投影機及其投影鏡頭與投影方法
【技術領域】
[0001]本發明是與光學投影裝置有關；特別是指一種投影機及其投影鏡頭與投影方法。
【背景技術】
[0002]隨著視頻技術的進步，投影機越來越普及，其用以將影像清晰地呈現在屏幕上的投影鏡頭更是核心元件之一。
[0003]而隨著使用空間的限制，為能在小空間也能達到清晰投影的效果，投影機的投影鏡頭逐漸往短焦投影鏡頭的方向進行設計，但為使短距離也能具有良好投射效果，短焦鏡頭通常會使用數量較多且體積較大的透鏡來達到短焦同時又高光學功率的效果。
[0004]如此一來，現有的短焦投影鏡頭不僅體積大且重量重，而無法達成現今所提倡小型化與輕量化的設計，更因內部透鏡既多又重，故制作時則必須耗費較長的組立工時，且其材料成本亦較昂貴。
[0005]綜合以上所述可得知，已知的投影機與投影鏡頭的光學設計仍未臻完善，且有待改進之處。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明的目的用于提供一種投影機及其投影鏡頭與投影方法，可有效縮小體積及降低成本，且具有高光學效能者。
[0007]緣以達成上述目的，本發明提供有一種投影機，包含有一影像光源產生裝置以及一投影鏡頭，其中該影像光源產生裝置是用以產生一影像光束者。該投影鏡頭是用以接收該影像光束并投射至一成像面者，且包含有自接近該影像光源產生裝置的一側至遠離影像光源產生裝置的一側依序排列的一中繼光學系統以及一投影光學系統，該中繼光學系統用以接收該影像光束，該投影光學系統用以將該影像光束往該成像面的方向投射，且包含有至少一片透鏡以及一反射鏡，該至少一片透鏡位于該反射鏡與該中繼光學系統之間，而該至少一片透鏡具有一第一光學側以及一第二光學側，且該第一光學側較該第二光學側接近該中繼光學系統。
[0008]由此，當該影像光源產生裝置產生該影像光束時，該影像光束通過該中繼光學系統，并自該第一光學側射入至少一片透鏡，再由該第二光學側離開該至少一片透鏡，并通過該反射鏡反射后，該影像光束自該第二光學側再度射入該至少一片透鏡，再由該第一光學側離開該至少一片透鏡，并投射至該成像面。
[0009]依據上述構思，本發明還提供有一種投影鏡頭，包括有一中繼光學系統以及一投影光學系統，該投影光學系統包含有至少一片透鏡以及一反射鏡，且該至少一片透鏡位于該反射鏡與該中繼光學系統之間，而該至少一片透鏡具有一第一光學側以及一第二光學偵U，且該第一光學側較該第二光學側接近該中繼光學系統。
[0010]由此，當一光束通過該中繼光學系統，并自該第一光學側射入該至少一片透鏡，再由該第二光學側離開該至少一片透鏡，并通過該反射鏡反射后，該光束自該第二光學側再度射入該至少一片透鏡，再由該第一光學側離開該至少一片透鏡。
[0011]依據上述構思，本發明再提供有一種投影機的投影方法，包含有下列步驟:
[0012]A.以該影像光源產生裝置產生一影像光束；
[0013]B.使該影像光束入射至該投影鏡頭；
[0014]C.使該影像光束通過該中繼光學系統，并自該第一光學側射入至少一片透鏡，再由該第二光學側離開該至少一片透鏡；
[0015]D.以該反射鏡反射該影像光束；
[0016]E.使該影像光束自該第二光學側再度射入該至少一片透鏡，再由該第一光學側離開該至少一片透鏡；
[0017]F.使該影像光束自該投影鏡頭射出而投射至該成像面。
[0018]如此一來，通過上述投影機及其投影鏡頭與投影方法的設計，便可有效地達到縮小體積及降低成本的目的，同時具有高光學效能的優點。
【附圖說明】
[0019]為能更清楚地說明本發明，以下結合較佳實施例并配合附圖詳細說明如后，其中:
[0020]圖1為本發明投影機的架構圖；
[0021]圖2為本發明第一較佳實施例投影鏡頭的結構圖；
[0022]圖3揭露影像光束通過投影鏡頭投射至成像面；
[0023]圖4為本發明第二較佳實施例投影鏡頭的結構圖。
【具體實施方式】
[0024]請參圖1所示，為本發明一較佳實施例的投影機100，其包含有一影像光源產生裝置10以及一投影鏡頭20。該影像光源產生裝置10用以讀取一影像來源的影像信息，且具有一片棱鏡F，并依據讀取的影像信息產生對應的一通過該棱鏡F的影像光束P。該投影鏡頭20用以接收該影像光束P且經過預定效果的光學處理后投射至一成像面。該投影鏡頭20包含有自接近該影像光源產生裝置10的一側至遠離影像光源產生裝置10的一側依序排列的一中繼光學系統22以及一投影光學系統24。其中:
[0025]請參閱圖2，于本實施例中，該中繼光學系統22包含有11片透鏡Ll-Lll (包括單層透鏡L1-L2、L5-L11與復合透鏡L3、L4)，其功能在于接收該影像光束P，并依據所須的光學效果傳導至該投影光學系統24。當然，在實際實施上，其透鏡數與鏡片形狀并不以此為限，亦可依不同光學設計的需求進行對應的調整與改變。
[0026]續參閱圖1與圖2，該投影光學系統24包含有一透鏡群G以及一反射鏡R，該透鏡群G位于該反射鏡R與該中繼光學系統22之間，且包含有二片透鏡L12、L13 (包括單層透鏡L13與復合透鏡L12),且該透鏡群G具有一第一光學側SI以及一第二光學側S2,而該第一光學側SI較該第二光學側S2接近該中繼光學系統22。該反射鏡R朝向該透鏡群G的鏡面為凹面鏡并為非球面表面，且該反射鏡R的鏡徑(即上下邊端間的距離)介于該中繼光學系統22以及該投影光學系統24中最大鏡徑的透鏡的鏡徑0.5倍至1.5倍之間。當然，在實際實施上，該反射鏡R朝向該透鏡群G的鏡面亦可依不同光學需求而改用球面鏡面或是其他自由曲面。另外，于本實施例中，該反射鏡R的鏡徑為62毫米而最大鏡徑的透鏡Lll的鏡徑為80毫米。換言之，該反射鏡R的鏡徑為最大鏡徑的透鏡Lll的鏡徑的0.775倍；
[0027]另外，該投影鏡頭將滿足下列條件:
[0028]-20 ^ CRA ^ 20
[0029]上述的CRA為該投影光學系統24的主光線角度(Chief ray angle)。在本實施例中，于圖2所示的測試位置T上進行檢測所測得在標準場域(Normalized Field)值于1.0 (即最邊緣)時的主光線角度為7.542。
[0030]由此，請參閱圖3，并續參閱圖1與圖2，當該影像光源產生裝置10產生該影像光束P時，該影像光束P進入該投影鏡頭20，且先通過該中繼光學系統22，并自該第一光學側SI射入該透鏡群G，再由該第二光學側S2離開該透鏡群G，并通過該反射鏡R的鏡面反射后，該