CS215842B1 - Optická soustava Gaussova typu - Google Patents

Abstract

Optická soustava Gaussova typu promítacího objektivu, tvořená šesti členy, z nichž první dva a poslední člen jsou jednoduché spojné menisky, čtvrtý člen je rozptylný meniskus a pátý člen je bikonvexní čočka a třetí člen je rozptylný meniskus. Uvedený objektiv je vhodný pro promítání filmových pásů formátu 16 mm, který při zachování relativního otvoru 1:1a ohniskové vzdálenosti f = 70 mm má takový vnější průměr, že vyhovuje úložnému normalizovanému průměru. Jeho konstrukční parametry splňují následující podmínky: a) 3f < fi, ii, ni < 4f b) |f|ivj < |2,5fj c) (di + θι + d2 + e2 + d3) > 0,56f d) (d4 + d5 + e4 + de + e6 + d7) > 0,65f e) R6 = l,55f až 2,lf f) φ = 5,4 až 7,2 g) -¾ = 2,9 až 3,8 h) = 2,3 až 2,5 R7 i) 5is = 1,52 až 1,7 *VL2 j) R10 = l,25f až l,5f

Description

Vynález se týká optické soustavy Gaussova typu promítacího objektivu, tvořené šesti členy, z nichž první dva a poslední člen jsou jednoduché spojné menisky, čtvrtý člen je rozptylný meniskus, pátý člen je bikonvexní spojka a třetí člen je rozptylný meniskus.

Dosavadní konstrukce optických soustav promítacích objektivů relativního otvoru, který se blíží k hodnotě 1 :1 při běžně užívané ohniskové vzdálenosti f = 70 mm nejsou k promítání filmových pásů rozměru 16 mm způsobilé. Důvod spočívá v tom, že u žádného známého typu promítacího objektivu není možno při zachování relativního otvoru 1:1, při normalizovaném úložném průměru objektivu 0 = 52,5 mm, při nutné délce držáku objektivu a při nutné vzdálenosti tohoto držáku od roviny filmového pásu realizovat zaostření pro značný mechanický průměr Objektivu. To znamená, že objektiv nelze zasunout do držáku tak daleko, aby jeho ohnisko leželo v rovině filmového pásu.

Popsaný stav je znázorněn na obr, 1, kde značí:

filmový pás držák objektivu ohnisko objektivu objektiv vzdálenost roviny filmového pásu od držáku objektivu délka držáku objektivu středový paprsek, určující maximální relativní otvor objektivu.

Podle chodu paprsku 8, který na tomto obr. 1 určuje minimální průměry jednotlivých čoček, resp. na nich závislé průměry objímek je zřejmé, že jsou to především nevhodně zvolené lámavosti členů objektivu, které nedovolují objektiv zaostřit.

Z popsané skutečnosti vyplývá tedy úkol navrhnout takovou optickou soustavu promítacího objektivu, která umožní nejen zaostření při zachovaném relativním otvoru 1:1, ale i při zachování dobrého korekčního stavu i nutné vzdálenosti filmového pásu od držáku objektivu.

Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je optická soustava, Gaussova typu promítacího objektivu, tvořená šesti členy, z nichž první dva a poslední člen jsou jednoduché spojné menisky, čtvrtý člen je rozptylný meniskus, pátý člen je bikonvexní spojka a třetí člen je rozptylný meniskus.

Podstata vynálezu spoěívá v tom, že splňuje následující vztahy:

a) 3f < fi, íi, ni < 4f

b) |f_IV| < ]2,5fj ^c) (^i + θι + d_a -(- e₂ + d₃) > 0,56f

d) (d^ + d₅ + e₄ d_e + e₅ + d₇) > 0,65f a dále platí:

e) R₅ = l,55f až 2,lf

g) τΓ 2,9 až 3,8

h) = 2,3 až 2,5 .Lvi^

R

i) = 1,52 až 1,7 Rl2

j) R_lo = l,25f až l,5f, kde: fi, n, m je ohnisková vzdálenost prvních tří členů (I, II, III) f ohnisková vzdálenost celé optické soustavy fiv ohnisková vzdálenost čtvrtého členu (IV) ά_γ až d, jsou osové tloušťky příslušných čoček

Cj až e₈ jsou osové vzduchové mezery mezi jednotlivými optickými členy

R₅, II_e R₇ Πθ, R_la R₁₃ jsou poloměry zakřivení příslušných lámavých ploch

Hlavní výhoda vyřešené optické soustavy spočívá v tom, že při relativním otvoru blížícímu se hodnotě 1 : 1 respektuje svým mechanickým průměrem úložný průměr držáku objektivu 0 = 52,5 mm, přičemž je umožněno zaostření filmového pásu při současném dosažení náročného korekčního stavu i zachování nutné vzdálenosti držáku objektivu pro pohodlnou obsluhu.

Příkladné provedení popsané optické soustavy je schematicky znázorněno na výkresech, kde na obr. 1 je stav při použití stávajících objektivů, na obr. 2 je stav při použití objektivu podle vynálezu, na'obr. 3 je optická soustava vyřešeného objektivu.

Jak vyplývá z obr. 3, je vyřešená optická soustava tvořena šesti členy I, II, III, IV, V, VI, uloženými na optické ose o, z nichž člen I, II a VI jsou spojné menisky, které svojí kladně lámavou plochou Rj, R₃, R_l2 jsou přivráceny k naznačenému směru p chodu světelných paprsků. Člen V je bikonvexní spojka, člen IV⁷ je záporný tmelený meniskus, pozůstávající z bikonkávní rozptylky IVa a bikonvexní spojky IVb, přičemž jeho vnější rozptylná lámavá plocha R, je blíže ke směru p světelných paprsků. Třetí člen III je rozptylný meniskus kladně lámavou plochou přivrácený ke směru světelných paprsků. Takto uspořádaná optická soustava umožňuje dosáhnout uvedených výhod, jak je naznačeno na obr. 2, kde nově vyřešený objektiv je označen jako 5.

V následujících tabulkách jsou uvedeny v konstrukčních parametrech tři příklady takto vytvořených optických soustav promítacího objektivu, u kterých jsou všechny konstrukční parametry přepočteny tak, že výsledná hodnota ohniskové vzdálenosti optické soustavy f = 100 mm.

				na	ra
1. Rx =	95,135
		d1 =	= 22,64	1,65844	50,88
R2 =	1202,040
		ei =	= 0,44	vzduch
Rg =	50,590
		d2 =	= 27,90	1,61405	55,17
r4 =	108,268
		e2 =	= 2,20	vzduch
r5 =	189,190
		dg =	= 6,06	1,72825	28,41
Re =	28,269
		e3 =	= 20,82	vzduch
R7 =	—53,221
		d4 -	= 5,92	1,63636	35,34
R8 =	36,033
	=	= 21,84	1,65844	50,88

R₉ = —124,920

		e4 —	5,55	vzduch
Ri0 =	151,380
		d^ =	16,80	1,62041	60,33
Rn =	—79,900
		θ5 =	0,58	vzduch
Rl2 =	42,176
		d7 =	18,26	1,62041	60,33

R₁₃ = 70,577 s = 31,889

	na	l’d
Rx =	91,988
		d4 =	22,90	1,65844	50,88
R2 =	1092,400
		ei =	0,85	vzduch
R3 =	50,756
		d2 =	28,33	1,61272	58,63
R4 =	111,200
		e2 =	1,98	vzduch
r5 =	201,900
		d3 =	5,79	1,72825	28,41
R6 =	28,034
		e3 =	21,20	vzduch
R7 =	—54,440
		d4 =	5,86	1,63636	35,34
R8 =	35,524
		d5 =	21,90	1,65844	50,88
R9 =	—134,500
		e4 =	6,50	vzduch
RXo =	149,300
		d6 =	16,96	1,62041	60,33

Rn =	—79,396	e5	= 0,57	vzduch
®Ί2 =	40,100	d7	= 18,37	1,62041	60,33
-^13 =	66,990
/ s =	29,877
\				nd	ra
Rx =	94,012	dx	= 23,00	1,66672	48,38
R2 =	900,030	A	= 0,57	vzduch
R3 =	49,659	d2	= 25,70	1,62041	60,33
R4 =	102,005	θ2	= 2,13	vzduch
Rs =	158,970	d3	= 5,75	1,72825-	28,41
Re =	28,210	θ3	= 23,50	vzduch
R7 =	—54,132	d4	= 5,68	1,63980	34,61
R8 =	42,602	d5	= 21,00	1,65844	50,88
Rg =	—125,770	e4	= 6,04	vzduch
Ri0 =	129,111	d„	= 17,00	1,62041	60,33
Rn =	—85,686	e5	= 0,57	vzduch
^12 =	41,238	. d7	= 18,46	1,62041	60,33
^13 =	62,000
/ s = \	30,163

U všech tří příkladů provedení se mohou hodnoty poloměrů zakřivení R_1; R₃, R₆, R₇ a R₁₂ lišit o f 5 % od uvedených hodnot.

Přitom R, až R₁₃ jsou poloměry zakřivení jednotlivých optických lámavých ploch, d_x až d₇ osové tloušťky jednotlivých čoček, e, až e₆ osové vzduchové mezery mezi jednotlivými optickými členy, na značí index lomu pro spektrální čáru d, ra / v '

Abbeovo číslo, s značí obrazovou sečnou vzdálenost objektivu.

Vyřešená optická soustava je vhodná pro promítací objektivy, které jsou určeny k promítání filmových pásů formátu 16 mm.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   1. Optická soustava Gaussova typu promítacího objektivu, tvořená šesti členy, z nichž první dva a poslední člen jsou jednoduché spojné menisky, čtvrtý člen je rozptylný meniskus, pátý člen je bikonvexní spojka a třetí člen je rozptylný meniskus, vyznačující se tím, že splňuje následující vztahy:

   a) 3f < fi, η, ni < 4f

   b) |fiv| < |2,5f|

   c) (di + θχ + d₂ + e₂ + d₃) > 0,56f

   d) (d₄ -j- d_B + e₄ -j- d_e + e₅ + d₇) > 0,65f, kde: fi, n, m je ohnisková vzdálenost prvních tří členů (I, II, III) f ohnisková vzdálenost celé optické soustavy fiv ohnisková vzdálenost čtvrtého členu (IV) dj až d₇ osové tloušťky příslušných čoček e-, až e₆ osové vzduchové mezery mezi jednotlivými optickými členy.
2. 2. Optická soustava podle bodu 1, vyznačující se tím, ze splňuje následující vztahy:

   a) R_B = l,55f až 2,lf

   b) — = 5,4 až 7,2 K_e

   o) J⁸ = 2,9 až 3,8 K₇

   d) ₌ 2,3 až 2,5

   Χνγ

   e) 5i? = 1,52 až 1,7 ^12

   f) R₁₀ = l,25f až l,5f, kde: R₆, R„, R„ R_e, R₁₀, Ri₂, R_w jsou poloměry zakřivení jednotlivých optických lámavých ploch f značí ohniskovou vzdálenost celé optické soustavy.
3. 3. Optická soustava podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že má následující konstrukční parametry:

   na ra R, = 95,135 d_x = 22,64 1,65844 50,88 R_a = 1202,040 e₄ = 0,44 vzduch Rg = 50,590 d₂ = 27,90 1,61405 55,17 Π4 = 108,268 e₂ = 2,20 vzduch r₅ = 189,190 d₃ = 6,06 1,72825 28,41 R_e = 28,269 e₃ = 20,82 vzduch

   R₇ = —53,221 d₄ = 5,92 1,63636 35,34 r₈ = 36,033 d₅ = 21,84 1,65844 50,88

   R,₉ = —124,920

   e₄ = 5,55 vzduch Rio = 151,380 d« = 16,80 1,62041 60,33 Ru = —79,900 ^e5 = 0,58 vzduch Rl2 ⁼ 42,176 d₇ = 18,26 1,62041 60,33 Rl3 ⁼ 70,577

   přičemž poloměry zakřivení R₁₍ R₃, R_e, R_?, R_{u se} mohou lišit od uvedených hodnot o ± 5 %, kde: R₄ až R₁₃ jsou poloměry zakřivení jednotil-

   vých optických lámavých ploch, ď, až d₇ osové tloušťky jednotlivých čoček, e₄ až e₆ vzduchové mezery mezi optickými členy, na index lomu pro spektrální čáru d, ra Abbeovo číslo, s obrazová sečná vzdálenost, z s— \ předmětová sečná vzdálenost.
4. 4. Optická soustava podle bodů 1 a 2, vyznačující

   se tím, že splňuje následující konstrukční para- metry: na ta R_x = 91,988 dj = 22,90 1,65844 50,88 R₂ = 1092,400 e_x = 0,85 vzduch Rg = 50,756 d₂ = 28,33 1,61272 58,63 R₄ = 111,200 e₂ = 1,98 vzduch r₅ = 201,900 d₃ = 5,79 1,72825 28,41 R_e = 28,034 e₃ = 21,20 vzduch R₇ = —54,440 d₄ = 5,86 1,63636 35,34 r₈ = 35,524 d₅ = 21,90 1,65844 50,88 Rg ⁼ —134,500 e₄ = 6,50 vzduch Rio ⁼ 149,300 d₆ = 16,96 1,62041 60,33 Rll = —79,396 e_s = 0,57 vzduch Rl2 ~ 40,100 d₇ = 18,37 1,62041 60,33 Rl3 ⁼ 66,990

   přičemž poloměry zakřivení R_x, 11₃, R₆, R₇, R₁₂ se R_e = 28,210 mohou lišit od uvedených hodnot o ±5 %, ^e3 = 23,50 vzduch kde: R_x až lt₁₃ jsou poloměry zakřivení jednotli- r₇ = —54,132 vých optických lámavých ploch, R₈ = 42,602 = 5,68 1,63980 34,61 d_x až d₇ osové tloušťky jednotlivých čoček, Rg = —125,770 d₅ = 21,00 1,65844 50,88 c_x až e_B vzduchové mezery mezi optickými členy, *10 ⁼ 129,111 ^e4 d_fi = 6,04 = 17,00 vzduch 1,62041 60,33 Mfl index lomu pro spektrální čá- Rn = —85,686 ru d, ^e5 = 0,57 vzduch Vi Abbeovo číslo, Rl2 ⁼ 41,238 s obrazová sečná vzdálenost, d₇ = 18,46 1,62041 60,33 s' předmětová sečná vzdálenost. ®13 = 62,000

   přičemž poloměry zakřivení R_1; R₃, R_e, It₇, R₁₂ se
5. 5. Optická soustava podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že splňuje následující konstrukční parametry:

   ⁿd R_x = 94,012 d_x = 23,00 1,66672 48,38 R_a = 900,030 e_x = 0,57 vzduch R₃ = 49,659 d₂ == 25,70 1,62041 60,33 R₄ = 102,005 e₂ = 2,13 vzduch R₅ = 158,970 d₃ = 5,75 1,72825 28,41

   mohou lišit od uvedených hodnot o ± 5 %, kde: Rj až R₁₃ jsou poloměry zakřivení jednotlivých optických lámavých ploch, d_x až d₇ osové tloušťky jednotlivých čoček, e_x až e₆ vzduchové mezery mezi optickými členy, n a index lomu pro spektrální čáru d, i>d Abbeovo číslo, s obrazová sečná vzdálenost, s' předmětová sečná vzdálenost