CS254874B1

CS254874B1 - Optická soustava bezvignetačního objektivu

Info

Publication number: CS254874B1
Application number: CS854886A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Pospisil; Eva Hamerska
Original assignee: Ladislav Pospisil; Eva Hamerska
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS488685A1

Abstract

Řešení se týká optické soustavy bezvignetačního objektivu, který je částí tandemového uspořádání objektivů, užitých v rentgenové technice. Je složen ze dvou otpických Členů, z nichž první člen (1) je tvořen tmelenou čočkou a druhý člen (IX) dvěma jednoduchými Čočkami s uspořádanými mezerami (e^, 62) a má následující parametry: ne R = 23,530 1 a = 3,30 1,611 14 45,9 R„ = - 59,095 1 2 d, = 1,24 1,734 30 28,1 R = 59,095 1 J e, = 25,32 vzduch R. = 66,650 4 d, = 2,20 1,655 33 38,1 R = - 66,650 3 e„ = 3,44 vzduch = - 20,635 6 d. = 1,10 1,519 78 51,9 R7 = 168,440

Description

Vynález se týká optické soustavy bezvignetačního objektivu, tvořené dvěma členy, z nichž první je složen ze dvou, spolu stmelených čoček a je oddělen velkou vzduchovou mezerou od druhého členu, složeného ze samostatné bikonvexní a bikonkávní čočky.

Na objektiv, který je součástí tandemového'uspořádání objektivů, užitých v rentgenové technice je kladen zvláštní důraz na vysokou rovnoměrnost osvětlení zorného pole při zachování dobré kvality zobrazení. Dosud známé takové systémy tento požadavek nesplňují z těch důvodů, že mezi objektivy tandemu je poměrně velká vzduchová mezera, která má nepříznivý vliv na rovnoměrnost osvětlení a nelze ji zmenšovat. Jediná možnost, vedoucí ke zvýšení rovnoměrnosti osvětlení je snížení nebo odstranění vignetace použitých objektivů, což se v dosud známých optických soustav nepodařilo.

Je tedy požadavkem navrhnout takovou optickou soustavu, která by vykazovala minimální, případně žádnou geometrickou vignetaci a při zachování frontálního otvoru, odpovídajícího relativnímu otvoru 1:5,6 by dosáhla obvyklou kvalitu zobrazení. Další podmínkou je, aby součet celkové délky soustavy a její sečné vzdálenosti s nepřekročil 0,9 hodnoty ohniskové vzdálenosti objektu při jeho zorném poli 2 alfa = 16°.

Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je optická soustava bezvignetačního objektivu, tvořená dvěma členy. První je složen ze dvou, spolu stmelených čoček a je oddělen poměrně velkou vzduchovou mezerou do druhého členu, který je složen ze samostatné bikonvexní a bikonkávní čočky.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že velikost vzduchové mezery mezi prvním členem a druhým členem je v rozmezí

0,3 f < β_χ <ζ 0,36 f'

1,1 (R₆) < β_χ < 1,5 <R₆),

^fI	je	ohnisková vzdálenost prvního členu a
^R6	je	první poloměr zakřivení	čtvrté čočky a	má následující parametry
					n	v
^R1	=	23,530			e	e
		^dl =	3,30	1,611 14	45,9
r₉	= .	- 59,095
z			^d2 =	1,24	1,734 30	28,1
R	=	59,095
O			^el ⁼	25,32	vzduch
^R4	=	66,650
			d, ⁼	2,20	1,655 33	38,1
^R5	= ·	- 66,650	□
			e₉ «	3,44	vzduch
^R6	=	- 20,635	z
^R7	=	168,440	^d4 =	1,10	1,519 78	51,9
f '	=	100,01	^fI	80,3
s '	=	49,80 >	přičemž

konstrukční parametry poloměrů zakřivení, osových tlouštěk jednotlivých čoček, vzduchové mezery a indexy lomů jsou v tolerancích + 5 %.

Optická soustava podle vynálezu je technicky nenáročná, bez použití lantanových skel. Při relativním otvoru 1:5,6 dosahuje soustava prakticky nulové vignetace a zobrazí předmětové body z nekonečna pro frekvenci 10 až 100 čar na 1 mm pro vybrané body zorného pole s kontrastem uvedeným na obr. 2. Na tomto obr. je na ose x uveden počet čar na 1 mm, na osu y velikost kontrastu a na ose z úhel alfa poloviny zorného pole.

Stavba optické soustavy vyplývá z obr. 1. Je tvořena dvěma, na optické ose o uloženými optickými členy, z nichž první člen JC je tvořen bikonvexní čočkou 1 a s ní stmelenou bikonkávní čočkou 2· Druhý optický člen II je tvořen samostatnou bikonvexní čočkou 3_ a samostatnou rozptylnou čtvrtou čočkou £.

V následujících tabulkách jsou uvedeny konstrukční parametry dvou příkladů optických soustav podle vynálezu a tyto parametry jsou přepočteny tak, že jejich ohniskové vzdálenosti

mají hodnotu f = 100,0 mm.
P ř í k 1	a d
						n e	V_e
1) R,		23,530
1			^dl	=	3,30	1,611 14	45,9
^R2	=	59,095
			d	=	1,24	1,734 30	28,1
^R3	=	59,095	z
			^el	=	25,32	vzduch
^R4	-	66,650
‘i			^d3		2,20	1,655 33	38,1
^Rs	=	66,650
□			^e2	=	3,44	vzduch
^Rfi	=	20,635
0			^d4	=	1,10	1,519 78	51,9
^R7	=	168,440

kde f'		100,01
^fí	=	80,3
s'	=	49,80
						n	v
2)	R,	=	22,62			e	*e
	1			^dl =	3,72	1,626 90	46,7
	^R2	=	60,52	1
				^d2 ⁼	1,33	1,746 18	27,9
	R	=	60,52	Z
	•J			^ei ⁼	24,18	vzduch
	R,		150,19	1
	4			d_? =	2,92	1,624 10	3 6,1
	Re	=	60,52	j
				^e2 =	2,60	vzduch
	Rfi	=	17,76
	o			^d4 ⁼	1,06	1,573 91	52,7
	^R7	=	92,34

kde f' = 100,35 f' = 68,7 s' = 47,30;

kde f'je ohnisková vzdálenost optické soustavy f' je ohnisková vzdálenost prvního členu I s'je sečná vzdálenost optické soustavy R^ až R? jsou poloměry zakřivení jednotlivých čoček d^ až jsou osové tlouštky jednotlivých čoček e , ^e2 3^SOU osové mezery mezi jednotlivými čočkami ηθ je index lomu pro spektrální čáru e v_e 3^e velikost Abbéova čísla

V obou příkladech provedení optických soustav mohou být konstrukční parametry poloměrů zakřivení R, osových tlouětěk d jednotlivých čoček, vzduchové mezery e a indexy lomů n v tolerancích + 5 %.

Optická soustava podle vynálezu je vhodná pro objektivy, sloužící u tandemu k rentgenovým účelům.

Claims

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Optická soustava bezvignetačního objektivu, tvořená dvěma členy, z nichž první je složen ze dvou, spolu stmelených čoček a je oddělen velkou vzduchovou mezerou od druhého členu, složeného ze samostatné bikonvexní a bikonkávní čočky, vyznačující se tím, že má následující parametry:

R_x = 23,530

R₂ = - 59,095

R₃ = 59,095

R^ = 66,650

R₅ = - 66,650

R, = - 20,635

O

R_? = 168,440 ^e

^dl = 3,30 1,611 14 45,9 ^d2 = 1,24 1,734 30 28,1 ^ei = 25,32 vzduch ^d3 ⁼ 2,20 1,655 33 38,1 ^e2 3,44 vzduch ^d4 = 1,10 1,519 78 51,9

kde f' = 100,01 f' = 80,3 s' = 49,80;

přičemž velikost vzduchové mezery mezi prvním členem (I) a druhým členem (II) je v rozmezí

0,3 f' < < 0,36 f'

1,1 <R₆) < e_x< 1,5 (R₆) , kdy konstrukční parametry poloměrů zakřivení, osových tlouštěk jednotlivých čoček, vzduchových mezer a indexů lomů jsou v tolerancích + 5 % a kde fje ohnisková vzdálenost optické soustavy f' je ohnisková vzdálenost prvního členu (I) s”je sečná vzdálenost optické soustavy

R^ až jsou poloměry zakřivení jednotlivých čoček d-^ až d^ jsou osové tloušťky jednotlivých Čoček θρ ®₂ 3^SOU °^sov^ mezery mezi jednotlivými čočkami ηθ je index lomu pro spektrální čáru e

V je velikost Abbeova čísla.

1, vyznačující se tím, že má následující parametry:

Optická soustava podle bodu

- 22,62 n e «e ^dl = 3,72 1,626 90 46,7 = - 60,52 ^d2 ⁼ 1,33 1,746 18 27,9 - 60,52 Z ^e1 ⁼ 24,18 vzduch = 150,19 ^d3 ⁼ 2,92 1,624 10 36,1 = - 60,52 J ^e9 ⁼ 2,60 vzduch = - 17,76 Z ^d4 ⁼ 1,06 1,573 91 52,7 = - 92,34 4

kde f = 100,35 f = 68,7 s = 47,30;

kde konstrukční parametry poloměrů zakřivení (R) osových tlouštěk (d) jednotlivých čoček, vzduchových mezer (e) a indexů lomů (n) jsou v tolerancích + 5 % a kde f'je ohnisková vzdálenost optické soustavy f* je ohnisková vzdálenost prvního členu (I) s'je sečná vzdálenost optické soustavy R^ až R? jsou poloměry zakřivení jednotlivých čoček d^ až d^ jsou osové tlouštky jednotlivých čoček ^ei' ^2 3^{SOU osov}^ mezery mezi jednotlivými čočkami ηθ je index lomu pro spektrální čáru (e) je velikost Abbeova čísla.

2 výkresy

Obr.