[发明专利]三组三片投影镜头

说明书

本发明涉及用于把大画幅的图文资料投影在屏幕上以获得与原图文资料相似的放大图像的三组三片投影镜头。镜头的焦距范为F＝260－340mm。

现有的三组三片投影镜头一般都包括镜框，以及置于镜框内的两片正透镜及介于两片正透镜中间的负透镜，这种现有传统的三组三片投影镜头，正透镜由QK、K、ZK、ZBaF等类光学玻璃制成，负透镜由QF、F、ZF、BaF等类光学玻璃制成。受投影镜头使用环境所决定，这类镜头对中心分辨率要求不高，而要求画面的中心和边缘有相互匹配的成像质量，由于使用了阿贝数较小的QF、F、ZF或BaF等类光学玻璃作负透镜与阿贝数较大的QK、K、ZK、ZBaF等光学玻璃制作的正透镜组合，轴向色差的剩余量很小，这样小的色差剩余对投影镜头这样的光学系统来说是太小了，以致于色差的设计指标被浪费，无疑增加了镜头的成本；而且用这类玻璃制作负透镜，由于折射率较高，不利于大视场的场曲较正、提高视场边缘的成像质量，为了校正场曲，提高成像质量，就不得不提高正透镜玻璃的折射率或增大正、负透镜间的间距，自然会使镜头的成本提高，重量增大。因此现有的三组三片投影镜头成本偏高、重量偏重。

本发明的目的在于针对现有的上述三组三片投影镜头成本偏高、重量偏重的缺点，提供一种成本比较低、体积小、重量轻的三组三片投影镜头。

本发明的三组三片投影镜头，包括一镜框，在镜框内由前至后依次设置正透镜1、负透镜2、正透镜3，在正透镜及负透镜之间设置隔圈，正透镜3后方设置压圈，其特征在于所述的负透镜是由折射率Nd＜1.52，阿贝数Vd＞50的光学玻璃制作而成的反常负透镜。

本发明由于采用阿贝数较高的K或KF等类光学玻璃制作负透镜，虽然会引起镜头的残余轴向色差的增加，但增加的色差量不会影响到中心分辨率，由于镜头结构的正--负--正对称，不会改变倍率色差，不会影响镜头的中心成像质量，而且这类玻璃折射率比较低，有利于大视场的校正、提高视场边缘成像质量；且K或KF等类，玻璃价格比较便宜、成本低。也可选用折射率较低的光学玻璃做正透镜或缩短正、负透镜间的间距，从而降低了投影镜头的成本，缩小了体积、减轻了重量。

在实际设计、制作本发明的三组三片投影镜头时，从设计依据，制作方法，镜头的结构方式都沿用现有的三组三片投影镜头的设计依据、结构方式及制作方法，只是由于在发明中采用Vd＞50、Nd＜1.52的光学玻璃制作负透镜，所以在设计、制作三组三片镜头时，要求制作正透镜的材料的阿贝数Vd尽可能大，最好选用K9光学玻璃，在像差平衡过程中，不需校正轴向色差，但在校正畸变时，要兼顾倍率色差。，因为球差、慧差和场曲这三种像差与透镜的弯曲有着密切的关系，要充分利用每一个透镜的球面半径的变化对这三种像差的不同作用关系，对像散、慧差进行校正，使其剩余量尽可能小，而球差要有适当的剩余量，以便同边缘视场的场曲匹配，使画面的中心和边缘有相应的成像质量。

本发明所述的折射率Vd＞50，阿贝数Nd＜1.52的光学玻璃，在不同的国家有不同的代号，例如在我国的为K、KF类，例K8、K9、K10、KF1、KF2、KF3等，如德国SHOTT系列BK7、K3、K4、K11、K51，K7……日本HOYA系列玻璃中C、FF、K类光学玻璃。

图1是本发明的三组三片投影镜头的结构示意图。

如图所示，本发明的三组三片投影镜头，包括一镜框4，在镜框内由前至后依次设置正透镜1，负透镜2、正透镜3，正透镜3与负透镜2之间设置隔圈5，在正透镜3后方设置一压圈。

图2a、2b、2c分别是本发明三组三片投影镜头的正透镜1，负透镜2、正透镜3的示意图。其中R1、R2分别是正透镜1，负透镜2、正透镜3的前后两个抛光面的球面曲率半径，d1、d2、d3分别表示正透镜1、负透镜2、正透镜3的中心厚度、D表示正、负透镜的口径。D0表示负透镜2的一个抛光面的有效口径。

本发明的三组三片镜片推荐选用以下材料及数据：

           Nd         Vd        R1        R2正透镜1     1.5～1.6    55～70    48～52    95～115负透镜2     1.49～1.52  50～64    210～240  56～72正透镜3     1.5～1.6    55～70    110～130  110～130实施例