CS241662B1

CS241662B1 - Reproduction objective optical system

Info

Publication number: CS241662B1
Application number: CS844043A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Chlup; Kvetuse Vlckova; Milada Petrikova
Original assignee: Vladimir Chlup; Kvetuse Vlckova; Milada Petrikova
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS404384A1

Abstract

Optická soustava reprodukčního objektivuj jejíž první optický člen (I) je tvořen jednoduchým nebo tmeleným meniskem, druhý optický člen (II) jednoduchou rozptylkou a třetí optický člen (III j jednoduchou spojkou, přičemž její mechanická clona (M) je umístěna mezi druhým (II) a třetím optickým členem (III). Je vhodná ke zvětšení černobílých a barevných fotografických materiálů z formátu negativu 24 X X 36 mm.Optical system of reproductive objective whose first optical member (I) is formed simple or bonded meniscus the second optical member (II) is a single diffuser and a third optical member (III i simple clutch, while its mechanical shield (M) is located between the second (II) and the third optical member (III). It is suitable for black and white and color photo magnification materials from negative format 24X X 36 mm.

Description

Vynález se týká optické soustavy reprodukčního objektivu, tvořeného třemi optickými členy rozdělenými mechanickou clonou na dvě části.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an optical system of a reproducing lens consisting of three optical members divided by a mechanical shutter into two parts.

Obdobné optické soustavy se stejným počtem optických členů, to jest tří nebo čtyř čoček, používané především ke zvětšovacím účelům, jsou již známé. Jejich mechanická clona bývá umístěna za prvním členem a odděluje tuto přední část od zadní části, tvořené dvěma jednoduchými čočkami. Takové optické soustavy vykazují poměrně dobrou kvalitu zobrazení, vyhovující amatérským účelům, avšak úbytky světla do rohů promítaného formátu bývají zpravidla na hranici únosnosti.Similar optical systems with the same number of optical elements, i.e. three or four lenses, used primarily for magnification purposes are already known. Their mechanical diaphragm is located behind the first member and separates the front portion from the rear portion formed by two single lenses. Such optical systems exhibit a relatively good image quality suitable for amateur purposes, but the decreases in light at the corners of the projected format tend to be at the limit of bearing capacity.

Bylo proto třeba navrhnout takovou optickou soustavu tvořenou maximálně čtyřmi čočkami, která by vykazovala malé úbytky světla v rozích promítaného formátu, a která by současně svou stavbou umožňovala jednoduchou konstrukci mechanické objímky. Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je optická soustava reprodukčního objektivu, tvořená třemi optickými členy, rozdělenými mechanickou clonou na dvě části.It was therefore necessary to design such an optical system consisting of a maximum of four lenses, which would exhibit small decreases in light at the corners of the projected format, and which, at the same time, would allow a simple mechanical sleeve construction. This object is solved by the object of the invention, which is an optical system of a reproducing lens consisting of three optical elements divided by a mechanical diaphragm into two parts.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že první optický člen soustavy, bližší předmětové rovině, je tvořen jednoduchým nebo tmeleným meiniskem kladné lámavosti, jehož konkávní plocha je přivrácena k mechanické cloně a k jehož kolmé fazetě těsně přiléhá svojí kolmou fazetou jednoduchý rozptylný optický člen a že druhá část optické soustavy, bližší obrazové rovině, je tvořena jednoduchým optickým členem kladné lámavosti. Konstrukční parametry soustavy splňují následující vztahySUMMARY OF THE INVENTION The first optical member of the assembly closer to the object plane is formed by a simple or cemented positive refraction meinisc, the concave surface of which faces the mechanical diaphragm and to which a single diffusing optical member closely fits its perpendicular veneer. The optical system closer to the image plane is formed by a simple optical refractive element. The design parameters of the system meet the following relationships

0,40 f < f, < 0,80 f 0,20 f cjfni > 0,40 f 0,40 f < f_in < 0,60 f 0,05 L < ei < 0,20 L 0,40 L < di < 0,50 L kde f ... je ohnisková vzdálenost celé optické soustavy fj... je ohnisková vzdálenost prvního optického členu I f_n ... je ohnisková vzdálenost druhého optického členu II f_nI... je ohnisková vzdálenost třetího optického členu III0.40 f <f, <0.80 f 0.20 f c>> 0.40 f 0.40 f <f _in <0.60 f 0.05 L <ei <0.20 L 0.40 L < di <0.50 L where f ... is the focal length of the entire optical system fj ... is the focal length of the first optical element I f _n ... is the focal length of the second optical element II f _nI ... is the focal length of the third optical element členu III

L ... je délka optické soustavy di... je tloušťka prvního optického členuL ... is the length of the optical system di ... is the thickness of the first optical member

I ei... je osová vzduchová mezera mezi prvním a druhým optickým členem (I, II).I ei ... is the axial air gap between the first and second optical elements (I, II).

Konstrukční parametry tmeleného menisku první části optické soustavy splňují následující vztahyThe design parameters of the cemented meniscus of the first part of the optical system meet the following relationships

kde: where: v2 > vi > 50,0 (n_ei — n_e2 ] > 0,12 0,4 L < (di + d2) < 0,6 Lv2>vi> 50.0 (n _e i - n _e 2]> 0.12 0.4 L <(di + d2) <0.6 L v.1.. v.1 .. . je Abbeovo číslo první čočky li . is the Abbe number of the first lens li V2 . . V2. . . je Abbeovo číslo druhé čočky Hz . is the Abbe number of the second Hz lens n_ei.n _e i. .. je index lomu pro spektrální čáru .. is the refractive index for the spectral line

e první čočky lie first lens 11

n_e2.n _e 2. .. je index lomu pro spektrální čáru .. is the refractive index for the spectral line e druhé čočky Ia e second lens Ia di.. di .. .. je osová tloušťka první čočky li .. is the axial thickness of the first lens 11 d2. d2. .. je osová tloušťka druhé čočky I2 .. is the axial thickness of the second lens 12 L . . L . . je délka optické soustavy. . is the length of the optical system.

Vyřešená optická soustava, která obsahuje tři, maximálně čtyři čočky, vykazuje vysokou kvalitu zobrazení při relativním otvoru 1 : 2,8. Přitom již od relativního otvoru 1: 5,6 nedochází u šikmého svazku pro zorné pole 2 ω — 45°, ke geometrické vignetaci. Vhodnou volbou optických skel, poloměru zakřivení, osových tlouštěk jednotlivých optických členů a osových vzduchových mezer mezi nimi se dospělo k malé korekci otvorové vady v zóně a nízké εΡ, která umožňuje malé zklenutí po celém zorném poli a odstranění astigmatismu až do, 9/10 pole. Optická soustava vyhovuje i po stránce barevné vady a obsahuje optimální výkon pokud jde o kvalitu zobrazení pro zvětšení β = 10 x.The solved optical system, which contains three to a maximum of four lenses, exhibits high image quality at a relative aperture of 1: 2.8. There is no geometric vignetting in the oblique beam for the field of view 2 ω - 45 ° from the relative opening 1: 5.6. Appropriate selection of optical glasses, radius of curvature, axial thicknesses of individual optical members and axial air gaps between them resulted in a small correction of the aperture in the zone and low εΡ, which allows a small deflection across the field of vision and eliminates astigmatism up to. . The optical system also conforms to color defects and contains optimum performance in terms of image quality for magnification β = 10 x.

Příkladné provedení optické soustavy podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je tříčočková optická soustava a na obr. 2 je čtyřčočková optická soustava.An exemplary embodiment of an optical system according to the invention is shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a three-lens optical system and Fig. 2 is a four-lens optical system.

Jak vyplývá z obr. 1, je optická soustava, uložená na optické ose o složená z prvního optického členu I, tvořeného jednoduchým meniskem kladné lámavosti, druhého optického členu II, tvořeného jednoduchou rozptylkou a třetího optického členu III, tvořeného jednoduchou spojkou. Mechanická clona M je uložena mezi druhým optickým členem II a třetím optickým členem III.As shown in FIG. 1, the optical assembly on the optical axis is comprised of a first optical member I formed by a single meniscus of positive refraction, a second optical member II formed by a single diffuser and a third optical member III formed by a single clutch. A mechanical diaphragm M is disposed between the second optical member II and the third optical member III.

Alternativní řešení, znázorněné na obr. 2, ukazuje, že první optický člen I je tmelený a je složen z bikonvexní spojky li a bikonkávní rozptylky lg. Další jeho optické členy zůstávají stejné jako v předcházejícím případě.An alternative solution, shown in Fig. 2, shows that the first optical member I is cemented and consists of a biconvex connector 11 and a biconcave diffuser 1g. Other optical members remain the same as in the previous case.

V následujících tabulkách jsou uvedeny konstrukční parametry dvou příkladů takto vytvořených optických soustav, jejichž parametry jsou přepočteny na ohniskovou vzdálenost f = 100,0 mm.The following tables show the design parameters of two examples of optical systems so formed, whose parameters are converted to a focal length of f = 100.0 mm.

Příklad 1Example 1

4166241662

n_Ě n _Ě

VeVe

Rl = + 33,65 R2 = + 85,15 R₃ = —110,50 R4 = + 32,97 R5 = +114,90 Re = — 67,75R = + 33.65 + 85.15 R2 = _R3 = R4 = -110.50 + 32.97 R5 = Re = +114.90 - 67.75 di = ei = d2 = es— d₃ —di = ei = d2 = es - d ₃ - 15,00 2.40 1.40 7,20 5,00 15.00 2.40 1.40 7.20 5.00 1,792 vzduch 1,694 vzduch 1,792 1,792 air 1,694 air 1,792 . 50,70 31,40 50,70 . 50.70 31.40 50.70 kde where f = 99,97 fi = 62,20 f_n = —36,44 ř,n = 54,26 L = 31,00.f = 99.97 fi = 62.20 f _n = —36.44 ø, n = 54.26 L = 31.00. Pří klad.2 Example 2 n_e n _e Ve Ve

Rl = + 40,40 r₂= —65,50 R₃ = + 86,40 Rl = — 46,20 R5 = + 41,20 Re = +108,30 r₇= —45,20Rl = + 40.40 r ₂ = —65.50 R ₃ = + 86.40 Rl = - 46.20 R5 = + 41.20 Re = +108.30 r ₇ = —45.20 di = dz = ei — d₃ = e2 — di =di = dz = e ₁ - d ₃ = e ₂ - di = 10,70 5,90 3,70 3,20 5.40 7.40 10.70 5.90 3.70 3.20 5.40 7.40 1,694 1,526 vzduch .1,630 vzduch 1,694 1,694 1,526 air .1,630 air 1,694 ' 55,00 51,00 35,80 55,00 55.00 51,00 35.80 55.00 kde: where:

f = 100,00 fi = 69,00 f_n = —34,00 f„, = 46,90 L = 36,50.f = 100.00 fi = 69.00 f _n = -34.00 fn, = 46.90 L = 36.50.

U obou případů lze konstrukční parametry měnit, a to poloměry zakřivení (Ri až Rz J osové tloušťky (di až dsj a vzduchové mezery (ei, ez) v rozmezí +10 %, indexy lomu (n_e) a Abbeovo číslo (i»_ej v rozmezí ±5 %.In both cases the design parameters can be changed, namely radii of curvature (Ri to Rz J of axial thickness (di to dsj and air gaps (ei, ez) in the range +10%, refractive indices (n _e ) and Abbe number (i » _e j within ± 5%.

Vyřešená optická soustava se světelností 1: 2 je vhodná pro objektivy, určené ke zvětšování černobílých i barevných fotografických materiálů, z formátu negativu 20 X 36 milimetrů.The solved optical system with aperture of 1: 2 is suitable for lenses intended for enlarging of black and white and color photographic materials, from the negative format 20 X 36 mm.

Claims

SUBJECT

VYNALEZU

An optical system of a reproducing lens consisting of three optical elements divided by a mechanical iris into two parts; characterized in that the first optical member (I) closer to the object plane is formed by a simple or cemented meniscus of positive refraction, the concave surface of which faces the mechanical diaphragm [Mj] and whose perpendicular veneer is closely adjacent its second single diffusing optical member (II) and that the second part of the optical system closer to the image plane is formed by a third simple optical refractive element (III).

2. Optical system according to claim 1, characterized in that its design parameters meet the following relations

0.40 f <f, <0.80 f

0.20 f <j f "| > 0.40 f 0.40 f <f ", <0.60 f 0.05 L <ei <0.20 L 0.40 L <di <0.50 L where:

fi ... is the focal length of the first optical element (I), fπ ... is the focal length of the second optical element (II), fni ... is the focal length of the third optical element (III j,

L ... is the length of the optical system, di ... is the axial thickness of the first optical member (I) and el ... is the axial air gap between the first (I) and the second optical member (II).

Optical assembly according to claim 1, characterized in that the design parameters of the cemented meniscus of the first optical member (I) meet the following relations:

vi>vi> 50.5 (n _e i - n _e 2)> 0.12 0.4 L <(di + da) <0.6 L where:

vi ... is the Abbe number of the first lens (li) v2 ... is the Abbe number of the second lens (1a) n _e i ... is the refractive index for the spectral line (e) of the first lens (li) n _e 2 ... is the refractive index for the spectral line (e) of the second lens (I2) di. .. is the axial thickness of the first lens (li) dz ... is the axial thickness of the second lens (b) L ... is the length of the optical system.

4. An optical system according to claim 1 or 2, characterized in that it has the following parameters, converted to f - 100 millimeters:

n _e

Rl = + 33.65 Rz = + 85.15 R3 = —110.50 Rl = + 32.97 Rs == +114.90 Rg = - 67.75

di = 15.00 ei = 2.40 1,792 air 50.70 d2 = 1.40 1,694 31.40 es - 7.20 air d3 = 5.00 1,792 50.70

with deviations of radii of curvature (R1 to Re), axial thicknesses (di to d3) and air gaps (ei, es) of up to + 10%, refractive indices (n _e ) and Abbe numbers (in _e ) of up to +5 ° / o.

5. Optical system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it has the following parameters, converted to f = 100 mm

Rl = + 40.40 Rs = - 65.50 R3 = + 86.40 Rl = _ 46.20 Rs = + 41.20 Re = +108.30 R7 = - 45.20 di = 10.70 d2 = 5 .90 ei = 3.70 d3 = 3.20 e2 - 5.40 d4 = 7.40

n _e Ve 1,694 55.00 1,526 51,00 air 1,630 35.80 air 1,694 55.00

where the deviations of the radii of curvature (R1 to R7), the axial thicknesses (di to d7) and the air gaps (ei, ez) can be + 10%, the refractive indices (n _e ) and the Abbe number (v _e ) can be up to + 5% .

2 sheets of drawings