[发明专利]投影镜头

说明书

技术领域

本发明涉及投影技术，特别涉及一种投影镜头。

背景技术

当前，数字光处理(Digital Light Processing，DLP)投影仪及采用液晶光阀(Lightvalve)的液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)投影仪、硅晶(Liquid Crystal onSilicon，LCoS)投影仪已取代阴极射管(Cathode Ray Tube，CRT)投影仪成为市场主流产品。以往，CRT投影仪可通过电性补偿(Electrically compensation)修正投影镜头的像差，而DLP，LCD及LCoS投影仪并不具备电性补偿能力，因此，要求应用于DLP，LCD或LCoS投影仪的投影镜头具有光学修正像差的能力，以获得高质量投影画面。

另一方面，随着半导体技术的发展，DLP，LCD及LCoS投影仪采用的空间光调制器(Spatial Light Modulator，SLM)，包括数字微镜芯片(Digital Micro-mirror Device，DMD)、液晶显示面板(LCD panel)及硅晶芯片(LCoS chip)，在提高像素的同时，朝小型化方向发展，以此满足消费者对投影画面品质的要求及便携性的要求。对应地，投影镜头需提高分辨率、缩小尺寸，以配合SLM组成高投影品质、小尺寸的投影仪。

再有，投影仪产品制造技术趋于成熟，促使产品制造成本及产品价格降低，投影仪产品开始进入低端消费的家庭娱乐场所。为此，业界推出具有变焦功能的投影镜头。具有变焦功能的投影镜头通常包括多个镜群，通过改变镜群间的相对位置改变投影镜头有效焦距，以适应不同的投影场合(不同的投影距离)。如，在空旷的商业场合(长投影距离)，则采用远摄倍率(投影镜头采用较长有效焦距，视场角较小)；在狭小的家庭娱乐场合(短投影距离)，则采用广角倍率(投影镜头采用较短有效焦距，视场角较大)。尽管如此，为在各种投影场合获得大画幅(Large screen)，投影镜头需具足够大的视场角(wide angle)。

然而，投影镜头的设计存在如下矛盾：提高分辨率，意味需采用更多的镜片消除各种像差(Aberration)，投影镜头全长(投影镜头第一个光学面到SLM表面的距离)变长。增大视场角，往往需要缩短投影镜头放大端(近屏幕端)的镜群(负光焦度)的有效焦距，提高负光焦度。然而，镜群的有效焦距较短将产生严重的单色像差，特别是畸变(Distortion)，投影镜头分辨率受影响。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种高分辨率、小尺寸的投影镜头。

一种投影镜头，其从放大端到缩小端依次包括：具有负光焦度的第一镜群及具有正光焦度的第二镜群。该投影镜头满足条件式：

-2＜F1/Fw＜-1.6；

1.2＜F2/Fw＜1.4；

vg2＞56。

其中，F1及F2分别为该第一镜群及该第二镜群的有效焦距，Fw为该投影镜头的最短有效焦距，vg2为该第二镜群所有正光焦度的镜片的阿贝数平均值。

条件式：-2＜F1/Fw＜-1.6用于限制该第一镜群的光焦度(1/F1)，以缩小投影镜头全长、获得足够大的视场角、控制单色像差。条件式：1.2＜F2/Fw＜1.4用于限制该第二镜群的光焦度，以有效平衡该第一镜群产生的单色像差，并限制投影镜头全长。条件式vg2＞56用于限制横向色差。

附图说明

图1为本发明实施例的投影镜头采用广角倍率时的系统构成示意图。

图2为本发明实施例的投影镜头采用远摄倍率时的系统构成示意图。

图3为本发明实施例1的投影镜头采用广角倍率时的球差(Spherical aberration)特性曲线图。

图4为本发明实施例1的投影镜头采用广角倍率时的场曲(Field curvature)特性曲线图。

图5为本发明实施例1的投影镜头采用广角倍率时的畸变特性曲线图。

图6为本发明实施例1的投影镜头采用广角倍率时的横向色差(Lateral chromaticaberration)特性曲线图。

图7为本发明实施例1的投影镜头采用远摄倍率时的球差特性曲线图。

图8为本发明实施例1的投影镜头采用远摄倍率时的场曲特性曲线图。

图9为本发明实施例1的投影镜头采用远摄倍率时的畸变特性曲线图。

图10为本发明实施例1的投影镜头采用远摄倍率时的横向色差特性曲线图。

图11为本发明实施例2的投影镜头采用广角倍率时的球差特性曲线图。