TWI781701B - 投影鏡頭及投影裝置 - Google Patents

Abstract

一種投影鏡頭包括第一鏡組、第二鏡組及光闌。第一鏡組配置於縮小側與放大側之間。第二鏡組配置於第一鏡組與放大側之間。第二鏡組具有入光面、反射面和出光面，入光面面向第一鏡組，出光面面向投影面，入光面、出光面及第一鏡組配置於反射面的同一側，且入光面、反射面及出光面的至少一者為自由曲面。光闌配置於第一鏡組與第二鏡組之間。光閥適於提供影像光束。第一鏡組的第一光軸不重疊於影像光束的中心。此外，包括上述投影鏡頭的投影裝置也被提出。

Description

投影鏡頭及投影裝置

本發明是有關於一種光學鏡頭及光學裝置，且特別是有關於一種投影鏡頭及投影裝置。

投影機已廣泛運用於家電產品、辦公室設備、遊戲機檯等。投影機的需求逐漸朝向輕薄短小發展。舉例而言，相較於使用傳統燈源的投影機，使用發光二極體的口袋型投影機，體積小且重量輕，可降低空間需求且攜帶方便。

實際應用上，為了縮小投影機的使用空間，須修改投影機的機構，以將傳統垂直式投影改為斜向投影，使得投影畫面透過反射鏡進行轉折，轉折後的投影頭畫面可根據需求投射至投影面(例如：桌面、地面、牆面、屏幕等)。在斜向投影架構中，投影機的出射光的參考光線無法垂直於投影面，即斜向入射(oblique incidence)，會導致投影畫面產生梯形失真。傳統上，為了改善梯形失真，可使用軟體裁切投影畫面的失真區域，進而達到無失真的情形，然而，這種軟體校正方式會導致解析度降低，亮度損失。此 外，另一種改善梯形失真的一種方式為硬體校正，即令投影鏡頭移向，然而，此種方式會導致投影機的體積變大。

本發明提供一種投影鏡頭，體積小且能改善梯形失真。

本發明提供一種投影裝置，體積小且能改善梯形失真。

本發明的投影鏡頭適於將配置於縮小側的光閥成像於配置於放大側的投影面上。光閥與投影面具有一角度。投影鏡頭包括第一鏡組、第二鏡組及光闌。第一鏡組配置於縮小側與放大側之間且具有第一光軸。第二鏡組配置於第一鏡組與放大側之間，其中第二鏡組至少具有入光面、反射面和出光面，入光面面向第一鏡組，出光面面向投影面，入光面、出光面及第一鏡組配置於反射面的同一側，且入光面、反射面及出光面的至少一者為自由曲面。光闌配置於第一鏡組與第二鏡組之間。光閥適於提供影像光束。影像光束依序穿過第一鏡組、通過光闌、穿過第二鏡組的入光面、被第二鏡組的反射面反射且穿過第二鏡組的出光面，以傳遞至投影面。第一鏡組的第一光軸不重疊於影像光束的中心。

本發明的投影裝置包括照明光源、光閥、投影面及上述的投影鏡頭。照明光源適於提供照明光束。光閥配置於縮小側且適於將照明光束轉換為影像光束。投影面配置於放大側，其中光閥與投影面具有一角度。

在本發明的一實施例中，上述的第二鏡組包括轉折稜鏡， 且轉折稜鏡具有入光面、反射面及出光面。

在本發明的一實施例中，上述的第一鏡組包括由放大側往縮小側依序排列的多個透鏡，每一透鏡具有面向第二鏡組的第一表面及面向光閥的第二表面，且多個透鏡之中最靠近光闌之一個透鏡的第一表面為自由曲面。

在本發明的一實施例中，上述的光闌與第二鏡組的反射面在平行於第一光軸的方向上具有最大距離D，影像光束包括第一邊緣光線及第二邊緣光線，第一邊緣光線自光閥之邊緣上的一點朝遠離第一光軸的方向出射，第二邊緣光線自光閥之邊緣上的該點朝指向第一光軸的方向出射，在第一鏡組中的第一邊緣光線與第一光軸在垂直於第一光軸的方向上具有最大距離H1，在第二鏡組的出光面上的第二邊緣光線與第一光軸在垂直於第一光軸的方向上具有一最大距離H2，且(H1+H2)/D<3。

在本發明的一實施例中，上述的光闌與第二鏡組的反射面在平行於第一光軸的方向上具有最大距離D，第二鏡組的出光面具有光學有效徑CA，且CA/D<3。

在本發明的一實施例中，上述的影像光束相對於第一鏡組的第一光軸具有一偏移值。

在本發明的一實施例中，上述的角度為θ，且25°<θ<90°。

在本發明的一實施例中，上述的影像光束在投影面上形成一投影畫面，投影畫面的相對兩邊彼此平行且在一方向上分別具有長度A及長度B，投影畫面在所述方向上具有最大寬度W， [(B-A)/W]‧100%=T，且|T|<1%。

基於上述，在本發明一實施例之投影裝置及投影鏡頭中，投影鏡頭的第二鏡組的入光面、反射面及出光面的至少一者為自由曲面，且第一鏡組的第一光軸不重疊於影像光束的中心。藉此，能實現來回共光路設計，進而減少投影鏡頭的整體厚度。此外，由於第二鏡組的入光面、反射面及出光面的至少一者為自由曲面，投影鏡頭還可使各視角對應的影像光束的焦距不同，進而改善梯形失真現象。

100:投影裝置

A、B:長度

a、b:距離

AC1、CG1、L11、L21、L31、L41、L51、PR1:第一表面

AC2、CG2、L12、L22、L32、L42、L52、PR2:第二表面

AC:平板玻璃致動器

AS:光闌

Asa:通光截面

CG:保護蓋

CA:光學有效徑

D:最大距離

GD:地面

H:厚度

h:高度

H1、H2:最大距離

IM:投影畫面

IMa、IMb:邊

IMe:邊緣

IMB:影像光束

IMB1:第一邊緣光線

IMB2:第二邊緣光線

IMBc:中心

ILB:照明光束

ILS:照明系統

LG1:第一鏡組

LG2:第二鏡組

LV:光閥

LVa:受光面

LVe:邊緣

LVp:點

L1、L2、L3、L4、L5:透鏡

PJT:投影機

PL:投影鏡頭

PR:合光元件

PS:投影面

RP:轉折稜鏡

RP1:出光面

RP2:反射面

RP3:入光面

W:最大寬度

X1:第一光軸

x、y、z、d1、d2:方向

θ:夾角

圖1為本發明一實施例之投影裝置的側視示意圖。

圖2為圖1之投影裝置的光閥、保護蓋、合光元件、平板玻璃致動器及投影鏡頭的放大示意圖。

圖3為本發明一實施例之投影裝置的示意圖。

圖4示意性地繪出本發明一實施例之影像光束於投影面上形成的投影畫面。

圖5為圖2的投影鏡頭的調製傳遞函數圖。

圖6示意性地繪出圖1之投影裝置的投影面上的投影畫面。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下 配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

圖1為本發明一實施例之投影裝置的側視示意圖。圖2為圖1之投影裝置的光閥、保護蓋、合光元件、平板玻璃致動器及投影鏡頭的放大示意圖。

請參照圖1及圖2，圖中方向z例如是垂直於投影面PS的一方向，方向y例如是平行於投影面PS的一方向，且方向x例如是平行於投影面PS且垂直於方向y的一方向。

請參照圖1，投影裝置100包括照明光源ILS、光閥LV、投影鏡頭PL及投影面PS。投影鏡頭PL具有縮小側及放大側。光閥LV配置於縮小側。投影面PS配置於放大側。照明光源ILS適於提供照明光束ILB。光閥LV適於將照明光束ILB轉換為影像光束IMB。投影鏡頭PL適於將來自於光閥LV的影像光束IMB成像於位於放大側的投影面PS上。特別是，投影面PS與光閥LV具有一夾角θ。換言之，投影裝置100是斜向投影裝置。投影面PS與光閥LV的夾角θ滿足：0°<θ<90°。舉例而言，夾角θ可滿足：25°<θ<90°，但本發明不以此為限。

投影面PS泛指可於其上形成投影畫面的物體表面。舉例而言，在本實施例中，投影面PS可以是桌面。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，投影面PS也可以是地面、牆面、屏幕等。

在本實施例中，光閥LV可選擇性地為反射式光調變器，例如數位微鏡元件(digital micro-mirror device)、矽基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel，LCOS panel)等。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，光閥LV也可為穿透式光調變器，例如透光液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)、電光調變器(Electro-Optical Modulator)、磁光調變器(Magneto-Optic modulator)、聲光調變器(Acousto-Optic Modulator，AOM)等。

在本實施例中，投影裝置100還可選擇性地包括合光元件PR。照明系統ILS發出照明光束ILB至合光元件PR，照明光束ILB經由合光元件PR傳遞至光閥LV，光閥LV將照明光束ILB反射為影像光束IMB，而影像光束IMB經由合光元件PR傳遞至投影鏡頭PL。舉例而言，在本實施例中，合光元件PR可以是內全反射稜鏡(Total Internal Reflection Prism，TIR Prism)。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，合光元件PR也可以是分光鏡(beam splitter)、偏振分光鏡(polarizer beam splitter)、場鏡或其它光學元件，端視投影裝置100所需的分光或導光設計而定，本發明不加以限制。

請參照圖1及圖2，在本實施例中，投影裝置100還可選擇性地包括保護蓋CG(標示於圖2)，配置於光閥LV的受光面 LVa(標示於圖2)上，且位於光閥LV與合光元件PR之間。保護蓋CG適於保護光閥LV。此外，在本實施例中，投影裝置100還可選擇性地包括平板玻璃致動器AC，可具有濾光功能。

投影鏡頭PL包括第一鏡組LG1、光闌AS及第二鏡組LG2。第一鏡組LG1配置於縮小側與放大側之間且具有第一光軸X1。第二鏡組LG2配置於第一鏡組LG1與放大側之間。光闌AS配置於第一鏡組LG1與第二鏡組LG2之間。第二鏡組LG2至少具有入光面RP3、反射面RP2和出光面RP1，其中入光面RP3面向第一鏡組LG1，出光面RP1面向投影面PS，且入光面RP3、出光面RP1及第一鏡組LG1配置於反射面RP2的同一側。

請參照圖2，第一鏡組LG1包括由放大側往縮小側依序排列的的多個透鏡L1、L2、L3、L4、L5，其中每一透鏡L1、L2、L3、L4、L5具有面向第二鏡組LG2的第一表面L11、L21、L31、L41、L51及面向光閥LV的第二表面L12、L22、L32、L42、L52。

舉例而言，在本實施例中，第一鏡組LG1包括由放大側往縮小側依序排列的的透鏡L1、透鏡L2、透鏡L3、透鏡L4及透鏡L5，其中透鏡L1具有面向第二鏡組LG2的第一表面L11及面向光閥LV的第二表面L12，透鏡L2具有面向第二鏡組LG2的第一表面L21及面向光閥LV的第二表面L22，透鏡L3具有面向第二鏡組LG2的第一表面L31及面向光閥LV的第二表面L32，透鏡L4具有面向第二鏡組LG2的第一表面L41及面向光閥LV的第二表面L42，且透鏡L5具有面向第二鏡組LG2的第一表面L51 及面向光閥LV的第二表面L52。在本實施例中，第一鏡組LG1的多個透鏡L1、L2、L3、L4、L5的數量例如是5。然而，本發明不以此為限，第一鏡組LG1的透鏡數量可視實際需求而變。在其它實施例中，第一鏡組LG1的透鏡數量也可以是2、3、4、6或大於6的正整數。在本實施例中，第一鏡組LG1的焦距可為負值，但本發明不以此為限。

光闌AS是指在投影鏡頭PL中對影像光束IMB起限制作用的實體，光束通過光闌AS具有最小的截面積，它可以是透鏡的邊緣、框架或特別設定的帶孔屏。舉例而言，在本實施例中，光闌AS例如是設置於第一鏡組LG1與第二鏡組LG2之間的一帶孔屏，但本發明不以此為限。在本實施例中，第一鏡組LG1的多個透鏡L1、L2、L3、L4、L5之中最靠近光闌AS之一個透鏡L1的第一表面L11可以是自由曲面。

在本實施例中，第二鏡組LG2可包括一轉折稜鏡RP，且轉折稜鏡RP具有入光面RP3、反射面RP2及出光面RP1。在本實施例中，轉折稜鏡RP的入光面RP3可為凹面，且轉折稜鏡RP的出光面RP1可為凸面。

值得注意的是，第二鏡組LG2入光面RP3、反射面RP2及出光面RP1的至少一者為自由曲面，且第一鏡組LG1的第一光軸X1不重疊於影像光束IMB的中心IMBc。藉此，可實現一來回共光路設計，即由第一鏡組LG1傳向第二鏡組LG2的影像光束IMB的光路徑與被第二鏡組LG2之反射面RP2反射回第一鏡組 LG1的影像光束IMB的光路徑可重合，且被第二鏡組LG2之反射面RP2反射的影像光束IMB能有足夠的空間從第二鏡組LG2的入光面RP3射出。由於投影鏡頭PL具有共光路設計，被第二鏡組LG2之反射面RP2反射回第一鏡組LG1的影像光束IMB不易造成干涉，因此光闌AS與第二鏡組LG2之反射面RP2在平行於第一光軸X1的方向d1上的最大距離D可縮短。當最大距離D縮短時，第二鏡組LG2之反射面RP2的光學有效徑CA也不會過大。如此一來，便能減少投影鏡頭PL的整體厚度H。

請參照圖2，影像光束IMB包括第一邊緣光線IMB1及第二邊緣光線IMB2，第一邊緣光線IMB1自光閥LV的邊緣LVe上的一點LVp朝遠離第一光軸X1的方向出射，第二邊緣光線IMB2自光閥LV的邊緣LVe上的點LVp朝指向第一光軸X1的方向出射，在第一鏡組LG1中的第一邊緣光線IMB1與第一光軸X1在垂直於第一光軸X1的方向d2上具有最大距離H1，在第二鏡組LG2的出光面RP1上的第二邊緣光線IMB2與第一光軸X1在垂直於第一光軸X1的方向d2上具有最大距離H2，而前述之投影鏡頭PL的整體厚度H是指最大距離H1與最大距離H2的和。舉例而言，在本實施例中，投影鏡頭PL的整體厚度H可小於12mm，但本發明不以此為限。

光闌AS與第二鏡組LG2的反射面RP2在平行於第一光軸X1的方向d1上具有最大距離D。在本實施例中，H/D<3。另外，在本實施例中，第二鏡組LG2的出光面RP1具有一光學有效 徑CA，且CA/D<3。換言之，投影鏡頭PL的整體厚度H與光闌AS和反射面RP2的最大距離D的比值以及第二鏡組LG2的出光面RP1的光學有效徑CA與光闌AS和反射面RP2的最大距離D的比值均在一適當數值以下，此設計方式可縮小投影鏡頭PL的體積。

此外，由於第二鏡組LG2入光面RP3、反射面RP2及出光面RP1的至少一者為自由曲面，第二鏡組LG2還可使各視角對應的影像光束IMB的焦距不同，進而改善梯形失真現象。在本實施例中，第二鏡組LG2的入光面RP3、反射面RP2及出光面RP1可皆為自由曲面，但本發明不以此為限。在另一實施例中，第二鏡組LG2的出光面RP1及反射面RP2可為自由曲面，而入光面RP3可不為自由曲面。在又一實施例中，第二鏡組LG2的反射面RP2及入光面RP3可為自由曲面，而出光面RP1可不為自由曲面。在本實施例中，第二鏡組LG2的焦距例如是正值。

在本實施例中，影像光束IMB相對於第一鏡組LG1的第一光軸X1具有一偏移值O。以下配合圖3說明偏移量O的量測方法。

圖3為本發明一實施例之投影裝置的示意圖。請參照圖1及圖3，圖3的投影機PJT至少包括圖1的照明光源ILS、光閥LV及投影鏡頭PL，投影機PJT適於在投射面PS上形成一投影畫面IM。請參照圖3，在偏移量O的量測方法中，首先，校正投影機PJT的水平度，以使投影機PJT的第一光軸X1與地面GD水 平。接著，在投影機PJT的第一光軸X1與地面GD保持水平的情況，令投影機PJT投射一投影畫面IM於投影面PS上。然後，量測投影畫面IM的高度h、投影畫面IM之遠離地面GD的一邊緣IMe到地面GD的距離a以及投影機PJT的第一光軸X1到地面GD的距離b。最後，利用下式：O=[(a-b)/h]．100%，計算出影像光束IMB相對於第一鏡組LG1之第一光軸X1的偏移值O。舉例而言，在本實施例中，O可大於50%，但本發明不以此為限。

圖4示意性地繪出本發明一實施例之影像光束於投影面上形成的投影畫面。請參照圖1、圖2及圖4，在本實施例中，光閥LV將照明光束ILB轉換為影像光束IMB，影像光束IMB依序穿過第一鏡組LG1、通過光闌AS、穿過第二鏡組LG2的入光面RP3、被第二鏡組LG2的反射面RP2反射、穿過第二鏡組LG2的出光面RP1，而於投影面PS(即圖4的紙面)上形成投影畫面IM；投影畫面IM的相對兩邊IMa、IMb上彼此平行且在一方向x上分別具有長度A及長度B，投影畫面IM在方向x上具有最大寬度W，[(B-A)/W]‧100%=T，且|T|<1%。簡言之，在本實施例中，投影畫面IM的梯形失真小於1%

以下內容將舉出投影裝置100的一實施例。需注意的是，下述之表一至表三中所列的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明之範疇內。

表一列出本發明一實施例之投影裝置100的各種參數。請參照圖2及表一，表一的間距是指相鄰兩表面之間於光軸X上的直線距離。舉例來說，第一表面L11之間距，即第一表面L11與第二表面L12之間於第一光軸X1上的直線距離。表一之各表面/元件所對應的曲率半徑、間距、折射率、阿貝數及材質，請參照同列中各曲率半徑、間距、折射率、阿貝數及材質所對應的數值及內容。此外，在表一中，Rp1為第二鏡組LG2的出光面、Rp2為第二鏡組LG2的反射面、Rp3為第二鏡組LG2的入光面、L11為透鏡L1之朝向第二鏡組LG2的第一表面，L12為透鏡L1之面向光閥LV的第二表面，ASa為光闌AS的通光截面，L21為透鏡L2之面向第二鏡組LG2的第一表面，L22為透鏡L2之面向光閥LV的第二表面，L31為透鏡L3之面向第二鏡組LG2的第一表面，L41為透鏡L4之面向第二鏡組LG2的第一表面，L42為透鏡L4之面向光閥LV的第二表面，L51為透鏡L5之面向第二鏡組LG2的第一表面，L52為透鏡L54之面向光閥LV的第二表面，AC1為平板玻璃致動器AC之面向第二鏡組LG2的第一表面，AC2為平板玻璃致動器AC之面向光閥LV的第二表面，PR1為合光元件PR之面向第二鏡組LG2的第一表面，PR2為合光元件PR之面向光閥 LV的第二表面，CG1為保護蓋CG之面向第二鏡組LG2的第一表面，CG2為保護蓋CG之面向光閥LV的第二表面，且LVa光閥LV的受光面。

請照圖2及表一，在本實施例中，透鏡L1可為自由曲面透鏡。詳言之，透鏡L1之面向第二鏡組LG2的第一表面L11可為自由曲面，且透鏡L1之面向光閥LV的第二表面L12可為非球面。在本實施例中，透鏡L2可為球面透鏡。透鏡L2之面向第二鏡組LG2的第一表面L21及面向光閥LV的第二表面L22可皆為球面。

在本實施例中，透鏡L3可為球面透鏡。透鏡L3之朝向第二鏡組LG2的第一表面L31及透鏡L3之朝向光閥LV的第二表面L32可皆為球面。在本實施例中，透鏡L4可為球面透鏡。透鏡L4之朝向第二鏡組LG2的第一表面L41及透鏡L4之朝向光閥LV的第二表面L42可皆為球面。此外，在本實施例中，透鏡L3的第二表面L32與透鏡L4的第一表面L41可相黏合，以使透鏡L3與透鏡L4形成一雙膠合鏡片。

在本實施例中，透鏡L5可為非球面透鏡。詳言之，透鏡L5之面向第二鏡組LG2的第一表面L51及面向光閥LV的第二表面L52可皆為非球面。

上述的透鏡L1的第二表面L12、透鏡L5的第一表面L51及透鏡L5的第二表面L52為偶次項非球面，偶次項非球面可用下列公式表示：

式中，Z為光軸X方向之偏移量(sag)，c是密切球面(osculating sphere)之半徑的倒數，也就是接近光軸X處的曲率半徑(如表一內的曲率半徑)的倒數。k是二次曲面係數(conic)，r是非球面高度，即為從透鏡中心往透鏡邊緣的高度，而A₂、A₄、A₆、A₈、...為非球面係數(aspheric coefficient)。表二列出透鏡L1的第二表面L12、透鏡L5的第一表面L51及透鏡L5的第二表面L52的二次曲面係數及各非球面係數。

請參照圖2及表一，在本實施例中，第二鏡組LG2的出光面RP1、第二鏡組LG2的反射面RP2、第二鏡組LG2的入光面RP3及透鏡L1的第一表面L11為自由曲面，自由曲面可用下列公式表示：

式中，Z為光學面深度，r為曲率半徑，k是圓錐常數(conic constant)，Φ是透鏡口徑，C_mn,為xy多項式的係數。由表一中的曲率半徑、表三中的x^m _y ⁿ多項式的係數及上述對應的展開式可建立對應的自由曲面。

在本實施例中，投影鏡頭PL具有大的半視場角；也就是說，投影鏡頭PL具有小投射比，能在短投影距離內投射出寬投影畫面。舉例而言，在本實施例中，投影鏡頭PL的半視場角可大於45°，但本發明不以此為限。

圖5為圖2的投影鏡頭的調製傳遞函數圖。圖5的調製傳遞函數圖(Modulation Transfer Function，MTF)可用以評估投影鏡頭PL的性能，圖5所顯示出的圖形均在標準的範圍內。由此可驗證，本實施例的投影鏡頭PL能夠達到良好的成像效果。

圖6示意性地繪出圖1之投影裝置的投影面上的投影畫面。圖6所顯示出的投影畫面IM的形狀接近於矩形。由圖6可驗證，投影裝置100利用投影鏡頭PL之光學元件之不對稱的自由曲面(例如：第二鏡組LG2的出光面RP1、反射面RP2及入光面RP3的至少一者)確實能有效改善梯形失真。

綜上所述，本發明一實施例的投影裝置及投影鏡頭包括配置於縮小側與放大側之間的第一鏡組、配置於第一鏡組與放大側之間的第二鏡組以及配置於第一鏡組與第二鏡組之間的光闌。第二鏡組具有入光面、反射面和出光面，入光面面向第一鏡組，出 光面面向投影面，且入光面、出光面及第一鏡組配置於反射面的同一側。光閥適於提供影像光束。影像光束依序穿過第一鏡組、通過光闌、穿過第二鏡組的入光面、被第二鏡組的反射面反射且穿過第二鏡組的出光面，以傳遞至投影面。特別是，第二鏡組的入光面、反射面及出光面的至少一者為自由曲面，且第一鏡組的第一光軸不重疊於影像光束的中心。藉此，能使投影鏡頭具有一共光路設計。由於投影鏡頭具有共光路設計，因此，被第二鏡組之反射面反射回第一鏡組的影像光束不易造成干涉，而光闌與第二鏡組之反射面的距離可縮短。當光闌與第二鏡組的反射面的距離縮短時，第二鏡組的反射面的光學有效徑也不會過大。如此一來，便可有效減少投影鏡頭的整體厚度及體積。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

AC1、CG1、L11、L21、L31、L41、L51、PR1:第一表面

AC2、CG2、L12、L22、L32、L42、L52、PR2:第二表面

AC:平板玻璃致動器

AS:光闌

Asa:通光截面

CG:保護蓋

CA:光學有效徑

D:最大距離

H:厚度

H1、H2:最大距離

IMB:影像光束

IMB1:第一邊緣光線

IMB2:第二邊緣光線

IMBc:中心

LG1:第一鏡組

LG2:第二鏡組

LV:光閥

LVa:受光面

LVe:邊緣

LVp:點

L1、L2、L3、L4、L5:透鏡

PL:投影鏡頭

PR:合光元件

RP:轉折稜鏡

RP1:出光面

RP2:反射面

RP3:入光面

X1:第一光軸

x、y、z、d1、d2:方向

Claims (14)

1. 一種投影鏡頭，適於將配置於一縮小側的一光閥成像於配置於該放大側的一投影面上，該光閥與該投影面具有一角度，該投影鏡頭包括：一第一鏡組，配置於該縮小側與該放大側之間，且具有一第一光軸；一第二鏡組，配置於該第一鏡組與該放大側之間，其中該第二鏡組至少具有一入光面、一反射面和一出光面，該入光面面向該第一鏡組，該出光面面向該投影面，該入光面、該出光面及該第一鏡組配置於該反射面的同一側，且該入光面、該反射面及該出光面的至少一者為自由曲面；以及一光闌，配置於該第一鏡組與該第二鏡組之間，其中該光閥適於提供一影像光束，來自該光閥的該影像光束依序穿過該第一鏡組、通過該光闌、穿過該第二鏡組的該入光面、被該第二鏡組的該反射面反射且穿過第二鏡組的該出光面，以傳遞至該投影面。
2. 如請求項1所述的投影鏡頭，其中該第二鏡組包括一轉折稜鏡，且該轉折稜鏡具有該入光面、該反射面及該出光面。
3. 如請求項1所述的投影鏡頭，其中該第一鏡組包括由該放大側往該縮小側依序排列的多個透鏡，該些透鏡的每一者具有面向該第二鏡組的一第一表面及面向該光閥的一第二表面，且該些透鏡之中最靠近該光闌之一透鏡的該第一表面為自由曲面。
4. 如請求項1所述的投影鏡頭，其中該光闌與該第二鏡組的該反射面在平行於該第一光軸的方向上具有一最大距離D，該影像光束包括一第一邊緣光線及一第二邊緣光線，該第一邊緣光線自該光閥之一邊緣上的一點朝遠離該第一光軸的方向出射，該第二邊緣光線自該光閥之該邊緣上的該點朝指向該第一光軸的方向出射，在該第一鏡組中的該第一邊緣光線與該第一光軸在垂直於該第一光軸的一方向上具有一最大距離H1，在該第二鏡組的該出光面上的該第二邊緣光線與該第一光軸在垂直於該第一光軸的該方向上具有一最大距離H2，且(H1+H2)/D<3。
5. 如請求項1所述的投影鏡頭，其中該光闌與該第二鏡組的該反射面在平行於該第一光軸的一方向上具有一最大距離D，該第二鏡組的該出光面具有一光學有效徑CA，且CA/D<3。
6. 如請求項1所述的投影鏡頭，其中該影像光束相對於該第一鏡組的該第一光軸具有一偏移值。
7. 如請求項1所述的投影鏡頭，其中該角度為θ，且25°<θ<90°。
8. 如請求項1所述的投影鏡頭，其中該影像光束在該投影面上形成一投影畫面，該投影畫面的相對兩邊彼此平行且在一方向上分別具有一長度A及一長度B，該投影畫面在該方向上具有一最大寬度W，[(B-A)/W]‧100%=T，且|T|<1%。
9. 一種投影裝置，包括：一照明光源，適於提供一照明光束； 一光閥，配置於一縮小側且適於將該照明光束轉換為一影像光束；一投影面，配置於一放大側，其中該光閥與該投影面具有一角度；以及一投影鏡頭，包括：一第一鏡組，配置於該縮小側與該放大側之間，且具有一第一光軸；一第二鏡組，配置於該第一鏡組與該放大側之間，其中該第二鏡組至少具有一入光面、一反射面和一出光面，該入光面面向該第一鏡組，該出光面面向該投影面，該入光面、該出光面及該第一鏡組配置於該反射面的同一側，且該入光面、該反射面及該出光面的至少一者為自由曲面；以及一光闌，配置於該第一鏡組與該第二鏡組之間，其中來自該光閥的該影像光束依序穿過該第一鏡組、通過該光闌、穿過該第二鏡組的該入光面、被該第二鏡組的該反射面反射且穿過第二鏡組的該出光面。
10. 如請求項9所述的投影裝置，其中該第二鏡組包括一轉折稜鏡，且該轉折稜鏡具有該入光面、該反射面及該出光面。
11. 如請求項9所述的投影裝置，其中該第一鏡組包括由該放大側往該縮小側依序排列的多個透鏡，該些透鏡的每一者具有面向該第二鏡組的一第一表面及面向該光閥的一第二表 面，且該些透鏡之中最靠近該光闌之一透鏡的該第一表面為自由曲面。
12. 如請求項9所述的投影裝置，其中該光闌與該第二鏡組的該反射面在平行於該第一光軸的方向上具有一最大距離D，該影像光束包括一第一邊緣光線及一第二邊緣光線，該第一邊緣光線自該光閥之一邊緣上的一點朝遠離該第一光軸的方向出射，該第二邊緣光線自該光閥之該邊緣上的該點朝指向該第一光軸的方向出射，在該第一鏡組中的該第一邊緣光線與該第一光軸在垂直於該第一光軸的一方向上具有一最大距離H1，在該第二鏡組的該出光面上的該第二邊緣光線與該第一光軸在垂直於該第一光軸的該方向上具有一最大距離H2，且(H1+H2)/D<3。
13. 如請求項9所述的投影裝置，其中該光闌與該第二鏡組的該反射面在平行於該第一光軸的一方向上具有一最大距離D，該第二鏡組的該出光面具有一光學有效徑CA，且CA/D<3。
14. 如請求項9所述的投影裝置，其中該影像光束相對於該第一鏡組的該第一光軸具有一偏移值。

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