

9.13E-09

-7.08E-09

0.00E+00

1.14E-06

10th

6.42E-16

-1.16E-11

-2.64E-11

-5.01E-11

1.33E-10

0.00E+00

-2.27E-07

12th

-2.02E-19

2.18E-14

5.09E-14

1.68E-13

-1.12E-12

0.00E+00

2.23E-08

14th

2.71E-23

-1.53E-17

-3.85E-17

-3.30E-16

4.17E-15

0.00E+00

-1.07E-09

16th

0.00E+00

3.27E-19

-5.80E-18

0.00E+00

2.01E-11

如图5A～5C所示，并配合表十及表十一，该投影光学系统60E的第五实施例，该前群透镜(G₁)包括一第一透镜(L₁)、一第二透镜(L₂)、一第三透镜(L₃)、一第四透镜(L₄)，该第一透镜(L₁)与该第三透镜(L₃)为非球面透镜(ASPH)；该后群透镜(G₂)的该两个胶合透镜分别由一第五透镜(L₅)、一第六透镜(L₆)黏合为一第一胶合透镜(C₁)，及由一第八透镜(L₈)、一第九透镜(L₉)、一第十透镜(L₁₀)黏合为一第二胶合透镜(C₂)，且一第七透镜(L₇)为非球面透镜(ASPH)，而该第七透镜(L₇)可为独立透镜，或该第七透镜(L₇)与该第六透镜(L₆)可黏合，使该第五透镜(L₅)、该第六透镜(L₆)、该第七透镜(L₇)黏合为该第一胶合透镜(C₁)；该第十一透镜(L₁₁)为该最后透镜，但不限定于此。

表十

表十一

基于如此的构成，该投影光学系统60A～60E的第一实施例～第五实施例，在表十二已归纳该第一透镜(L₁)的焦距、该第三透镜(L₃)的焦距、该反射元件20的焦距、该透镜组10的焦距、该成像画面30的宽度(W)、该投影距离(T)、该投影光学系统60A～60E的F值、该位移量(d)、该影像源(IMA)的短边(h)及该上下分量(X₁、Y₁、X₂、Y₂、X₃、Y₃)以调整出一定匹配范围内，进而可稳定该成像画面30质量的功效增进。

表十二

上述所揭露的图式、说明，仅为本发明的较佳实施例，大凡熟悉此项技艺人士，依本案精神范畴所作的修饰或等效变化，仍应包括在本案的保护范围内。

Claims

1.一种投影光学系统，其特征在于，包含：

一影像源；

一透镜组，位于该影像源的侧边；

一反射元件，位于该透镜组的侧边；

一成像画面，通过该透镜组与该反射元件，使该成像画面与该影像源之间形成多个光路，各该光路分别具有一主光线与一边缘光线；以及

一光圈，其设在该透镜组内，并以该光圈中心为一原点，该原点的轴向为X轴与该原点的径向为Y轴，形成一直角坐标系，该直角坐标系具有一第一象限、一第二象限、一第三象限及一第四象限，且该投影光学系统具有一光轴，该光轴与该X轴重合，使其中一个光路的主光线在该影像源处离该光轴较近形成一近轴像高的主光线、另一个光路的主光线在该影像源处离该光轴较远形成一离轴像高的主光线；

当该影像源与该成像画面位在该第二象限与该反射元件位于该第四象限，则该近轴像高的主光线与该离轴像高的主光线经由交会，而依序形成一第一点与一第二点，该第一点位于该原点与该第二点位于该第一象限，又该光路的主光线与该光路的边缘光线经由交会，而依序形成一第三点与一第四点，该第三点位于该第四象限与该第四点位于该第二象限。

2.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，该透镜组分为一前群透镜与一后群透镜，该前群透镜靠近该反射元件侧、该后群透镜靠近该影像源侧，该前群透镜与该后群透镜之间隔为该透镜组中最长的镜间距。

3.如权利要求2所述的投影光学系统，其特征在于，该前群透镜包括至少两个非球面透镜，该两个非球面透镜其中至少一个负透镜。

4.如权利要求2所述的投影光学系统，其特征在于，该后群透镜包括至少两个胶合透镜与一非球面透镜，该非球面透镜为双面非球面的独立透镜，或该非球面透镜一面为非球面，另一面为球面，该非球面透镜与一球面透镜可黏合为该胶合透镜。

5.如权利要求2所述的投影光学系统，其特征在于，该后群透镜的最后透镜的阿贝数介于17～24，并靠近该影像源侧。

6.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，该反射元件的焦距设定为F1与该透镜组的焦距设定为F2，则该投影光学系统符合1.5<F1/F2<3.2。

7.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，该成像画面的宽度设定为W与该反射元件至该成像画面的投影距离设定为T，并符合该投影光学系统的投射比的条件式:T/W<0.275。

8.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，该投影光学系统的F值介于1.6～3.2。

9.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，该影像源的中心点相对该光轴的位移量设定为d，且该影像源的短边设定为h，并符合以下条件式:2d/h>120％。

10.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，以该影像源的中心点为基准，在该影像源的边界取得上点、下点、左点、右点、左上点、右上点、左下点及右下点的特征位置，并在该影像源位于该光轴上方时，使各该光路的主光线在该透镜组与该反射元件之间距中点位置形成一中心光路的主光线、一上光路的主光线、一下光路的主光线、一左光路的主光线、一右光路的主光线、一左上光路的主光线、一右上光路的主光线、一左下光路的主光线、一右下光路的主光线的位置分布，而该中心光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为X₂、该上光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为X₃、该下光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为X₁、该左光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₂、该右光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₂、该左上光路的主光线到该光轴距离的上下分量设定为Y₃、该右上光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₃、该左下光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₁、该右下光路的主光线至该光轴距离的上下分量设定为Y₁，并符合以下条件式:0.9*|Y₁|≤|X₁|≤1.2*|Y₁|；|X₂|＞|Y₂|；|X₃|＞|Y₃|。

11.如权利要求1所述的投影光学系统，其特征在于，该反射元件与该成像画面之间更包括至少一光学元件，用以偏折光路或补正像差。