專利名稱：三組三片投影鏡頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于把大畫幅的圖文資料投影在屏幕上以獲得與原圖文資料相似的放大圖像的三組三片投影鏡頭。鏡頭的焦距范為F＝260－340mm。
現(xiàn)有的三組三片投影鏡頭一般都包括鏡框，以及置于鏡框內(nèi)的兩片正透鏡及介于兩片正透鏡中間的負透鏡，這種現(xiàn)有傳統(tǒng)的三組三片投影鏡頭，正透鏡由QK、K、ZK、ZBaF等類光學玻璃制成，負透鏡由QF、F、ZF、BaF等類光學玻璃制成。受投影鏡頭使用環(huán)境所決定，這類鏡頭對中心分辨率要求不高，而要求畫面的中心和邊緣有相互匹配的成像質(zhì)量，由于使用了阿貝數(shù)較小的QF、F、ZF或BaF等類光學玻璃作負透鏡與阿貝數(shù)較大的QK、K、ZK、ZBaF等光學玻璃制作的正透鏡組合，軸向色差的剩余量很小，這樣小的色差剩余對投影鏡頭這樣的光學系統(tǒng)來說是太小了，以致于色差的設計指標被浪費，無疑增加了鏡頭的成本；而且用這類玻璃制作負透鏡，由于折射率較高，不利于大視場的場曲較正、提高視場邊緣的成像質(zhì)量，為了校正場曲，提高成像質(zhì)量，就不得不提高正透鏡玻璃的折射率或增大正、負透鏡間的間距，自然會使鏡頭的成本提高，重量增大。因此現(xiàn)有的三組三片投影鏡頭成本偏高、重量偏重。
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的上述三組三片投影鏡頭成本偏高、重量偏重的缺點，提供一種成本比較低、體積小、重量輕的三組三片投影鏡頭。
本發(fā)明的三組三片投影鏡頭，包括一鏡框，在鏡框內(nèi)由前至后依次設置正透鏡1、負透鏡2、正透鏡3，在正透鏡及負透鏡之間設置隔圈，正透鏡3后方設置壓圈，其特征在于所述的負透鏡是由折射率Nd＜1.52，阿貝數(shù)Vd＞50的光學玻璃制作而成的反常負透鏡。
本發(fā)明由于采用阿貝數(shù)較高的K或KF等類光學玻璃制作負透鏡，雖然會引起鏡頭的殘余軸向色差的增加，但增加的色差量不會影響到中心分辨率，由于鏡頭結構的正--負--正對稱，不會改變倍率色差，不會影響鏡頭的中心成像質(zhì)量，而且這類玻璃折射率比較低，有利于大視場的校正、提高視場邊緣成像質(zhì)量；且K或KF等類，玻璃價格比較便宜、成本低。也可選用折射率較低的光學玻璃做正透鏡或縮短正、負透鏡間的間距，從而降低了投影鏡頭的成本，縮小了體積、減輕了重量。
在實際設計、制作本發(fā)明的三組三片投影鏡頭時，從設計依據(jù)，制作方法，鏡頭的結構方式都沿用現(xiàn)有的三組三片投影鏡頭的設計依據(jù)、結構方式及制作方法，只是由于在發(fā)明中采用Vd＞50、Nd＜1.52的光學玻璃制作負透鏡，所以在設計、制作三組三片鏡頭時，要求制作正透鏡的材料的阿貝數(shù)Vd盡可能大，最好選用K9光學玻璃，在像差平衡過程中，不需校正軸向色差，但在校正畸變時，要兼顧倍率色差。，因為球差、慧差和場曲這三種像差與透鏡的彎曲有著密切的關系，要充分利用每一個透鏡的球面半徑的變化對這三種像差的不同作用關系，對像散、慧差進行校正，使其剩余量盡可能小，而球差要有適當?shù)氖Ｓ嗔浚员阃吘壱晥龅膱銮ヅ?，使畫面的中心和邊緣有相應的成像質(zhì)量。
本發(fā)明所述的折射率Vd＞50，阿貝數(shù)Nd＜1.52的光學玻璃，在不同的國家有不同的代號，例如在我國的為K、KF類，例K8、K9、K10、KF1、KF2、KF3等，如德國SHOTT系列BK7、K3、K4、K11、K51，K7……日本HOYA系列玻璃中C、FF、K類光學玻璃。


圖1是本發(fā)明的三組三片投影鏡頭的結構示意圖。
如圖所示，本發(fā)明的三組三片投影鏡頭，包括一鏡框4，在鏡框內(nèi)由前至后依次設置正透鏡1，負透鏡2、正透鏡3，正透鏡3與負透鏡2之間設置隔圈5，在正透鏡3后方設置一壓圈。
圖2a、2b、2c分別是本發(fā)明三組三片投影鏡頭的正透鏡1，負透鏡2、正透鏡3的示意圖。其中R1、R2分別是正透鏡1，負透鏡2、正透鏡3的前后兩個拋光面的球面曲率半徑，d1、d2、d3分別表示正透鏡1、負透鏡2、正透鏡3的中心厚度、D表示正、負透鏡的口徑。D0表示負透鏡2的一個拋光面的有效口徑。
本發(fā)明的三組三片鏡片推薦選用以下材料及數(shù)據(jù)
Nd VdR1R2正透鏡1 1.5～1.655～7048～5295～115負透鏡2 1.49～1.52 50～64210～240 56～72正透鏡3 1.5～1.655～70110～130 110～130實施例一種焦距F＝300mm，視場285×285mm，投影器，燈絲像42×42mm的三組三片投影鏡頭，其中正透鏡1選用K9類光學玻璃，凸面半徑R1＝51.171，凹面半徑R2＝99.268，中心厚度d1＝10.5，口徑D＝φ62負透鏡2選用K8類光學玻璃，前凹面半徑R1＝218.8后凹面半徑R2＝58.882，中心厚度d2＝4，口徑D＝62，前凹面有效口徑D0＝60正透鏡3選用K9類光學玻璃，前凸面半徑R1＝117.46，后凸面半徑R2＝122.46中心厚度d3＝11.0，口徑D＝60，正透鏡1與負透鏡2的中心間距為6.5，無需用防圈，隔圈5的外徑與透鏡的外徑相同為62，內(nèi)園圈表面直徑為60，隔圈的園表面厚度為4.18mm，防圈前端面倒邊45°，使防隔圈除了內(nèi)園表面外，其余部分均不與透鏡接觸。
鏡框4的內(nèi)孔與透鏡直徑直相配合，為62鏡框長度為33.5。
實例中心分辯率大于121p/mm；0.7視場分辨率大于61p/mm；像面中心照度大于1200LX(鍍化學膜)；漸暈系數(shù)大于75％。
權利要求
1.一種三組三片投影鏡頭，包括一鏡框(4)，在鏡框內(nèi)由前至后依次設置正透鏡(1)、負透鏡(2)、正透鏡(3)，正透鏡與負透鏡間設置隔圈(5)，在正透鏡(3)后方設置壓圈，其特征在于所述的負透鏡是由折射率Nd＜1.52，阿貝數(shù)Vd＞50的光學玻璃制作而成的反常負透鏡。
全文摘要
一種用于把大畫幅的圖文資料投影在屏幕上以獲得與原圖文資料相似的放大圖象的三組三片投影鏡頭，包括正透鏡1，正透鏡3以及位于上述兩正透鏡中間的負透鏡2，其特點是負透鏡2是由折射率Nd＜1.52，阿貝數(shù)Vd＞50的K或KF等類玻璃制作而成的反常負透鏡，不僅使鏡頭制作工藝簡單，成本降低，重量減輕，而且像面質(zhì)量均勻，有利于提高大畫幅投影儀的整體質(zhì)量。
文檔編號G02B27/18GK1116315SQ9410849
公開日1996年2月7日 申請日期1994年7月30日 優(yōu)先權日1994年7月30日
發(fā)明者張轉運 申請人:張轉運