CS255840B1 - Optical system of high-quality lens - Google Patents

Optical system of high-quality lens Download PDF

Info

Publication number
CS255840B1
CS255840B1 CS864963A CS496386A CS255840B1 CS 255840 B1 CS255840 B1 CS 255840B1 CS 864963 A CS864963 A CS 864963A CS 496386 A CS496386 A CS 496386A CS 255840 B1 CS255840 B1 CS 255840B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
air
lens
optical system
biconvex
focal length
Prior art date
Application number
CS864963A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS496386A1 (en
Inventor
Ladislav Pospisil
Zdenek Bouchal
Original Assignee
Ladislav Pospisil
Zdenek Bouchal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ladislav Pospisil, Zdenek Bouchal filed Critical Ladislav Pospisil
Priority to CS864963A priority Critical patent/CS255840B1/en
Publication of CS496386A1 publication Critical patent/CS496386A1/en
Publication of CS255840B1 publication Critical patent/CS255840B1/en

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

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.The solution concerns the creation of an optical system of a high-luminance objective, forming part of a tandem arrangement of objectives for X-ray television technology. It is formed by six optical elements, consisting of seven lenses, arranged so that the first element is formed by a connecting meniscus, the next element is a biconvex lens cemented with a biconcave lens, then follows a biconcave lens, then a biconvex lens and then a biconvex or planoconvex lens and finally a biconcave lens.

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.The invention relates to an optical system of a high-luminance objective, forming part of a tandem arrangement of objectives for X-ray television technology, where it is used as a secondary objective, following on from the primary collimation objective and mediating the transmission of the image from the screen of the X-ray intensifier to the vidicon of the television camera.

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.Known lenses of this category with a relative aperture of 1:0.85 usually do not achieve the required uniformity of illumination, or they achieve it at the cost of a decrease in image quality. The relatively large air gap between the tandem lenses has a very adverse effect on the uniformity of illumination of the system. Only the maximum reduction of geometric vignetting of the high-speed lenses used will contribute to improving this situation. In doing so, it is necessary to take into account the ever-increasing requirements for image quality, which most known lenses do not meet.

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:The task was therefore to design a maximum seven-element, technologically undemanding optical system that would exhibit minimal geometric vignetting at a relative aperture of 1:0.85 and a field of view of 2alpha = 16° and the image quality should be characterized by high contrast for the required frequency of 30 lines per 1 mm. Another condition is to comply with the following dimensional requirements:

Celková délka optické soustavy L < 1^6 f* sečná vzdálenost vlastního objektivu s’j> 0,07 f’, kde f‘ je ohnisková vzdálenost optické soustavy.The total length of the optical system L < 1^6 f* the secant distance of the lens itself s’j> 0.07 f’, where f’ is the focal length of the optical system.

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.The correction state of the optical system needs to be optimized for the use of plane-parallel glass with a thickness of d = 2.3 and a refractive index of n = 1.489, which imitates the wall of the scanning tube.

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.This task is solved by the subject of the invention, which is an optical system of a high-luminance objective, forming part of a tandem arrangement of objectives for X-ray television technology, where it is used as a secondary objective, following on from the primary collimation objective and mediating the transmission of the image from the screen X-ray intensifier to the vidicon of the television camera.

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.The essence of the invention lies in the fact that this optical system is formed by a connecting meniscus, further cemented member, composed of a biconvex lens and a biconcave lens. Then follows a biconcave lens, another biconvex lens, a biconvex or plano-convex lens and a biconcave lens.

Některé parametry optické soustavy vyhovují následujícím podmínkám:Some parameters of the optical system satisfy the following conditions:

f' >|f4l > 0,8 f’f'>|f 4 l > 0.8 f'

1,1 f’ > f5 > 0,9 f1 1.1 f'> f 5 > 0.9 f 1

0,9 f’ > f > 0,7 'f'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_.0.6 f 1 ?|f 7 l > 0.45 f', where:f' is the focal length f is the focal length of the entire optical system, f^ is the focal length of a biconcave lens £, f 5 is the focal length of a biconvex lens £, fg is the focal length of a biconvex or plano lens £ and f? is the focal length of a biconcave lens 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 %.The optical system of the high-speed lens according to the invention is technologically undemanding with a favorable ratio of diameters and radii for individual lenses, without the use of special types of optical glasses. At a relative aperture of 1:0.85, this optical system achieves a contrast of 0.8 for the center of the field of view and 0.4 for two-thirds of the field of view with a vignetting of less than 5%.

Stavba optické soustavy vysocesvětelného objektivu je zřejmá z přiloženého výkresu.The structure of the optical system of the high-aperture lens is clear from the attached drawing.

Její první člen, uložený na optické ose o je jednoduchý spojný meniskus £.Its first member, placed on the optical axis o, is a simple connecting meniscus £.

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.The second member is cemented from a biconvex lens £ and a biconcave lens'3.· Then follows a single-eared biconcave lens 4, a biconvex lens j>, a biconvex or planoconvex lens 6 and a biconcave lens 7. This is followed by a plane-parallel plate :8.

V následující tabulkách jsou uvedeny konstrukční parametry dvou příkladů optických soustav podle vynálezu.The following tables show the design parameters of two examples of optical systems according to the invention.

Příklad 1Example 1

R, R, = = 59,99 59.99 X X di d i = = . 11,50 . 11.50 1,622 87 1,622 87 60,0 60.0 R? R ? = = 415,050 415,050 X X z from = = 3,85 3.85 vzduch air R R 57,280 57,280 3 3 d d · = · = 18,30 18.30 1,622 87 1,622 87 60,0 60.0 R4 R 4 = = -100,925 -100,925 Z From d. d. = = 6,30 6.30 1,704 45 1,704 45 29,82 29.82 Rs R with 152,070 152,070 3 3 0 0 e? huh ? = = 5,85 5.85 vzduch air Rfi R fi = = -89,950 -89,950 Z From o about d4 d 4 = = 4,10 4.10 1,723 11 1,723 11 29,82 29.82 R7 R 7 s with 63,960 63,960 e8 e 8 = = 9,15 9.15 vzduch air rr r r = = 51,285 51,285 J J 0 0 d5 d 5 = = 9,10 9.10 1,641 27 1,641 27 55,28 55.28 Rq Rq = = -111,680 -111,680 y y e4 e 4 = = 5,80 5.80 vzduch air Ri n R in = = 32,209 32,209 i u and at d6 d 6 = = 10,75 10.75 1,661 51 1,661 51 50,57 50.57 R11 R 11 = = -446,650 -446,650 O About X X X X e5 e 5 = = 4,30 4.30 vzduch air R. y R. y = = -41,503 -41,503 X z X of d7 d 7 = = 2,00 2.00 1,677 64 1,677 64 32,00 32.00 Rn R n 5= 5= 41,503 41,503 X X X X 2,00 2.00 vzduch air R14 R 14 OO OO 6 do 6 days ago 2,30 2.30 1,489 15 1,489 15 69,77 69.77 R15 R 15 Ob Both 8 8 f' f' = = 58,513 58,513 n n v in R1 R 1 = = 59,690 59,690 e e e e X X dl d l = = 11,50 11.50 1,622 87 1,622 87 60,0 60.0 R, R, = = 347,48 347.48 X X z from ei oh yeah 3,50 3.50 vzduch air R, R, 56,767 56,767 x x 3 3 d2 d 2 = = 18,00 18.00 1,622 87 1,622 87 60,0 60.0 R, R, = = -113,770 -113,770 z from d3 d 3 = = 6,00 6.00 1,704 45 1,704 45 29,82 29.82 R= R= = = 135,872 135,872 3 3 0 0 e9 e 9 z· “ from " 6,70 6.70 vzduch air Rfi R fi = = -87,512 -87,512 Z From 0 0 d4 d 4 = = 5,00 5.00 1,704 45 1,704 45 29,82 29.82 R7 R 7 = = 63,960 63,960 •i •i e-3 e-3 8,00 8.00 vzduch air R8 R 8 = = 51,515 51,515 O About O About d5 d 5 = = 9,60 9.60 1,622 87 1,622 87 60,0 60.0 Rq Rq -105,660 -105,660 y y eú e u = = 5,50 5.50 vzduch air Ri n R in = = 29,380 29,380 X u X u d. d. = = 10,30 10.30 1,641 27 1,641 27 55,28 55.28 R11 R 11 CO WHAT 6 6 e5 e 5 = = 4,80 4.80 vzduch air R. y R. y = = -45,914 -45,914 0 0 X Z X Z d7 d 7 2,00 2.00 1,671 58 1,671 58 32,85 32.85 R. R. = = 38,920 38,920 X J X J efi e fi = = 2,00 2.00 vzduch air R14 R 14 = = OO OO o about dR dR astime 2,30 2.30 1,489 15 1,489 15 69,77 69.77 R15 R 15 = = co what 8 8

P = 58,236 kde:P = 58.236 where:

P je ohnisková vzdálenost optické soustavy,P is the focal length of the optical system,

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.R| to R^g are the radii of curvature of the individual lenses, to dg are the axial thicknesses of the individual lenses, to e^ are the air gaps between the individual optical elements, ηθ is the refractive index for the spectral line e and ^θ is the magnitude of the Abbe number.

V obou příkladech provedení optických soustav mohou být konstrukční parametry poloměrů zakřivení, osových tlouštěk jednotlivých čoček, vzduchových mezer a indexů lomů v tolerancích ±5 %.In both examples of optical system designs, the design parameters of the radii of curvature, axial thicknesses of individual lenses, air gaps and refractive indices can be within tolerances of ±5%.

Optická soustava podle vynálezu je vhodná zejména jako Část tandemového uspořádání objektivů pro rentgenotelevizní techniku.The optical system according to the invention is particularly suitable as part of a tandem arrangement of lenses for X-ray television technology.

Claims (5)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 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).1. An optical system of a high-luminance objective, forming part of a tandem arrangement of objectives for X-ray television technology, where it is used as a secondary objective, following on from the primary collimating objective and mediating the image transmission from the side of the X-ray intensifier screen to the vidicon of the television camera, which is formed by six members, consisting of seven lenses, characterized in that the first member is formed by a connecting meniscus (1), the next member is a biconvex lens (2) cemented with a biconcave lens (3), then follows a biconcave lens (4), then a biconvex lens (5) and a biconvex or planoconvex lens (6) and a biconcave lens (7). 2. Optická soustava podle bodu 1, vyznačující se tím, že její parametry mají následující vztahy:2. The optical system according to item 1, characterized in that its parameters have the following relationships: f' f' > <f4> ><f 4 > > > 0,8 f' 0.8 f' 1,1 1.1 f ’ f ’ > f5 > f 5 > > 0,9 f' 0.9 f' 0,9 0.9 f ’ f ’ > f6 > f 6 > > 0,7 f' 0.7 f' 0,6 0.6 f ’ f ’ > (f7) > (f 7 ) > > 0,45 f 0.45 f
kde f’ fwhere 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).f is the focal length of the entire optical system, is the focal length of the biconcave lens (4), is the focal length of the biconvex lens (5), is the focal length of the biconvex or Planck lens (6) and is the focal length of the biconcave lens (7). '10 Λ11'10 Λ 11 Optická soustava podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že má následující parametry:The optical system according to points 1 and 2, characterized in that it has the following parameters: nrt Ven rt In 59,99959,999 415,050415,050 57,28057,280 100,925100,925 152,070152,070 -89,950-89,950 63,96063,960 551,285551,285 -111,680-111,680 32,20932,209 -446,650-446,650 41,50341,503 41,50341,503 11,5011.50
3.853.85 18,3018.30 6.306.30 5.855.85 4.104.10 9,159.15 9.109.10 5,805.80 10,7510.75 4.304.30 2,002.00 2,002.00 1,622 87 vzduch1,622 87 air 1,622 871,622 87 1,704 45 vzduch1,704 45 air 1,723 11 vzduch1,723 11 air 1,641 27 vzduch1,641 27 air 1,661 51 vzduch1,661 51 air 1,677 64 vzduch1,677 64 air 60,060.0 60,060.0 29,8229.82 29,8229.82 55,2855.28 50,5750.57 32,0032.00 R14 R15 R 14 R 15 = 00 = 00 = 00 = 00 d8 d 8 - - 2,30 2.30 1,489 15 1,489 15 69,77 69.77 kde: where: f' f' = = 58,513, 58,513, přičemž whereas R1 až R13 R 1 to R 13 jsou are poloměry radii zakřivení curvature jednotlivých čoček, individual lenses, R14' R15 R 14' R 15 j sou I am poloměry radii zakřivení curvature planparalelní desky planeparallel plates * * d1 až dg d 1 to dg jsou are osové axial tlouštky jednotlivých čoček a planparalelní desky, thicknesses of individual lenses and plane-parallel plates, el až e6 e l to e 6 jsou are vzduchové air i mezery mezi jednotlivými optickými členy, and the gaps between individual optical elements, n e no no je index lomu is the refractive index pro spektrální čáru e a for spectral line e and ^e ^e je velikost is the size Abbeova čísla, Abbe numbers, 4. 4. Optická soustava podle Optical system according to bodů 1 a 2, points 1 and 2, vyznačující se tím,* že characterized by* that má následující has the following n e no no V e In R1 R 1 = = 59,690 59,690 d1 d 1 11,50 11.50 1,622 87 1,622 87 60,0 60.0 R, R, = = 347,480 347,480 1 1 £. £. el e l = = 3,50 3.50 vzduch air R, R, = = 56,767 56,767 3 3 d d 18,00 18.00 1,622 87 1,622 87 60,00 60.00 R, R, -113,770 -113,770 z from 4 4 d. d. = = 6,00 6.00 1,704 45 1,704 45 29,82 29.82 R, R, = = 135,872 135,872 3 3 3 3 θ2 θ 2 = = 6,70 6.70 vzduch air ra r and -87,512 -87,512 o about d4 d 4 = = 5,00 5.00 1,704 H5 1,704 H5 29,82 29.82 R7 R 7 = = 63,960 63,960 ‘i ‘i = = 8,00 8.00 vzduch air Rfi R fi = = 51,515 51,515 J J o about d. d. 9,60 9.60 1,622 87 1,622 87 60,00 60.00 Rq Rq = = -105,660 -105,660 3 3 y y ed e d = = 5,50 5.50 vzduch air Rn n R n n = = 29,380 29,380 10 10 d6 d 6 = = 10,30 10.30 1,641 27 1,641 27 55,28 55.28 R11 R 11 = = oo ooo θΑ θΑ = = 4,80 4.80 vzduch air R1 0 R 1 0 = = 45,914 45,914 3 3 12 12 d7 d 7 = = 2,00 2.00 1,671 58 1,671 58 32,85 32.85 R1 Ί R 1 Ί = = 38,920 38,920 1 J 1 J e6 e 6 2,00 2.00 vzduch air R14 R 14 oo ooo d8 d 8 = = 2,30 2.30 1,489 15 1,489 15 69,77 69.77 R15 R 15 = = 00 00 kde where f' f' = = 58,236, 58,236, přičemž whereas R1 aŽ R13 R 1 to R 13 jsou are poloměry radii zakřivení curvature jednotlivých čoček, individual lenses, R14' R15 R 14' R 15 j sou I am poloměry radii zakřivení curvature planparalelní desky, plane-parallel plates, dj až άθ dj to άθ j sou I am osové axial tlouštky jednotlivých čoček a planparalelní desky, thicknesses of individual lenses and plane-parallel plates, e. až e, 1 6 e. to e, 1 6 j sou I am vzduchové air mezery mezi jednotlivými optickými členy, gaps between individual optical elements, n e no no je index lomu is the refractive index pro spektrální čáru e a for spectral line e and
je velikost Abbeova číslais the magnitude of the Abbe number
CS864963A 1986-07-01 1986-07-01 Optical system of high-quality lens CS255840B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS864963A CS255840B1 (en) 1986-07-01 1986-07-01 Optical system of high-quality lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS864963A CS255840B1 (en) 1986-07-01 1986-07-01 Optical system of high-quality lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS496386A1 CS496386A1 (en) 1987-07-16
CS255840B1 true CS255840B1 (en) 1988-03-15

Family

ID=5393556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS864963A CS255840B1 (en) 1986-07-01 1986-07-01 Optical system of high-quality lens

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS255840B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS496386A1 (en) 1987-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3103166B2 (en) Macro lens with a long exit pupil
US5243468A (en) Wide angle objective lens
JPH0980305A (en) Endoscope objective lens
KR20010021697A (en) High performance projection television lens systems
WO2023231111A1 (en) Projection lens and projection device
CN110244442A (en) A kind of novel objective lens array applied to more visual field parallel imagings
US5589989A (en) Compact objective lens system
US3884556A (en) Retrofocus wide-angle lens system
JPH10268188A (en) Large-aperture lens for photographic at low illuminance
GB1569429A (en) Lenses
EP0193231A1 (en) Projection-lens system
US5625488A (en) Telecentric relay lens system
CN114326063A (en) High-magnification telecentric lens
US6473242B2 (en) Projection lens
US4682859A (en) Objective lens for microscope
US6690518B2 (en) Camera-attachment lens system
CN115356828A (en) a short focal length lens
US4163604A (en) Projection lens
JPS60120312A (en) Afocal zoom lens
US2724992A (en) Photographic objective comprising three axially aligned and air spaced components
CN114994885A (en) Full-frame optical system with microspur function and film lens
EP0657038B1 (en) A compact objective lens system
US3300267A (en) High-speed photographic lens system
CN116027528B (en) Coaxial telecentric optical imaging system, illumination system and imaging device
JPH08101344A (en) Illumination optical system for microscope