專利名稱：放映鏡頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種放映鏡頭，尤其涉及一種改進的、可有利地減小因較長的后焦距引起的畸變象差的放映鏡頭。
參看

圖1，它表示一個普通的彩色液晶顯示型放映鏡頭的構成，它包括一個光源10，一組全反射鏡11a、11b、11c，一組液晶顯示裝置12a、12b、12c，一組蘭光反射鏡13a和13b，一個紅光透射鏡14，一個紅光反射鏡15以及一個由多個透鏡構成的放映鏡頭16。從放映鏡頭16射出的光顯示在屏幕17上。
現在參看圖2說明普通彩色液晶顯示型放映鏡頭的結構。
首先，第一透鏡組包括多個透鏡，各透鏡的曲率半徑依次為R1至R6。第二透鏡組中所包括的各透鏡的曲率半徑依次為R7至R11。第三透鏡組中的各透鏡的曲率半徑依次為R12至R15。第四透鏡組中的各透鏡的曲率半徑依次為R16至R22。
在普通的彩色液晶顯示型放映機中，由于設置有一組全反射鏡11a、11b、11c，一組液晶顯示裝置12a、12b、12c，一組紅光反射鏡13a、13b，一個紅光透射鏡14和一個紅光反射鏡15而需要較長的后焦距以便對來自光源10的光進行混色或分色。
通常，當后焦距長時，畸變象差會超過—2％，如圖3所示。即如圖4所示，屏幕的各個角會向外伸展。
特別地，在圖5所示的使用普通放映鏡頭16的多屏幕顯示系統中，屏幕之間的部分將相互重疊。另外，由于投影鏡頭組中有16個透鏡，也會造成屏幕之間部分的重疊。
因此，本發(fā)明的放映鏡頭克服了普通放映鏡頭中所遇到的問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進的、可有利地減小因較長的后焦距引起的畸變象差的放映鏡頭。
為實現上述目的，本發(fā)明的放映鏡頭包括第一透鏡組，該第一透鏡組由一個凹透鏡組和一個具有多個透鏡的凸透鏡組構成，上述透鏡自屏幕起依次排列；一個位于光軸上且在第一透鏡組之后用于控制從第一透鏡組透過的光量的光量控制件；一個設置在光軸上且位于光量控制件之后的第二透鏡組；一個設置在光軸上且位于光量控制件之后并具有多個透鏡的第三透鏡組；以及一個設置在光軸上且位于第三透鏡組之后用于調整焦距的部件。
下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的結構，特征及優(yōu)點，圖中圖1是表示普通彩色液晶顯示型放映鏡頭的結構的示意橫斷面圖；圖2是表示普通彩色液晶顯示型放映鏡頭的橫斷面圖；圖3A是表示普通彩色液晶顯示放映鏡頭的球面象差的特性的曲線；圖3B是表示普通彩色液晶顯示放映鏡頭的象散特性的曲線；圖3C表示普通彩色液晶顯示放映鏡頭的畸變象差特性的曲線；圖4是因普通彩色液晶顯示放映鏡頭的畸變象差而產生的屏幕圖象；
圖5是表示因普通彩色液晶顯示放映鏡頭的畸變象差造成的屏幕重疊的前視圖；圖6是本發(fā)明第一實施例的彩色液晶顯示放映鏡頭結構的剖面圖；圖7是本發(fā)明第二實施例的彩色液晶顯示放映鏡頭結構的剖面圖；圖8A是表示本發(fā)明第一實施例的彩色液晶顯示放映鏡頭的球面象差的曲線；圖8B是表示本發(fā)明第一實施例的彩色液晶顯示放映鏡頭的象散的曲線。
圖8C是表示本發(fā)明第一實施例的彩色液晶顯示放映鏡頭的畸變象差的曲線圖9A是表示本發(fā)明第二實施例的彩色液晶顯示放映鏡頭的球面象差的曲線；圖9B是表示本發(fā)明第二實施例的彩色液晶顯示放映鏡頭的象散的曲線；圖9C是表示本發(fā)明第二實施例的彩色液晶顯示放映鏡頭的畸變象差的曲線；圖6示出了根據本發(fā)明第一實施例的放映鏡頭的結構。圖6中有一光軸OA和一屏幕170。自屏幕170起依次設置第一透鏡組100，光量控制件200，第三透鏡組400，以及調整焦距用的部件500。
首先，第一透鏡組100包含一凹透鏡組100a和一凸透鏡組100b，其中各透鏡的曲率半徑依次是R11至R16。
用于控制自第一透鏡組100透過的光量的光量控制件200的曲率半徑是R7。
第二透鏡組300包含一個正光焦度透鏡和一個負光焦度透鏡，其中各透鏡的曲率半徑是R8至R10。第三透鏡組400包含多個正光焦度透鏡和多個負光焦度透鏡，其中各透鏡的曲率半徑是R11至R17。另外，部件500設置在光軸OA上位于第三透鏡組400后面的位置處。
第一、第二、第三透鏡組整體地在光軸OA上移動并實現聚焦操作。
從上述結構中可得到以下表達式。
1.8＜fb/f ———(1)0.31＜—e/f1＜0.41 ———(2)1.09＜—e/f1＜1.32 ———(3)0.26＜—f/f2＜0.42 ———(4)0.55＜—f1/f11＜0.68 ———(5)其中，f是本發(fā)明的放映鏡頭中的總調焦距離，f1是第一透鏡組的總調焦距離，f2是第二透鏡組的總調焦距離，e是第一透鏡組與第二透鏡組之間的距離，f11是屏幕170與第一透鏡組中的第一個透鏡之間的焦距，fb是第三透鏡組最后那個透鏡與成象面(未示出)之間的距離。
此外，自屏幕170起，第一透鏡組100至少有一個正光焦度透鏡。
第二透鏡組300自屏幕170起依次包含一個正光焦度透鏡和一個負光焦度透鏡。
通常，在放映鏡頭中設有一用于發(fā)光的元件。另外，第一透鏡組100與第二透鏡組300間的距離將變得較大，這樣需要兩透鏡組具有較高的負光焦度。在本發(fā)明中，第一透鏡組100的兩凹透鏡對著輻射光并補償由第一透鏡組100的最后位置處的凹透鏡產生的畸變象差和色差。第二透鏡組300控制從第一透鏡組100發(fā)射的光。為了獲得滿足表達式(1)的預定的后焦距，第二透鏡組300與第三透鏡組400間的距離是重要的參數。焦距f1與在整個透鏡系統中的焦距f的比與表達式(3)的比值相符。第二透鏡組300的焦距f2影響透鏡系統的全長及后焦距。如果正光焦度增加，則后焦距減小，這樣第二透鏡組300的焦距f2與整個透鏡系統的焦距f之比將滿足表達式(4)。由于第一透鏡組100對彩色液晶顯示放映鏡頭的畸變象差影響最大，因此第一透鏡組100的恰當定位對減小畸變象差值就至關重要。就是說，如果第一透鏡組的畸變象差減小，通過控制第一透鏡組100就可以補償放映鏡頭系統中產生的枕形畸變現象，這樣第一透鏡組100就在整體上構成為一個彎月形且具有較高光焦度的透鏡組，由此在屏幕上得到一個桶形圖象。凹透鏡的焦距f11與第一透鏡組100的焦距f1的比值滿足表達式(5)時可補償畸變象差。
附圖中的S代表弧矢象散，M代表子午象散。
在上述放映鏡頭中，根據本發(fā)明的第一實施例有下列結果，其中，f＝141.51mm，Fno＝4.60，W＝17.5，包括厚度t為37mm的一部件的fb＝255.28mm，并且n＝1.417。曲率半徑 厚度 折射率 色散R1～R17T1～T171. 92.50 5.30 1.4874970.42.911.90 0.203. 72.00 3.20 1.5891361.34. 38.54 5.505.150.00 3.00 1.5891361.36. 56.0427.007. 0.0025.008. 82.50 8.20 1.6258835.79.-82.50 2.30 1.6385455.510. 117.1050.0011. -115.00 2.80 1.6989530.112. 189.00 9.00 1.4874970.413. -83.40 0.2014. -265.00 6.20 1.4874970.415. -89.95 0.2016. 915.00 6.00 1.4874970.417. -138.30
其中，R1～R17是每個透鏡組1，2，3中各透鏡的曲率半徑，T1是R1與R2間的厚度，T2是R2與R3間的厚度，T3是R3與R4間的厚度，T4是R4與R5間的厚度，T5是R5與R6間的厚度，T6是R6與R7間的厚度，T7是R7與R8間的厚度，T8是R8與R9間的厚度，T9是R9與R10間的厚度，T10是R10與R11間的厚度，T11是R11與R12間的厚度，T12是R12與R13間的厚度，T13是R13與R14間的厚度，T14是R14與R15間的厚度，T15是R15與R16間的厚度，T16是R16與R17間的厚度。
根據本發(fā)明的第二實施例具有下列結果，其中，f＝141.67mm，Fno＝4.60，包括一個厚度t＝37mm的部件的fb＝255.33mm，并且n＝1.417。曲率半徑 厚度 折射率色散R1′～R17′T1′～T17′1. 75.50 5.30 1.4874970.42.562.80 0.203. 72.00 3.20 1.5891361.34. 37.17 5.505.163.00 3.00 1.5891361.36. 51.4925.507. 0.0025.308. 82.50 8.20 1.6258835.79.-82.50 2.30 1.6385455.510. 130.0050.0011. -113.50 2.80 1.6989530.112. 180.00 9.00 1.4874970.413. -78.20 0.2014. -265.00 6.20 1.4874970.415. -87.50 0.2016. 915.00 6.00 1.4874970.417. -157.39其中，R1′～R17′是每個透鏡組1、2、3中各透鏡的曲率半徑，T1′是R1′與R2′間的厚度，T2′是R2′與R3′間的厚度，T3′是R3′與R4′間的厚度，T4′是R4′與R5′間的厚度，T5′是R5′與R6′間的厚度，T6′是R6′與R7′間的厚度，T7′是R7′與R8′間的厚度，T8′是R8′與R9′間的厚度，T9′是R9′與R10′間的厚度，T10′是R10′與R11′間的厚度，T11′是R11′與R12′間的厚度，T12′是R12′與R13′間的厚度，T13′是R13′與R14′間的厚度，T14′是R14′與R15′間的厚度，T15′是R15′與R16′間的厚度，T16′是R16′與R17′間的厚度。
如上所述，本發(fā)明是要提供一種改進的、可有利地減小因較長后焦距引起的畸變象差的放映鏡頭，由此在使用多個投影系統時防止枕形畸變現象和屏幕重疊。
權利要求
1.一種放映鏡頭，包括一個第一透鏡組，該透鏡組包含自屏幕起依次排列的一個凹透鏡組和一個具有多個透鏡的凸透鏡組；一個設置在光軸上并位于所述第一透鏡組之后用于控制來自所述第一透鏡組的光量的光量控制件；一個設置在所述光軸上并位于所述光量控制件之后的第二透鏡組；一個設置在所述光軸上并位于該光量控制件之后，且具有多個透鏡的第三透鏡組；以及一個設置在該光軸上并位于所述第三透鏡組之后用于調節(jié)焦距的部件。
2.一種如權利要求1的放映鏡頭，其特征在于，所述的第一、第二、第三透鏡組滿足下列表達式1.8＜fb/f0.31＜—e/f1＜0.41，1.09＜—e/f1＜1.32，0.26＜—f/f2＜0.42，0.55＜—f1/f11＜0.68，式中，f是一個投影鏡頭中的總調焦距離，f1是第一透鏡組中的總調焦距離，f2是第二透鏡組的總調焦距離，e是第一透鏡組與第二透鏡組間的距離，f11是屏幕170與第一透鏡組中的第一個透鏡之間的焦距，而fb是第三透鏡組的最后那個透鏡與投影鏡頭系統中成象面之間的距離。
3.一種如權利要求1的放映鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡組包括至少一個具有正光焦度的透鏡。
4.一種如權利要求1的放映鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡組包括自屏幕起依次設置的一個正光焦度透鏡和一個負光焦度透鏡。
5.一種如權利要求1的放映鏡頭，其特征在于，所述的第一、第二、第三透鏡組符合下列參數，這里f＝141.51mm，Fno＝4.60，W＝1.75，包括厚度t＝37mm的部件的fb＝255.28mm，并且n＝1.417。曲率半徑厚度 折射率色散R1～R17T1～T171. 92.50 5.30 1.4874970.42. 911.90 0.203. 72.00 3.20 1.5891361.34. 38.54 5.505. 150.00 3.00 1.5891361.36. 56.04 27.007.0.00 25.008. 82.50 8.20 1.6258835.79. -82.50 2.30 1.6385455.510. 117.10 50.0011.-115.00 2.80 1.6989530.112. 189.00 9.00 1.4874970.413. -83.40 0.2014.-265.00 6.20 1.4874970.415. -89.95 0.2016. 915.00 6.00 1.4874970.417.-138.30其中，R1～R17是每個透鏡組1，2，3中各透鏡的曲率半徑，T1是R1與R2間的厚度，T2是R2與R3間的厚度，T3是R3與R4間的厚度，T4是R4與R5間的厚度，T5是R5與R6間的厚度，T6是R6與R7間的厚度，T7是R7與R8間的厚度，T8是R8與R9間的厚度，T9是R9與R10間的厚度，T10是R10與R11間的厚度，T11是R11與R12間的厚度，T12是R12與R13間的厚度，T13是R13與R14間的厚度，T14是R14與R15間的厚度，T15是R15與R16間的厚度，T16是R16與R17間的厚度。
6.一種如權利要求1的投影鏡頭，其特征在于，所述的第一、第二、第三透鏡符合下列參數，這里，f＝141.51mm，Fno＝4.60，W＝17.5，包括厚度t＝37mm的部件的fb＝255.28mm，并且n＝1.417。曲率半徑 厚度折射率色散R1′～R17′T1′～T17′1. 75.50 5.30 1.4874970.42.562.80 0.203. 72.00 3.20 1.5891361.34. 37.17 5.505.163.00 3.00 1.5891361.36. 51.49 25.507. 0.00 25.308. 82.50 8.20 1.6258835.79.-82.50 2.30 1.6385455.510.30.00 50.0011. -113.50 2.80 1.6989530.112. 180.00 9.00 1.4874970.413. -78.20 0.2014. -265.00 6.20 1.4874970.415. -87.50 0.2016. 915.00 6.00 1.4874970.417. -157.39這里，R1′～R17′是每個透鏡組1、2、3中各透鏡的曲率半徑，T1′是R1′與R2′間的厚度，T2′是R2′與R3′間的厚度，T3′是R3′與R4′間的厚度，T4′是R4′與R5′間的厚度，T5′是R5′與R6′間的厚度，T6′是R6′與R7′間的厚度，T7′是R7′與R8′間的厚度，T8′是R8′與R9′間的厚度，T9′是R9′與R10′間的厚度，T10′是R10′與R11′間的厚度，T11′是R11′與R12′間的厚度，T12′是R12′與R13′間的厚度，T13′是R13′與R14′間的厚度，T14′是R14′與R15′間的厚度，T15′是R15′與R16′間的厚度，T16′是R16′與R17′間的厚度。
全文摘要
一種改進的、可減小因較長后焦距引起的畸變象差的放映鏡頭包括第一透鏡組，該透鏡組自屏幕起包含一個凹透鏡組和一個具有多個透鏡的凸透鏡組；一個設置在光軸上并位于第一透鏡組之后用來控制來自第一透鏡組的光量的光量控制件；一個設置在光軸上且位于光量控制件之后的第二透鏡組；一個設置在光軸上且位于光量控制件之后并含有多個透鏡的第三透鏡組；一個設置在光軸上且位于第三透鏡組之后，用于調整焦距的部件。
文檔編號G02B11/18GK1119747SQ9510574
公開日1996年4月3日 申請日期1995年4月28日 優(yōu)先權日1994年5月2日
發(fā)明者李承奎 申請人:Lg電子株式會社