專利名稱：：用于幻燈放映機(jī)的變焦距鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型屬于放映裝置，涉及放映機(jī)鏡頭。傳統(tǒng)幻燈放映鏡頭，可以將幻燈片按一定倍率放映到銀幕上。當(dāng)幻燈機(jī)與銀幕之間距離固定時(shí)，其放大倍率(即畫幅)是固定的。為了改變銀幕上的畫幅，不得不更換放映鏡頭，使用很不方便；為此，出現(xiàn)了幻燈機(jī)的變焦距鏡頭，只需改變鏡頭焦距即可改變銀幕上的畫幅大小，但現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題1.鏡頭各組元為單獨(dú)校正色差，每個(gè)組元至少要由兩片以上不同光學(xué)玻璃材料構(gòu)成的正負(fù)透鏡組成，使鏡頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜透鏡數(shù)多，且各透鏡表面曲率半徑減小，高級(jí)像差增大，像差校正困難。2.變焦鏡頭移動(dòng)鏡片組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般采用兩種不同鏡片組成，故在生產(chǎn)中需采用復(fù)雜的工藝裝備，提高了生產(chǎn)成本。3.移動(dòng)鏡片組的移動(dòng)范圍較長(zhǎng)，故需要比較長(zhǎng)的鏡頭筒。本實(shí)用新型是要克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種與幻燈機(jī)配套使用的變焦距鏡頭。達(dá)到鏡片數(shù)少，移動(dòng)鏡片的移動(dòng)范圍小，鏡頭筒短，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成像清晰，生產(chǎn)成本低廉的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，參照附圖詳細(xì)說明技術(shù)方案及其實(shí)施例。圖面說明圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)方案示意圖；圖2為實(shí)施例1即焦距f′為85～150毫米的變焦鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)示意圖；圖3為實(shí)施例2即焦距f′為1000～200毫米的變焦鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)示意圖；圖4為實(shí)施例1的像差曲線；圖5為實(shí)施例2的像差曲線。本實(shí)用新型的技術(shù)結(jié)構(gòu)方案，如圖1所示。它主要由固定光學(xué)鏡片和移動(dòng)光學(xué)鏡片組成。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是前固定鏡片組為凸面朝向屏幕的單片正透鏡2，它固定于主鏡筒4的前端；移動(dòng)鏡片組由兩片負(fù)透鏡5、6構(gòu)成，位于前固定鏡片與后固定鏡片組之間，安裝在移動(dòng)鏡筒7上，可沿主鏡筒4的內(nèi)圓前后移動(dòng)，移動(dòng)范圍按變焦范圍確定；后固定鏡片組由從前往后依次為正透鏡9、正透鏡10、雙凹透鏡11以及雙凸透鏡12組成。設(shè)前固定鏡片組的光焦度絕對(duì)值為φI、移動(dòng)鏡片組光焦度的絕對(duì)值為φI、后固定鏡片組光焦度絕對(duì)值為φIII。其光焦度絕對(duì)值之比為0.4≤φI/φII≤0.6；1.15≤φII/φIII≤1.3。若φI/φII過大，會(huì)使前固定鏡片組的光焦度增大，致使色差校正困難；φI/φII過小，會(huì)使結(jié)構(gòu)過于松散，造成鏡筒過長(zhǎng)，鏡片尺寸增大，浪費(fèi)材料。若φII/φIII過大，會(huì)使移動(dòng)鏡片組光焦度增大，使移動(dòng)鏡片組產(chǎn)生的色差增大，使放映畫幅邊緣產(chǎn)生嚴(yán)重色邊，影響成像質(zhì)量；若φII/φIII過小會(huì)使移動(dòng)鏡片組移動(dòng)范圍增大，造成鏡頭外形尺寸增大?？讖焦鈾?4設(shè)置在后固定鏡片組。在移動(dòng)鏡片組移動(dòng)過程即在變焦過程中其相對(duì)孔徑FN(鏡頭孔徑與焦距之比)保持不變。圖1中其它符號(hào)意義1—標(biāo)盤、3—轉(zhuǎn)筒、8—后鏡筒、13—固定筒實(shí)施例1是一種焦距f′為85～150毫米的變焦鏡頭，相對(duì)孔徑FN為1∶3.5。其光學(xué)系統(tǒng)如圖2所示。該實(shí)施例的特點(diǎn)是移動(dòng)鏡片組II采用兩塊相同的負(fù)透鏡所組成(即負(fù)透鏡5和負(fù)透鏡6相同)，因此只需采用一套工藝裝備，可節(jié)約生產(chǎn)成本。根據(jù)圖2虛線所示，移動(dòng)鏡片組的移動(dòng)范圍為28.6毫米，當(dāng)移動(dòng)鏡片組靠近前固定鏡片組時(shí)，鏡頭處于短焦距狀態(tài)(即f′＝85毫米)，當(dāng)移動(dòng)鏡片組靠近后固定鏡片組時(shí)，鏡頭處于長(zhǎng)焦距狀態(tài)(即f′＝150毫米)?？讖焦鈾?4位于后固定組的前端，在變位過程中孔徑光欄大小和位置均保持不變。設(shè)前固定鏡片組I、移動(dòng)鏡片組II和后固定鏡片組III的光焦度的絕對(duì)值的比取φI∶φII∶III-＝0.5∶1.3∶1即ΦIΦIII=0.5]]>ΦIIΦIII=1.3]]>實(shí)施例1的光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)列于表1。表中i的順序?qū)?yīng)圖2從左邊數(shù)起。Ri表示第i個(gè)表面曲率半徑；Di表示第i個(gè)透鏡或空氣間隔的厚度(即第i個(gè)與第i+1個(gè)鏡面的間距)；Ni和νi分別表示各透鏡材料折射率和阿貝常數(shù)；FN為相對(duì)孔徑；ZW為視場(chǎng)角。實(shí)施例2是一種焦距為100～200毫米的變焦鏡頭，其相對(duì)孔徑FN亦為1∶3.5。其光學(xué)系統(tǒng)如圖3所示。該鏡頭焦距較長(zhǎng)，移動(dòng)鏡片組的移動(dòng)范圍亦較長(zhǎng)為50毫米。當(dāng)移動(dòng)鏡片組II靠近前固定鏡片組I時(shí)，焦距f′＝100毫米，當(dāng)移動(dòng)鏡片組II靠近固定鏡片組III時(shí)，焦距f′＝200毫米。本實(shí)施例的孔徑光欄14位于固定鏡片組的第一片鏡片與第2片鏡片之間，在變焦過程中，孔徑光欄大小和位置保持不變，故相對(duì)孔徑不變。本例φI∶φII∶φIII＝0.45∶1.16∶1。實(shí)施例2的光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)如表2所示，表和圖中符號(hào)意義與例1相同。圖4為實(shí)施例一的像差曲線圖其中(1)為短焦時(shí)(f′＝89)的球差曲線，(2)為短焦時(shí)的場(chǎng)曲曲線，Xt代表子午場(chǎng)曲、Xs代表弧矢場(chǎng)曲(下同)，(3)為短焦時(shí)的畸變曲線，(4)為長(zhǎng)焦時(shí)的球差曲線，(5)為長(zhǎng)焦時(shí)(f′＝149)的場(chǎng)曲曲線，(6)為長(zhǎng)焦時(shí)的畸變曲線。從圖上可以看出在本實(shí)施例中，各種幾何像差得到了良好的校正。圖5為實(shí)施例二的像差曲線圖，其中(1)為短焦時(shí)(f′＝104)的球差曲線，(2)為短焦時(shí)的場(chǎng)曲曲線，(3)為短焦時(shí)的畸變曲線，(4)為長(zhǎng)焦時(shí)(f′＝196)的球差曲線，(5)為長(zhǎng)焦時(shí)的場(chǎng)曲曲線，(6)為長(zhǎng)焦時(shí)的畸變曲線，從圖上可以看出在本實(shí)施例中各種幾何像差得到了良好的校正。表1(f′＝89.05～149.25FN＝3.5，2W＝27.5～16.66°)(長(zhǎng)度單位mm)</tables>上表中當(dāng)f′＝89.05毫米時(shí)，D2＝4.78毫米，D6＝36.38毫米；當(dāng)f′＝149.25毫米時(shí)，D2＝33.38毫米，D6＝7.78毫米。表2(f′＝104.1～195.2FN＝3.52W＝23.44°～12.63°)</tables>上表中當(dāng)f′＝104.1毫米時(shí)D2＝5毫米，D6＝55毫米；f′＝195.2毫米時(shí)，D2＝54.0毫米，D6＝4.0毫米。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1.鏡頭的透鏡數(shù)減少，下降到7片。主要原因是在光學(xué)設(shè)計(jì)中允許各透鏡組元保留一定的色差，在變焦過程中，讓各組元的色差相互補(bǔ)償，大大地筒化了結(jié)構(gòu)。2.由于前固定鏡片組光焦度φI，移動(dòng)組元的光焦度φII和后固定組的光焦度φIII的比例選取合理，可在達(dá)到同樣變焦范圍的前提下，使移動(dòng)組鏡片的移動(dòng)范圍為最小，這對(duì)縮短鏡筒長(zhǎng)度，減少體積、節(jié)約材料大有好處。3.所有鏡片均采用價(jià)格較低的光學(xué)玻璃材料，顯著地節(jié)約了材料成本，并且鏡片的工藝性較好，適宜于大批生產(chǎn)。權(quán)利要求1.用于幻燈放映機(jī)的變焦距鏡頭，包括固定光學(xué)鏡片和移動(dòng)光學(xué)鏡片，其特征是前固定鏡片組為凸面朝向屏幕的單片正透鏡(2)，移動(dòng)鏡片組由兩片負(fù)透鏡(5)、(6)構(gòu)成，后固定鏡片組由從前往后依次為兩片正透鏡(9)、(10)，雙凹透鏡(11)和雙凸透鏡(12)構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦距鏡頭，其特征是前固定鏡片組光焦度與后固定鏡片組光焦度絕對(duì)值的比為0.4≤φI/φII≤0.6；移動(dòng)鏡片組光焦度與后固定鏡片組光焦度的絕對(duì)值的比為1.15≤φI/φII≤1.3。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變焦距鏡頭，其特征是孔徑光欄(14)設(shè)置在后固定鏡片組，在移動(dòng)鏡組(5)、(6)移動(dòng)過程中相對(duì)孔徑保持不變。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變焦距鏡頭，其特征是孔徑光欄(14)位于后固定鏡片組的前端，在f′＝89.05～149毫米、FN＝1∶3.5、2W＝27.5°～16.66°條件下，其光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表所示(長(zhǎng)度單位為毫米)</tables>上表中當(dāng)焦距f′＝89.05毫米時(shí)，D2＝4.78毫米，D6＝36.38毫米；當(dāng)f′＝149.25毫米時(shí)，D2＝33.38毫米，D6＝7.78毫米。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的變焦距鏡頭，其特征是孔徑光欄(14)位于后固定鏡片組第1片鏡片與第2片鏡片之間，在f′＝104.1～195.2毫米、FN＝1∶3.5、2W＝23.44°～12.63°條件下，其光學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表所示(長(zhǎng)度單位為毫米)</tables>上表中當(dāng)f′＝104.1毫米時(shí)，D2＝5毫米，D6＝55毫米；f′＝195.2毫米時(shí)，D2＝54.0毫米，D6＝4.0毫米。專利摘要用于幻燈放映機(jī)的變焦距鏡頭。其透鏡數(shù)少,在相同變焦范圍下,移動(dòng)鏡片的移動(dòng)范圍小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積縮小,生產(chǎn)成本低廉。結(jié)構(gòu)方案主要由固定鏡片和移動(dòng)鏡片組成,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是前固定鏡片為一塊凸面朝向屏幕的單片正透鏡,移動(dòng)鏡片組由兩片負(fù)透鏡組成,后固定鏡片組由前往后依次由兩片正透鏡,雙凹透鏡和雙凸透鏡組成,各透鏡組光焦度的絕對(duì)值之比為0.4≤Φ文檔編號(hào)G02B15/14GK2279630SQ96220369公開日1998年4月22日申請(qǐng)日期1996年8月12日優(yōu)先權(quán)日1996年8月12日發(fā)明者鐘伯亮,楊錦江,俞琪源,周哲弟,謝永忠申請(qǐng)人:機(jī)械工業(yè)部杭州照相機(jī)械研究所