CS255840B1 - Optická soustava vysocesvdtelného objektivu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká vytvoření optické soustavy vysocesvětelného objektivu, tvořící součást tandemového uspořádání objektivů pro rentgenotelevizní techniku. Je tvořen šesti optickými členy, složenými ze sedmi čoček, uspořádanými tak, že první člen je tvořen spojným meniskem, další člen je bikonvexní čočka stmelená s bikonkávní čočkou, pak následuje bikonkávní čočka, dále bikonvexní čočka a potom bikonvexní nebo plankonvexní čočka a nakonec bikonkávní čočka.

Description

Vynález se týká optické soustavy vysocesvětelného objektivu, tvořícího součást tandemového uspořádání objektivů pro rentgenotelevizní techniku, kde se uplatňuje jako sekundární objektiv, navazující na primární kolimační objektiv a zprostředkovává přenos obrazu ze stínítka rentgenového zesilovače na vidikon televizní kamery.

Známé objektivy této kategorie při relativním otvoru 1:0,85 nedosahují obvykle požadovanou rovnoměrnost,osvětlení, nebo ji dosahují za cenu poklesu kvality zobrazení. Poměrně velká vzduchová mezera mezi objektivy tandemu působí velmi nepříznivě na rovnoměrnost osvětlení soustavy. Ke zlepšení této situace přispěje jedině maximální snížení geometrické vignetaCe použitých vysokosvětelných objektivů. Přitom je nutno počítat se stále se zvyŠu-: jícími požadavky na kvalitu obrazu, čemuž většina známých objektivů nevyhovuje.

Byl proto dán úkol navrhnout maximálně sedmičkovou, technologicky nenáročnou optickou soustavu, která by při relativním otvoru 1:0,85 a zorním poli 2alfa = 16° vykazovala minimální geometrickou vignetaci a kvalita zobrazení by měla být charakterizována vysokým konstrastem pro požadovanou frekvenci 30 čar na 1 mm. Další podmínkou je dodržet následující rozměrné požadavky:

Celková délka optické soustavy L < 1^6 f* sečná vzdálenost vlastního objektivu s’j> 0,07 f’, kde f‘ je ohnisková vzdálenost optické soustavy.

Korekční stav optické soustavy je třeba optimalizovat pro použití planparalelního skla o tlouštce d = 2,3 o indexu lomu n = 1,489, které imituje stěnu snímací elektronky.

Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je optická soustava vysocesvětelného objektivu, tvořící součást tandemového uspořádání objektivů pro rentgenotelevitní techniku, kde se uplatňuje jako sekundární objektiv, navazující na primární kolimační objektiv a zprostředkovává přenos obrazu ze stínítkového rentgenového zesilovače na vidikon televizní kamery.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že tato optická soustava je tvořena spojným meniskem, dále tmeleným členem, složeným z bikonvexní čočky a bikonkávní čočky. Dále následuje bikonkávní čočka, další bikonvexní čočka, bikonvexní nebo plankovexní čočka a bikonkávní čočka.

Některé parametry optické soustavy vyhovují následujícím podmínkám:

f' >|f₄l > 0,8 f’

1,1 f’ > f₅ > 0,9 f¹

0,9 f’ > f > 0,7 'f'

0,6 f¹ ?|f₇l > 0,45 f', kde:f' je ohnisková vzdálenost f je ohniskovávzdálenost celé optické soustavy, f^ je ohnisková vzdálenost bikonkávní čočky £, f₅ je ohnisková vzdálenost bikonvexní čočky £, fg je ohnisková vzdálenost bikonvexní nebo plankovexní čočky £ a f? je ohnisková vzdálenost bikonkávní čočky Ί_.

Optická soustava vysocesvětelného objektivu podle vynálezu je technologicky nenáročná s příznivým poměrem průměrů a poloměrů u jednotlivých čoček, bez použití speciálních druhů optických skel. Při reletivním otvoru 1:0,85 dosahuje tato optická soustava pro frekvenci 30 čar na 1 mm kontrastu 0,8 pro střed zorného pole a 0,4 pro dvě třetiny zorného pole při vignetaci menší než 5 %.

Stavba optické soustavy vysocesvětelného objektivu je zřejmá z přiloženého výkresu.

Její první člen, uložený na optické ose o je jednoduchý spojný meniskus £.

Druhý člen je tmelený z bikonvexní čočky £ a bikonkávní čočky'3.· Pak následuje jedno-uch duchá bikonkávní čočka 4, bikonvexní čočka j>, bikonvexní nebo plankonvexní čočka 6 a bikonkávní čočka 7. Následuje planparalelní deska :8.

V následující tabulkách jsou uvedeny konstrukční parametry dvou příkladů optických soustav podle vynálezu.

Příklad 1

R,	=	59,99
X			di	=	. 11,50	1,622 87	60,0
R?	=	415,050	X
z				=	3,85	vzduch
R		57,280
3			d	· =	18,30	1,622 87	60,0
R4	=	-100,925	Z
			d.	=	6,30	1,704 45	29,82
Rs		152,070	3
0			e?	=	5,85	vzduch
Rfi	=	-89,950	Z
o			d4	=	4,10	1,723 11	29,82
R7	s	63,960
			e8	=	9,15	vzduch
rr	=	51,285	J
0			d5	=	9,10	1,641 27	55,28
Rq	=	-111,680
y			e4	=	5,80	vzduch
Ri n	=	32,209
i u			d6	=	10,75	1,661 51	50,57
R11	=	-446,650	O
X X			e5	=	4,30	vzduch
R. y	=	-41,503
X z			d7	=	2,00	1,677 64	32,00
Rn	5=	41,503
X X					2,00	vzduch
R14		OO	6 do		2,30	1,489 15	69,77
R15		Ob	8
f'	=	58,513
						n	v
R1	=	59,690				e	e
X			dl	=	11,50	1,622 87	60,0
R,	=	347,48	X
z			ei		3,50	vzduch
R,		56,767	x
3			d2	=	18,00	1,622 87	60,0
R,	=	-113,770	z
			d3	=	6,00	1,704 45	29,82
R=	=	135,872	3
0			e9	z· “	6,70	vzduch
Rfi	=	-87,512	Z
0			d4	=	5,00	1,704 45	29,82
R7	=	63,960	•i
			e-3		8,00	vzduch
R8	=	51,515	O
O			d5	=	9,60	1,622 87	60,0
Rq		-105,660
y			eú	=	5,50	vzduch
Ri n	=	29,380
X u			d.	=	10,30	1,641 27	55,28
R11		CO	6
			e5	=	4,80	vzduch
R. y	=	-45,914	0
X Z			d7		2,00	1,671 58	32,85
R.	=	38,920
X J			efi	=	2,00	vzduch
R14	=	OO	o
			dR	as	2,30	1,489 15	69,77
R15	=	co	8

P = 58,236 kde:

P je ohnisková vzdálenost optické soustavy,

R| až R^g jsou poloměry zakřivení jednotlivých čoček, až dg jsou osové tlouŠtky jednotlivých čoček, až e^ jsou vzduchové mezery mezi jednotlivými optickými členy, ηθ je index lomu pro spektrální Čáru e a ^θ je velikost Abbeova čísla.

V obou příkladech provedení optických soustav mohou být konstrukční parametry poloměrů zakřivení, osových tlouštěk jednotlivých čoček, vzduchových mezer a indexů lomů v tolerancích ±5 %.

Optická soustava podle vynálezu je vhodná zejména jako Část tandemového uspořádání objektivů pro rentgenotelevizní techniku.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Optická soustava vysocesvětelného objektivu, tvořící součást tandemového uspořádání objektivů pro rentgenotelevizní techniku, kde se uplatňuje jako sekundární objektiv, navazující na primární kolimační objektiv a zprostředkovává přenos obrazu ze strany stínítka rentgenového zesilovače na vidikon televizní kamery, která je tvořena šesti členy, složenými ze sedmi čoček, vyznačující se tím, že první člen je tvořen spojným meniskem (1), další člen je bikonvexní čočka (2) stmelená s bikonkávní čočkou (3), pak následuje bikonkávní čočka (4), poté binkovexní čočka (5) a bikonvexní nebo plankonvexní čočka (6) a bikonkávní čočka (7).
2. 2. Optická soustava podle bodu 1, vyznačující se tím, že její parametry mají následující vztahy:

   f' > <f₄> > 0,8 f' 1,1 f ’ > ^f5 > 0,9 f' 0,9 f ’ > ^f6 > 0,7 f' 0,6 f ’ > (f₇) > 0,45 f

   kde f’ f

   f je ohnisková vzdálenost celé optické soustavy, je ohnisková vzdálenost bikonkávní čočky (4), je ohnisková vzdálenost bikonvexní čočky (5), jé ohnisková vzdálenost bikonvexní nebo plankovexní čočky (6) a je ohnisková vzdálenost bikonkávní čočky (7).

   '10 ^Λ11

   Optická soustava podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že má následující parametry:

   n_rt Ve

   59,999

   415,050

   57,280

   100,925

   152,070

   -89,950

   63,960

   551,285

   -111,680

   32,209

   -446,650

   41,503

   41,503

   11,50
3. 3.85

   18,30

   6.30

   5.85
4. 4.10

   9,15

   9.10
5. 5,80

   10,75

   4.30

   2,00

   2,00

   1,622 87 vzduch

   1,622 87

   1,704 45 vzduch

   1,723 11 vzduch

   1,641 27 vzduch

   1,661 51 vzduch

   1,677 64 vzduch

   60,0

   60,0

   29,82

   29,82

   55,28

   50,57

   32,00

   ^R14 ^R15 = 00 = 00 ^d8 - 2,30 1,489 15 69,77 kde: f' = 58,513, přičemž ^R1 ^{až R}13 jsou poloměry zakřivení jednotlivých čoček, ^R14' ^R15 j sou poloměry zakřivení planparalelní desky * d₁ až dg jsou osové tlouštky jednotlivých čoček a planparalelní desky, ^el ^{až e}6 jsou vzduchové i mezery mezi jednotlivými optickými členy, n e je index lomu pro spektrální čáru e a ^e je velikost Abbeova čísla, 4. Optická soustava podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím,* že má následující n e V e ^R1 = 59,690 ^d1 11,50 1,622 87 60,0 R, = 347,480 1 £. ^el = 3,50 vzduch R, = 56,767 3 d 18,00 1,622 87 60,00 R, -113,770 z 4 d. = 6,00 1,704 45 29,82 R, = 135,872 3 3 ^θ2 = 6,70 vzduch ^ra -87,512 o ^d4 = 5,00 1,704 H5 29,82 ^R7 = 63,960 ‘i = 8,00 vzduch ^Rfi = 51,515 J o d. 9,60 1,622 87 60,00 ^Rq = -105,660 3 y ^ed = 5,50 vzduch R_n n = 29,380 10 ^d6 = 10,30 1,641 27 55,28 ^R11 = oo θΑ = 4,80 vzduch ^R1 0 = 45,914 3 12 ^d7 = 2,00 1,671 58 32,85 ^R1 Ί = 38,920 1 J ^e6 2,00 vzduch ^R14 oo ^d8 = 2,30 1,489 15 69,77 ^R15 = 00 kde f' = 58,236, přičemž ^R1 ^{aŽ R}13 jsou poloměry zakřivení jednotlivých čoček, ^R14' ^R15 j sou poloměry zakřivení planparalelní desky, dj až άθ j sou osové tlouštky jednotlivých čoček a planparalelní desky, e. až e, 1 6 j sou vzduchové mezery mezi jednotlivými optickými členy, n e je index lomu pro spektrální čáru e a

   je velikost Abbeova čísla