[发明专利]定焦镜头

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种镜头，且特别是关于一种定焦镜头。

【背景技术】

投影镜头对光学设计者而言，存在着诸多的挑战。一个良好的投影镜头可能具有高品质的成像、低畸变像差、高解析度、高对比度及均匀的画面照度。此外，为了达成短距离投影大画面的功效，投影镜头可能具有大视场角(field of view，FOV)，及较小的畸变像差。为了增加光效率及投影画面的照度均匀性，投影镜头的缩小侧的主光线相对于光轴的最大角度(即远心角，英译telecentric angle)被设计得较小，使主光线与光轴接近平行。

以上的设计要求会互相牵制，因而增加投影镜头的设计困难度。举例而言，当将畸变像差尽可能地缩小时，就可能会牵制到镜头的视场角和镜头所采用的透镜数目。若将镜头设计为具有大视场角，且缩小侧的主光线和光轴接近平行时，镜头的长度和镜片尺寸就容易变大。另外，若欲达到较好的成像品质、低畸变像差、高解析度、高对比度及均匀的投影画面照度，通常就会使用到非球面透镜，但使用玻璃非球面透镜会增加成本，而无法使投影镜头的成本降低。若完全采用球面透镜，则一般会使投影镜头所采用的透镜数目多达9片以上，如此镜头的尺寸会变大，且亦无法有效降低成本。

美国专利第5,042,929号提出一种具有7片透镜的镜头，此镜头具有前透镜群与后透镜群。前透镜群含有6片透镜，其屈光度(refractive power)由放大侧往缩小侧依序为正、负、正、负、正及正。前透镜群的背焦长度较长，这会造成整个镜头的长度较长，而无法达到小型化的目的。后透镜群则仅具有一片正透镜，且为塑胶非球面透镜。然而，由于此塑胶非球面透镜靠近缩小侧，因此会造成组装困难度的增加。此镜头在对焦时，后透镜群是固定的，而前透镜群则可移动，亦即此对焦方式不属于内对焦型，这会导致出射光线容易与其他机构件干涉，而使得影像画面出现遮角问题。若欲解决此问题，则使机构件尽量远离镜头，但这会造成整个镜头的体积变大。另外，由于此镜头所采用的玻璃镜片多达6片，将无法达到轻量化与降低成本的目的。

美国专利第7,173,777号揭露一种具有8片透镜的镜头，其可分为第一透镜群、第二透镜群及第三透镜群。第一透镜群具有负屈光度，且具有二片透镜，其中至少一个透镜为塑胶非球面透镜。第二透镜群具有负屈光度，且具有一片透镜。第三透镜群具有正屈光度，且具有五片透镜。此镜头的玻璃镜片数目较多，而无法达到轻量化与降低成本的目的。

中国台湾专利第M309675号揭露一种变焦镜头，包括由物侧至像侧依序排列之一具有负屈光度的第一透镜组、一具有正屈光度的第二透镜组及一具有正屈光度的第三透镜组。美国专利第6,124,984号揭露了一种变焦镜头，其由具有负屈光度的第一透镜组、具有正屈光度的第二透镜组及具有正屈光度的第三透镜组所组成。当镜头从广角端至望远端作变焦动作时，需要移动第一透镜组与第二透镜组，以使第一透镜组与第二透镜组间的距离缩小，不使第二透镜组与第三透镜组之间的距离增加，以实现2.5倍的变焦性能。

美国专利第6,124,987号揭露了一种变焦镜头，包含具有负屈光度的前透镜组及具有正屈光度的后透镜组。前透镜组中的第一片镜片的第一表面采用了非球面，且在后透镜组的第二片镜片上亦采用了非球面的设计。当变焦镜头变焦时，前、后透镜组在光轴上相对移动。而当对焦时，则仅需移动后透镜组中的最后一片屈光度为正的镜片即可。美国专利第7,453,651号揭露了一种变焦镜头，包含屈光度为负的第一透镜群、屈光度为正的第二透镜群及屈光度为正的第三透镜群。美国专利第6,844,984号揭露了一种镜头，包含第一三透镜群、第二三透镜群及第三透镜群。第一透镜群用来完成对焦，第二透镜群用来控制变焦，而第三透镜群则保持固定。美国专利第5,550,679号揭露了一种投影镜头，具有屈光度为负的第一透镜组、屈光度为正的第二透镜组及屈光度为正的第三透镜组。

【发明内容】

本发明提供一种定焦镜头，具有较佳的光学成像品质。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。