專利名稱：投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種投影裝置，尤指一種具有至少三個非球面鏡片的投影鏡頭的投影
直O(jiān)
背景技術(shù)：
隨著科技日新月異，投影裝置在家庭、娛樂或商務(wù)用途上已逐漸扮演著不可或缺的角色。傳統(tǒng)投影裝置是由影像產(chǎn)生裝置以及投影鏡頭所組成，且影像產(chǎn)生裝置產(chǎn)生影像藉由投影鏡頭放大且投射至投影幕上。由于以往制作投影鏡頭的鏡片是采用球面設(shè)計，因此投影鏡頭中需使用許多鏡片來解決像差與影像模糊失焦等問題，而造成投影鏡頭的尺寸以及重量受到限制。請參考圖 1，圖1為習(xí)知投影鏡頭的示意圖。如圖1所示，習(xí)知投影鏡頭10為了搭配使用(對角線) 尺寸大于0.4英寸以上的影像產(chǎn)生裝置需使用十四個鏡片12，來消除像差以及影像失真， 并且各鏡片12的鏡面為球面鏡面。因此，在逐漸縮短焦距的情況下，投影鏡頭10的鏡片12 數(shù)量快速增加。然而，隨著投影裝置朝向輕薄短小的趨勢發(fā)展，投影鏡頭的鏡片數(shù)量過多會造成投影裝置的體積受到限制而無法縮小，且容易因投影裝置的重量過重，而造成使用者的負(fù)擔(dān)。因此，提供同時具有大投影視角、小尺寸以及重量輕的特性的投影裝置實為業(yè)界努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種投影裝置，以改善因縮短焦距而造成投影裝置重量過重的問題。為達(dá)上述之目的，本發(fā)明提供一種投影裝置，用于將影像投射至投影幕上。投影裝置包括影像產(chǎn)生裝置以及投影鏡頭。影像產(chǎn)生裝置用以產(chǎn)生具有影像的投射光，且影像產(chǎn)生裝置具有光閥，使投射光從光閥射出。投影鏡頭設(shè)于光閥與投影幕之間，且投影鏡頭包括復(fù)數(shù)個鏡片。鏡片具有光軸，且投射光經(jīng)鏡片于投影幕上產(chǎn)生投影影像，其中鏡片包括第一鏡片、第二鏡片以及第三鏡片，且第一鏡片、第二鏡片以及第三鏡片為非球面鏡片。鏡片滿足第一關(guān)系式14彡(EFL+N)彡17以及第二關(guān)系式5彡EFL彡8，其中EFL為投影鏡頭的有效焦距毫米值，且N為鏡片的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明所述的投影裝置，投影影像的中心與光閥的中心分別位在光軸的兩側(cè)。根據(jù)本發(fā)明所述的投影裝置，在該復(fù)數(shù)個鏡片中，第一鏡片為最鄰近投影幕的鏡片。根據(jù)本發(fā)明所述的投影裝置，在該復(fù)數(shù)個鏡片中，第二鏡片為最鄰近光閥的鏡片。根據(jù)本發(fā)明所述的投影裝置還包括光欄，設(shè)置于第一鏡片與第二鏡片之間。進(jìn)一步地，第三鏡片設(shè)于該光欄與該第二鏡片之間。
根據(jù)本發(fā)明所述的投影裝置，第一鏡片、第二鏡片以及第三鏡片分別具有二個非球面鏡面。根據(jù)本發(fā)明所述的投影裝置，光閥的對角線長度大于0.4英寸(inch)。本發(fā)明的投影裝置使用至少三個非球面鏡片，使其有效焦距介于5mm與8mm之間， 以具有短焦距與大投影視角的功效，并且本發(fā)明的投影裝置的有效焦距與投影裝置的鏡片數(shù)量的總和介于14與17之間，使鏡片數(shù)量限定于6至12個之間，更可有效地降低投影裝置的鏡片數(shù)量，進(jìn)而解決投影裝置過重的問題。


圖1為習(xí)知投影鏡頭的示意圖。圖2為本發(fā)明的投影裝置的示意圖。圖3為本發(fā)明一第一較佳實施例的投影鏡頭的示意圖。圖4為本發(fā)明一第二較佳實施例的投影裝置的示意圖。
具體實施例方式為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合實施例詳細(xì)說明如下。請參考圖2，圖2為本發(fā)明的投影裝置的示意圖。如圖2所示，投影裝置100用于將影像102投射至投影幕104上，且投影裝置100包括影像產(chǎn)生裝置106以及投影鏡頭 108。其中，影像產(chǎn)生裝置106用于產(chǎn)生具有影像102的投射光。影像產(chǎn)生裝置106具有光閥110，使投射光從光閥110射出。本實施例的影像產(chǎn)生裝置106可為包含光源、各式光學(xué)元件等的光機系統(tǒng)(light engine)，且光閥可例如為液晶面板(IXD panel)、數(shù)位微鏡元件 (digital micro-mirror device，DMD)，但本發(fā)明的影像產(chǎn)生裝置與光閥不以此為限。投影鏡頭108設(shè)置于投影幕104與光閥110之間，且包括復(fù)數(shù)個鏡片，并具有光軸112，藉此從光閥110射出的投射光可藉由投影鏡頭108投射至投影幕104上，以于投影幕104上呈現(xiàn)出放大的投影影像114。并且，投影鏡頭108具有有效焦距，滿足第一關(guān)系式14彡(EFL+N) ^ 17 以及第二關(guān)系式5彡EFL彡8，其中EFL為投影鏡頭的有效焦距毫米值(即單位mm前的數(shù)值)，且N為鏡片的數(shù)量。換句話說，鏡片的數(shù)量介于6至12個之間。由此可知，本發(fā)明的投影裝置100采用一次成像的方式將倒立的影像102成像至投影幕104上，而形成正立且放大的投影影像114。并且，投影影像114的中心與光閥110的中心分別位在光軸112的兩側(cè)。此外，光閥的對角線長度約略大于0.4英寸(inch)。為了清楚說明本發(fā)明的投影鏡頭，請參考圖3，且一并參考圖2。圖3為本發(fā)明一第一較佳實施例的投影鏡頭的示意圖。如圖3所示，本實施例的鏡片可區(qū)分為第一鏡片L11、 第二鏡片L12、第三鏡片L13、第四鏡片L14、第五鏡片L15、第六鏡片L16、第七鏡片L17以及第八鏡片L18，其中第一鏡片L11、第二鏡片L12以及第三鏡片L13為非球面鏡片，且第四鏡片L14、第五鏡片L15、第六鏡片L16、第七鏡片L17以及第八鏡片L18為球面鏡片。此等透鏡從鄰近投影幕104的一側(cè)至鄰近光閥110的一側(cè)的順序依序為第一鏡片L11、第四鏡片L14、第五鏡片L15、第六鏡片L16、第三鏡片L13、第七鏡片L17、第八鏡片L18以及第二鏡片L12，亦即第一鏡片Lll為此等鏡片中最鄰近投影幕104者，且第二鏡片L12為此等鏡片中最鄰近光閥110者。另外，投影鏡頭108另包括光欄116，設(shè)于第六鏡片L16與第三鏡片L13之間，且光欄116與第六鏡片L16的間距大于光欄116與第三鏡片L13的間距。其中，第三鏡片L13為非球面鏡片中最鄰近光欄116之一者。于本實施例中，第一鏡片Lll為凸凹透鏡，且具有面對投影幕104的凸鏡面Sll與面對光閥110的凹鏡面S12。第二鏡片 L12為雙凸透鏡，且具有面對投影幕104的凸鏡面S13以及面對光閥110的凸鏡面S14。第三鏡片L13為凹凸透鏡，且具有面對投影幕104的凹鏡面S15以及面對光閥110的凸鏡面 Sieo第四鏡片L14為雙凹透鏡，且具有面對投影幕104的凹鏡面S17以及面對光閥110的凹鏡面S18。第五鏡片L15為雙凸透鏡，且具有面對投影幕104的凸鏡面S19以及面對光閥 110的凸鏡面S110。第六鏡片L16為凸凹透鏡，且具有面對投影幕104的凸鏡面Slll以及面對光閥110的凹鏡面S112。第七鏡片L17為雙凸透鏡，且具有面對投影幕104的凸鏡面 S113以及面對光閥110的凸鏡面S114。第八鏡片L18為雙凹透鏡，且具有面對投影幕104 的凹鏡面S115以及面對光閥110的凹鏡面S116，其中第八鏡片L18的凹鏡面S115與第七鏡片L17面對光閥110的凸鏡面S114重合，而具有相同的曲率半徑。并且，本實施例的第一鏡片Lll至第八鏡片L18由塑膠所構(gòu)成，且其鏡面的光學(xué)資料與配置關(guān)系列舉于表1中， 但本發(fā)明并不以此為限。于表1中，「厚度」的值代表對應(yīng)此列的表面至下一列的表面的距離，即此列的鏡面與下一列的鏡面的間距。表權(quán)利要求
1.一種投影裝置，用于將影像投射至投影幕上，該投影裝置包括影像產(chǎn)生裝置，用以產(chǎn)生具有該影像的投射光，且該影像產(chǎn)生裝置具有光閥，使該投射光從該光閥射出；以及投影鏡頭，設(shè)于該光閥與該投影幕之間，其特征在于該投影鏡頭包括 復(fù)數(shù)個鏡片，具有光軸，該投射光經(jīng)該復(fù)數(shù)個鏡片于該投影幕上產(chǎn)生投影影像，其中該復(fù)數(shù)個鏡片包括第一鏡片、第二鏡片以及第三鏡片，且該第一鏡片、該第二鏡片以及該第三鏡片為非球面鏡片；其中該復(fù)數(shù)個鏡片滿足第一關(guān)系式14彡(EFL+N)彡17以及第二關(guān)系式5彡EFL彡8， 其中EFL為該投影鏡頭的有效焦距毫米值，且N為該復(fù)數(shù)個鏡片的數(shù)量。
2.如權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于該投影影像的中心與該光閥的中心分別位在該光軸的兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于在該復(fù)數(shù)個鏡片中，該第一鏡片為最鄰近該投影幕的鏡片。
4.如權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于在該復(fù)數(shù)個鏡片中，該第二鏡片為最鄰近該光閥的鏡片。
5.如權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于還包括光欄，設(shè)置于該第一鏡片與該第二鏡片之間。
6.如權(quán)利要求5所述的投影裝置，其特征在于該第三鏡片設(shè)于該光欄與該第二鏡片之間。
7.如權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于該第一鏡片、該第二鏡片以及該第三鏡片分別具有二個非球面鏡面。
8.如權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于該光閥的對角線長度大于0.4英寸。
全文摘要
本發(fā)明提供的投影裝置包括影像產(chǎn)生裝置以及投影鏡頭。投影鏡頭設(shè)于影像產(chǎn)生裝置的光閥與投影幕之間，且投影鏡頭包括復(fù)數(shù)個鏡片。鏡片包括第一鏡片、第二鏡片以及第三鏡片，且第一鏡片、第二鏡片以及第三鏡片為非球面鏡片。投影鏡頭的有效焦距介于5mm與8mm之間，且投影鏡頭的有效焦距毫米值與鏡片的數(shù)量的總和介于14與17之間。通過本發(fā)明，可以使投影裝置具有短焦距與大投影視角的效果，更可有效地降低投影裝置的鏡片數(shù)量，進(jìn)而解決投影裝置過重的問題。
文檔編號G02B13/18GK102231039SQ20111017925
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者吳宗訓(xùn), 林明坤 申請人:佳世達(dá)科技股份有限公司, 蘇州佳世達(dá)光電有限公司