專(zhuān)利名稱：一種投影鏡頭系統(tǒng)及其投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四鏡片投影鏡頭系統(tǒng)，可應(yīng)用于大、小型投影機(jī)及幻燈片投影系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還涉及一種具有四鏡片投影鏡頭系統(tǒng)的投影裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)用于投影機(jī)(projector)的投影鏡頭，鏡片組成可分成幾個(gè)群組，每群組包含數(shù)片鏡片，各群組的屈光度有為正或負(fù)，例如美國(guó)專(zhuān)利號(hào)7，391，578。這種投影鏡頭能得到較佳的解析度(resolution)，但也因?yàn)殓R片數(shù)量過(guò)多，造成投影機(jī)整體尺寸較大，制造成
本昂貴。為了將投影機(jī)結(jié)合于攜帶式電子裝置(例如行動(dòng)電話)上，投影機(jī)尺寸勢(shì)必得縮小，因此減少投影鏡頭的鏡片片數(shù)是必要的。但在追求較小投影機(jī)尺寸的同時(shí)，也同時(shí)希望獲得較佳及具有高解析度的投影影像。影響投影鏡頭的解析度及整體尺寸的因素包含有鏡片的數(shù)量及其相對(duì)位置、各鏡片的屈光度及各鏡片的形狀等等；其中，鏡片的數(shù)量為主要關(guān)鍵之一；當(dāng)設(shè)計(jì)人員欲設(shè)計(jì)出良好解析度及良好的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)(MTF， ModulationTransfer Function)效應(yīng)的投影鏡頭時(shí)，最常應(yīng)用的手段為增加鏡片的數(shù)量， 但此舉影響鏡頭尺寸與成本，因此如何降低鏡片的尺寸、片數(shù)且良好的解析度，則為一直存在的課題。美國(guó)專(zhuān)利4，690，515揭露三鏡片的投影鏡頭，其屈光度自像側(cè)依序?yàn)檎?、正?負(fù)。四鏡片的投影鏡頭，如美國(guó)專(zhuān)利4，564，269,4, 770，513，其屈光度自像側(cè)依序?yàn)檎?正、負(fù)、負(fù)；或如美國(guó)專(zhuān)利4，603，950，其屈光度自像側(cè)依序?yàn)檎?、正、正、?fù)；或如美國(guó)專(zhuān)利 7，626，764，其屈光度自像側(cè)依序?yàn)檎?、?fù)、正、正。上述投影鏡頭雖片數(shù)少，但投影鏡頭相對(duì)于光閥(或稱成像器)的比例仍太大，且投影視角不夠大；尤其，當(dāng)使用較小投影視角的鏡頭時(shí)，鏡頭到投影幕的距離要加大，因此投影機(jī)難以縮小體積。因此，本申請(qǐng)即是針對(duì)已知投影鏡頭的缺點(diǎn)，以縮小后焦距但不喪失投影視角的理則，而發(fā)明獲得和光閥的比例較小的投影鏡頭尺寸及較廣的投影視角，可與光源、分光器等元件組合成為投影裝置，以應(yīng)用于大、小型投影機(jī)或幻燈片投影系統(tǒng)上。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種投影鏡頭系統(tǒng)，可供設(shè)置于一投影幕及一投影裝置的一光閥之間，該投影鏡頭系統(tǒng)從該投影幕至該光閥沿著投影鏡頭系統(tǒng)的光軸，依序包含一第一透鏡，具有正屈光度(positive refraction factor)；一第二透鏡， 具有負(fù)屈光度(negativerefraction factor)；一第三透鏡，具有正屈光度；以及一第四透鏡，具有正 屈光度，其中，該投影鏡頭系統(tǒng)滿足下列條件0. 79 < BFL/TL < 0. 99。其中，BFL 為該投影鏡頭系統(tǒng)的后焦距，TL為該投影鏡頭系統(tǒng)該光軸上該第一透鏡的投影幕側(cè)面至該第四透鏡的光閥側(cè)面的全長(zhǎng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種投影裝置，包含一光源，用以發(fā)射一照明光束；一光閥，用以接收該照明光束，并產(chǎn)生一影像光束；以及上述的一投影鏡頭系統(tǒng)，設(shè)置于該影像光束的路徑上，用以接收該影像光束并投射該影像光束于一投影幕。
由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明的投影鏡頭系統(tǒng)可有效縮短投影鏡頭系統(tǒng)的相對(duì)長(zhǎng)度，且使投影鏡頭系統(tǒng)具有較大的視角，且也可使本發(fā)明的投影裝置尺寸縮小。


圖1為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明投影裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第一-實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖
圖4為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第一-實(shí)施例的場(chǎng)曲圖5為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第一-實(shí)施例的畸變圖6為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第一-實(shí)施例的縱向像差圖7為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第二-實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖
圖8為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第二-實(shí)施例的場(chǎng)曲圖9為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第二-實(shí)施例的畸變圖10為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第—二實(shí)施例的縱向像差圖11為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第―三實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖
圖12為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第_三實(shí)施例的場(chǎng)曲圖13為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第_三實(shí)施例的畸變圖14為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第_Ξ實(shí)施例的縱向像差圖15為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第四實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖
圖16為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第四實(shí)施例的場(chǎng)曲圖17為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第四實(shí)施例的畸變圖18為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第四實(shí)施例的縱向像差圖19為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第五實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖
圖20為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第五實(shí)施例的場(chǎng)曲圖21為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第五實(shí)施例的畸變圖；以及
圖22為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)第五實(shí)施例的縱向像差圖。
圖中
L 照明光束；
I 影像光束；
1 投影鏡頭系統(tǒng)；
11第一透鏡；
12孔徑光闌；
13第二透鏡；
14第三透鏡；
15第四透鏡；
16分光器；
17平板玻璃；
18:投影幕；19 光閥；2 投影裝置；21 殼體；22:照明系統(tǒng)；221 光源；23 分光器；24 光閥；dl 光軸Z上投影幕至第一透鏡的投影幕側(cè)面的距離；d2 光軸Z上第一透鏡之投影幕側(cè)面至光閥側(cè)面的距離；d3 光軸Z上第一透鏡光閥側(cè)面至孔徑光闌距離；d4 光軸Z上孔徑光闌至第二透鏡投影幕側(cè)面距離；d5 光軸Z上第二透鏡投影幕側(cè)面至光閥側(cè)面距離；d6 光軸Z上第二透鏡光閥側(cè)面至第三透鏡投影幕側(cè)面距離；d7 光軸Z上第三透鏡投影幕側(cè)面至光閥側(cè)面距離；d8 光軸Z上第三透鏡光閥側(cè)面至第四透鏡投影幕側(cè)面距離；d9 光軸Z上第四透鏡投影幕側(cè)面至光閥側(cè)面距離；dlO 光軸Z上第四透鏡光閥側(cè)面至分光器投影幕側(cè)面距離；dll 光軸Z上分光器投影幕側(cè)面至光閥側(cè)面距離；dl2 光軸Z上分光器光閥側(cè)面至平板玻璃投影幕側(cè)面距離；dl3 光軸Z上平板玻璃投影幕側(cè)面至光閥側(cè)面距離；dl4 光軸Z上平板玻璃光閥側(cè)面至光閥距離；OH 投影幕上投射的影像的影像高度；以及OD 光軸Z上投影幕至第一透鏡投影幕側(cè)面的距離。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更加明確詳實(shí)，現(xiàn)舉較佳實(shí)施例并配合下列圖示，將本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及技術(shù)特征詳述如后圖1為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)1的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。參照?qǐng)D1，本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng) 1由一投影幕18至一光閥19沿著光軸Z排列依序包含一第一透鏡11、一孔徑光闌12、一第二透鏡13、一第三透鏡14、一第四透鏡15、一分光器16及一平板玻璃17。第一透鏡11為具有正屈光度的平凸型透鏡，可利用折射率(Ndl)大于1. 55、阿貝數(shù) (vdl)大于61. 16的玻璃或塑膠材質(zhì)制成，但不以此為限，且其凸面是面向投影幕18而其平面是面向光閥19，又其凸面及凹面可皆為球面，或至少有一面為非球面或雙面均為非球面?？讖焦怅@(Aperture Stop) 12屬于一種中置光圈，設(shè)于第一透鏡11及第二透鏡13 之間；該孔徑光闌12亦可設(shè)于第一透鏡11的平面上。第二透鏡13為具有負(fù)屈光度的雙凹型透鏡，可利用折射率(Nd2)大于1. 70、阿貝數(shù)(Vd2)大于30. 05的玻璃或塑膠材質(zhì)制成，但不以此為限，其二凹面可皆為球面，或至少有一面為非球面或二凹面均為非球面。
第三透鏡14為具有正屈光度的凹凸型透鏡，可利用折射率( )大于1. 59、阿貝數(shù) (vd3)大于61. 16的玻璃或塑膠材質(zhì)制成，但不以此為限，且其凹面是面向投影幕18而其凸面是面向光閥19，又其凸面及凹面可皆為球面，或至少有一面為非球面或雙面均為非球面。第四透鏡15為具有正屈光度的雙凸型透鏡，可利用折射率(Nd4)大于1. 59、阿貝數(shù)(Vd4)大于61. 16的玻璃或塑膠材質(zhì)制成，但不以此為限，其二凸面可皆為球面，或至少有一面為非球面或二凸面均為非球面。在應(yīng)用上，投影鏡頭系統(tǒng)1可置于分光器16、平板玻璃17及光閥19的光路上。其中，分光器(Beam Splitter) 16，可為極化分光器例如偏極化分光棱鏡 (Polarization Beam Splitter ；PBS)或柵狀偏振分光板(Wire GirdType)，或非極化分光器。當(dāng)其為極化分光器時(shí)，其可讓單極光束通過(guò)，而使另一極光束反射。當(dāng)分光器16實(shí)施為PBS時(shí)，可利用折射率(Nd5)大于1. 52、阿貝數(shù)(Vd5)大于33. 85的玻璃制成。為清楚說(shuō)明，以下各實(shí)施例，分光器皆以PBS為例，但不以此為限。光閥(Light Valve) 19,可產(chǎn)生影像光束，其可為數(shù)位微鏡元件 (DigitalMicro-mirror Device,DMD)、液晶顯示面板(Liquid Crystal Display,LCD)或單晶硅液晶顯示面板(Liquid Crystal on Silicon, LC0S)。為清楚說(shuō)明，以下各實(shí)施例，光閥19皆實(shí)施以LCOS為例，但不以此為限。平板玻璃17，為一般玻璃，可利用折射率( )大于1.52、阿貝數(shù)(Vd6)大于63. 69 的玻璃制成。其覆蓋于光閥19，用以保護(hù)光閥19。分光器16、光閥19及平板玻璃17皆與已知投影裝置使用的分光器、光閥及平板玻璃相同，在此不多贅述。投影時(shí)，光閥19可產(chǎn)生一影像光束，影像光束依序經(jīng)過(guò)平板玻璃17、分光器16、第四透鏡15、第三透鏡14、第二透鏡13、孔徑光闌12及第一透鏡11后，在投影幕18呈現(xiàn)一影像。此外，本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)1的設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)心(telecentric)型式，其主光線在光閥端與光軸夾角皆小于3°，能產(chǎn)生相對(duì)于非遠(yuǎn)心系統(tǒng)較均勻的亮度分布的好處。此外，本發(fā)明滿
足下列不等式(1)-(7)的條件0. 79 < BFL/TL < 0. 99(1)1. 47 < TL/Llv < 1. 72(2)0. 52 < 0H/0D < 0. 59(3)1. 1 < f/BFL < 1. 29(4)0. 43 < f/f, < 0. 65(5)1. 58 < Ndave < 1. 65(6)53. 1 < Vdave < 56. 8(7) 其中，BFL為該投影鏡頭系統(tǒng)1的后焦距；TL為該投影鏡頭系統(tǒng)1光軸上，第一透鏡11投影幕側(cè)面至第四透鏡15的光閥側(cè)面的全長(zhǎng)，即TL = d2+d3+d4+d5+d6+d7+d8+d9 ；Llv為光閥的有效對(duì)角線長(zhǎng)度，TL/LW為每光閥19開(kāi)孔大小對(duì)該投影鏡頭系統(tǒng)1全長(zhǎng)的影響程度； OH為以平行光線入射于該投影鏡頭系統(tǒng)1而于投影幕18上投射的影像的影像高度；OD (或 (I1)為光軸Z上投影幕18至第一透鏡11投影幕側(cè)面的距離；f為該投影鏡頭系統(tǒng)1的有效焦距。此外，定義該投影鏡頭系統(tǒng)1的第一透鏡11為第一透鏡群，第二透鏡13、第三透鏡 14及第四透鏡15為第二透鏡群；f\為第一透鏡11的焦距，fs為第二透鏡群的總和(合成)焦距。Ndare及Vd■為該投影鏡頭系統(tǒng)1的第一透鏡11、第二透鏡13、第三透鏡14及第四透鏡15的數(shù)學(xué)平均的平均折射率及平均阿貝數(shù)。此為，當(dāng)分光器16實(shí)施為PBS時(shí)，本發(fā)明的投影鏡頭系統(tǒng)1會(huì)滿足下列不等式 (8)-(9)的條件1. 62 < NdPBS < 1. 67(8)33. 6 < vdPBS < 64. 3(9)其中，Ndpes及vdPBS為該P(yáng)BS的折射率及阿貝數(shù)。為達(dá)到本發(fā)明的目的，第一透鏡11、第二透鏡13、第三透鏡14或第四透鏡15的光學(xué)面(指影像光束通過(guò)的面)可為球面或非球面設(shè)計(jì)，而其非球面方程式(Aspherical Surface Formula)為式(10)
cr2
Z=---+ογ,γ2 +a2r4 +a^r6 +aAr% +a5r10 +a6r12 +O7/4 + ,,r16Z1 n\其中，Z為透鏡上任一點(diǎn)以光軸方向至透鏡0點(diǎn)切平面的距離(SAG)，c是曲率，r 為鏡片高度，K為圓錐系數(shù)(Conic Constant)、α工 α 8分別二 十六階的非球面系數(shù)。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，可有效使本發(fā)明的投影鏡頭系統(tǒng)1具有高解析度而又能有效縮小鏡頭長(zhǎng)度且使視角變廣，達(dá)成小型化且較低成本的功效。參見(jiàn)圖2，本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)1可應(yīng)用于一投影裝置2，投影裝置2包含一照明系統(tǒng)22、一分光器23、一光閥M及前述的投影鏡頭系統(tǒng)1，置于一殼體21內(nèi)。其中，照明系統(tǒng)22包含有一光源221用以發(fā)射一照明光束L，對(duì)于不同的照明系統(tǒng)22，可進(jìn)一步包含有一聚光透鏡(未于圖上顯示)，此聚光透鏡可將光源221發(fā)出的光線聚集成為該照明光束 L，以增加照明系統(tǒng)22的發(fā)光效率，其中，光源221可為高壓汞燈、鹵素?zé)艋騆ED燈等，但不以此為限。分光器23用以接收照明光束L，并將其投射至光閥M，其可為極化分光器或非極化分光器，極化分光器可為例如偏極化分光棱鏡(PolarizationBeam Splitter ；PBS)或柵狀偏振分光板(Wire Gird Type)。當(dāng)分光器為極化分光器時(shí)，其可讓單極光束通過(guò)，而使另一極光束反射。光閥M用以接收分光器23傳送出的該照明光束L，并經(jīng)由光閥M產(chǎn)生一影像光束I。該投影鏡頭系統(tǒng)1設(shè)置于該影像光束I的路徑上，用以接收該影像光束I并投射該影像光束I于一投影幕(圖未顯示)上顯影。本發(fā)明投影裝置2的照明系統(tǒng)22、分光器23、 光閥M的類(lèi)型及數(shù)量并不限制，且照明光束L的路徑也不限制，可以實(shí)際情況而變化。通過(guò)本發(fā)明的投影裝置2的設(shè)計(jì)及其有較大視角的投影鏡頭系統(tǒng)1，而使投影裝置尺寸縮小，。茲列舉較佳實(shí)施例，并分別說(shuō)明如下<第一實(shí)施例>圖3為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)1第一實(shí)施例的光路結(jié)構(gòu)示意圖、圖4為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)1第一實(shí)施例的場(chǎng)曲(field curvature)圖、圖5為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)1第一實(shí)施例的畸變(distortion)圖、圖6為本發(fā)明投影鏡頭系統(tǒng)1第一實(shí)施例的縱向像差 (longitudinal aberration)圖，其對(duì)應(yīng)的垂直軸代表孔徑光欄的半徑高度。
下表一中分別列有由投影幕18至光閥19依序編號(hào)的光學(xué)面號(hào)碼、在光軸Z上各光學(xué)面的曲率半徑R(單位mm) (the radius of curvature R)、光軸Z上各物件的間距 d(the on-axis surface spacing)，各物件的折射率 Nd、各物件的阿貝數(shù)(Abbe’ s number) vd，投影鏡頭系統(tǒng)1的有效焦距(focal length)f、場(chǎng)視角(Field of view)F0V及焦長(zhǎng)比(f number)Fno0表一、第一實(shí)施例的光學(xué)參數(shù)表
權(quán)利要求
1.一種投影鏡頭系統(tǒng)，可供設(shè)置于一投影幕及一投影裝置的一光閥間，該投影鏡頭系統(tǒng)從所述投影幕至所述光閥沿著一光軸依序排列，其特征在于包含一第一透鏡，具有正屈光度；一第二透鏡，具有負(fù)屈光度；一第三透鏡，具有正屈光度；以及一第四透鏡，具有正屈光度，其中，所述投影鏡頭系統(tǒng)滿足下列條件.0.79 < BFL/TL < 0. 99 ；其中，BFL為該投影鏡頭系統(tǒng)的后焦距，TL為該投影鏡頭系統(tǒng)光軸上所述第一透鏡的投影幕側(cè)面至所述第四透鏡的光閥側(cè)面的全長(zhǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述投影鏡頭系統(tǒng)的全長(zhǎng)，進(jìn)一步滿足下列條件.1.47 < TL/Llv < 1. 72 ；其中，Lw為所述光閥的有效對(duì)角線長(zhǎng)度，TL為該投影鏡頭系統(tǒng)所述光軸上所述第一透鏡的投影幕側(cè)面至所述第四透鏡的所述光閥側(cè)面的全長(zhǎng)。
3.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述投影鏡頭系統(tǒng)的影像高度，進(jìn)一步滿足下列條件.0.52 < 0H/0D < 0. 59 ；其中，OH為平行入射光線入射于該投影鏡頭系統(tǒng)而投射于所述投影幕上的一影像的一影像高度，OD為光軸上所述投影幕至所述第一透鏡的投影幕側(cè)面的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)的后焦距，進(jìn)一步滿足下列條件.1.1 < f/BFL < 1. 29 ；其中，f為該投影鏡頭系統(tǒng)的有效焦距、BFL為該投影鏡頭系統(tǒng)的后焦距。
5.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)的第一透鏡的焦距，進(jìn)一步滿足下列條件.0.43 < fi/f, < 0. 65 ；其中，f為所述第一透鏡的焦距，fs為第二透鏡群的合成焦距；其中，第二透鏡群由所述第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡的組合。
6.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)的平均折射率 Ndave滿足下列條件.1.58 < Ndave < 1. 65 ；其中，平均折射率為所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡折射率的數(shù)學(xué)平均。
7.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)的平均阿貝數(shù) Vdave滿足下列條件.53. 1 < Vdave < 56. 8 ；其中，平均阿貝數(shù)Vd■為所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡阿貝數(shù)的數(shù)學(xué)平均。
8.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于該第一透鏡為平凸透鏡，其凸面為面向所述投影幕。
9.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述第二透鏡為雙凹透鏡。
10.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述第三透鏡為凹凸透鏡，其凹面為面向所述投影幕。
11.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述第四透鏡為雙凸透鏡。
12.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于還包含一孔徑光闌，設(shè)置于所述第一透鏡與第二透鏡間。
13.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡的投影幕側(cè)面及光閥側(cè)面均為球面。
14.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡的投影幕側(cè)面及光閥側(cè)面均為球面，而所述第四透鏡的投影幕側(cè)面及光閥側(cè)面均為非球
15.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡均為玻璃材質(zhì)制成。
16.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡均為塑膠材質(zhì)制成。
17.如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)為遠(yuǎn)心型式。
18.一種投影裝置，其用以將影像投影于一投影幕上，其特征在于包含一光源，用以發(fā)射一照明光束；一分光器，用以接收來(lái)自所述光源的照明光束；一光閥，用以接收來(lái)自所述分光器的所述照明光束，并產(chǎn)生一影像光束；以及一如權(quán)利要求1所述的投影鏡頭系統(tǒng)，設(shè)置于所述影像光束的路徑上，用以接收所述影像光束并投射所述影像光束于所述投影幕。
19.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于所述光閥的有效對(duì)角線長(zhǎng)度，進(jìn)一步滿足下列條件.1. 47 < TL/Llv < 1. 72 ；其中，Lw為光閥的有效對(duì)角線長(zhǎng)度，TL為該投影鏡頭系統(tǒng)所述光軸上所述第一透鏡的投影幕側(cè)面至所述第四透鏡的光閥側(cè)面的全長(zhǎng)。
20.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于所述投影幕與所述第一透鏡的投影幕側(cè)面的距離，進(jìn)一步滿足下列條件.0.52 < 0H/0D < 0. 59 ；其中，OH為平行入射光線入射于該投影鏡頭系統(tǒng)而投射于所述投影幕上的一影像的一影像高度，OD為光軸上所述投影幕至所述第一透鏡的投影幕側(cè)面的距離。
21.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)的后焦距，進(jìn)一步滿足下列條件.1.1 < f/BFL < 1. 29 ；其中，f為該投影鏡頭系統(tǒng)的有效焦距、BFL為該投影鏡頭系統(tǒng)的后焦距。
22.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)的第一透鏡的焦距， 滿足下列條件0.43 < fi/f, < 0. 65 ；其中，為所述第一透鏡的焦距，4為所述第二透鏡群的總和焦距；其中，第二透鏡群由所述第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡的組合。
23.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)的平均折射率 · 滿足下列條件1.58 < Ndave < 1. 65 ；其中，平均折射率為所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡折射率的數(shù)學(xué)平均。
24.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)的平均阿貝數(shù)Vdare 滿足下列條件53. 1 < Vdave < 56. 8 ；其中，平均阿貝數(shù)Vd■為所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡阿貝數(shù)的數(shù)學(xué)平均。
25.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于該投影鏡頭系統(tǒng)為遠(yuǎn)心型式。
26.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于所述光閥為單晶硅液晶顯示面板。
27.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于所述分光器為一極化分光器。
28.如權(quán)利要求27所述的投影裝置，其特征在于所述極化分光器為一偏極化分光棱境。
29.如權(quán)利要求觀所述的投影裝置，其特征在于所述偏極化分光棱鏡所構(gòu)成的所述極化分光器，滿足下列條件1. 62 < Ndpes < 1.67 ； 33. 6 < vdPBS < 64. 3 ；其中，NdPBS及vdPBS為所述偏極化分光棱鏡的折射率及阿貝數(shù)。
30.如權(quán)利要求18所述的投影裝置，其特征在于所述分光器為一非極化分光器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種投影鏡頭系統(tǒng)及其投影裝置，該投影裝置包含一光源、一光閥及一投影鏡頭系統(tǒng)；光源發(fā)射一照明光束后，由光閥接收并產(chǎn)生一影像光束；投影鏡頭系統(tǒng)設(shè)置于影像光束的路徑上，用以接收影像光束并投射影像光束于一投影幕，投影鏡頭系統(tǒng)具有四個(gè)鏡片，從投影幕至光閥沿著光軸依序包含一第一透鏡，具有正屈光度；一第二透鏡，具有負(fù)屈光度；一第三透鏡，具有正屈光度；及一第四透鏡，具有正屈光度，投影鏡頭系統(tǒng)滿足下列條件0.79＜BFL/TL＜0.99，其中，BFL為投影鏡頭系統(tǒng)的后焦距，TL為投影鏡頭系統(tǒng)該光軸上第一透鏡的投影幕側(cè)面至第四透鏡的光閥側(cè)面的全長(zhǎng)。本發(fā)明可有效縮短投影鏡頭系統(tǒng)的相對(duì)長(zhǎng)度，且使投影鏡頭系統(tǒng)具有較大的視角，且也可使本發(fā)明的投影裝置尺寸縮小。
文檔編號(hào)G02B13/00GK102236149SQ20101016545
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者徐三偉, 蔡尚安 申請(qǐng)人:一品光學(xué)工業(yè)股份有限公司