DE1255944B

DE1255944B - Telecentric or almost telecentric lens

Info

Publication number: DE1255944B
Application number: DET13032A
Authority: DE
Inventors: Gordon Henry Cook; Peter Arnold Merigold
Original assignee: Taylor Taylor and Hobson Ltd
Current assignee: Taylor Taylor and Hobson Ltd
Priority date: 1955-12-30
Filing date: 1956-12-24
Publication date: 1967-12-07

Description

Telezentrisches oder annähernd telezentrisches Objektiv Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv, das für sphärische und ehrematische Aberrationen, Koma, Astigmatismus, Bildfeldwölbung und Verzeichnung in bezug auf eine telezentrische oder annähernd telezentrische Strahlenbegrenzung korrigiert ist, nämlich eine Strahlenbegrenzung, die im vorderen Brennpunkt des Objektivs oder innerhalb eines verhältnismäßig kleinen axialen Abstandes von diesem Brennpunkt liegt. Ein derartiges telezentrisch oder annähernd telezentrisch korrigiertes Objektiv eignet sich besonders gut als Projektionsobjektiv, kann aber auch für andere Zwecke verwendet werden.Telecentric or nearly telecentric lens The invention refers to a lens designed for spherical and orematic aberrations, Coma, astigmatism, curvature of field and distortion with respect to a telecentric or approximately telecentric radiation limitation is corrected, namely a radiation limitation, those in the front focal point of the lens or within a relatively small one axial distance from this focal point. Such a telecentric or an almost telecentrically corrected lens is particularly suitable as a projection lens, but can also be used for other purposes.

Vorstehend und nachstehend beziehen sich die Ausdrücke »vorri« und »hinten«, wie üblich, auf diejenige Seite des Objektivs, die im ersteren Falle näher zum bzw. im zweiten Fall weiter weg von der längeren Konjugierten liegt# so daß bei Verwendung des Objektivs für Projektion das Licht von hinten nach vorn durch das Objektiv hindurchtritt.Above and below, the terms "vorri" and refer to "Rear", as usual, on the side of the lens that is closer in the former case in the second case, further away from the longer conjugate, # is so that When using the lens for projection, the light is transmitted from the back to the front the lens passes through.

Bisher besaßen telezentrisch oder annähernd telezentrisch korrigierte Objektive nur einen geringen Grad von Korrektion in bezug auf die primären Aberrationen, und selbst die besten bisher bekannten Objektive dieser Art - die aus zwei sammelnden Objektivgliedem bestanden, von denen jedes in Form einer Doppellinse ausgebildet war und die durch einen Luftabstand voneinander getrennt waren, der etwa in der Größenordnung von zwei Dritteln der äquivalenten Brennweite des Objektivs lag - zeigten starke Bildfeldwölbung, obschon sie hinsichtlich der anderen primären Aberrationen hinreichend korrigiert waren.Until now, telecentrically or nearly telecentrically corrected lenses had only a small degree of correction with regard to the primary aberrations, and even the best lenses of this type known to date - which consisted of two converging lens elements, each of which was designed in the form of a double lens and which through were separated from one another by an air gap of about two thirds of the equivalent focal length of the lens - showed strong field curvature, although they were sufficiently corrected for the other primary aberrations.

Es wurde versucht, den Grad der Korrektion durch grundsätzliches Abweichen von der üblichen Konstruktionsweise zu verbessern; bei diesem Versuch bestand das Objektiv aus zwei sammelnden Gliedern, deren vorderes aus nur einer einzigen einfachen Komponente bestand, die annähernd am vorderen Brennpunkt des hinteren Gliedes angeordnet war, während das hintere Glied kompliziert aufgebaut war, um eine gewählte Verteilung der Brechkraft des Objektivs herbeizuführen, und zwar bestand das hintere Glied aus zwei zueinander konkaven zerstreuenden Meniskusdoppellinsenkomponenten und zwei darauffolgenden, einigermaßen weit voneinander getrennten sammelnden einfachen Komponenten. Bei diesem Objektiv befanden sich der vordere Brennpunkt des gesamten Objektivs (und auch die Strahlenbegrenzung) dicht bei dem Brennpunkt des hinteren Gliedes und lag der vordere Brennpunkt in groPem Abstand von der vorderen Oberfläche des vorderen Gliedes, wobei die beiden Meniskusdoppellinsenkoniponenten, besonders die hintere, stark streuend waren. Dieses Objektiv lieferte einen etwas besseren Korrektionsgrad der primären Aberrationen als vorher bekannte telezentrisch korrigierte Objektive; es wurden dabei jedoch Konstruktionsprinzipien angewendet, die erwünschte und weitere Verbesserungen, insbesondere auch Korrektion der Aberrationen höherer Ordnung und vor allem der Schiefwinkel-Aberrationeri unmöglich machten.An attempt was made to improve the degree of correction by fundamentally deviating to improve from the usual construction method; it passed in this attempt Objective made up of two collecting members, the front of which is made up of just a single simple one Component consisted of positioned approximately at the anterior focal point of the posterior limb was, while the rear link was intricately constructed, around a chosen distribution to bring about the refractive power of the lens, namely the posterior link of two concave divergent meniscus double lens components and two subsequent, somewhat widely separated collecting simple components. This lens had the front focal point of the entire lens (and also the beam limit) close to the focal point of the posterior phalanx and the front focal point was a great distance from the front surface of the anterior phalanx, with the two meniscus double lens components, especially the rear, strongly scattering. This lens provided a slightly better degree of correction of primary aberrations than previously known telecentrically corrected lenses; However, construction principles were used, the desired and others Improvements, especially correction of higher order aberrations and especially the oblique-angle aberrationeri made impossible.

Eine weitere Verbesserung derartiger Objektive wurde durch Verwendung verschiedener Konstruktionsprinzipien bei einem anderen bekannten Objek- tiv durch Verwendung nur einer einzigen Doppellinsenkomponente und höchstens vier einfacher Komponenten erzielt. Dabei bestand das vordere Objektivglied entweder aus einer sammelnden einfachen Komponente oder zwei solchen Komponenten, und das hintere Objektivglied aus einer zerstreuenden Meniskusdoppellinsenkomponente mit einer nach vorn konkaven, stark zerstreuenden vorderen Oberfläche, auf der in dichtem Abstand zwei konvergierende einf-.i.che Komponenten folgten, zu denen die vordere Oberfläche der Meniskuskomponente konkav war. Der vordere Brennpunkt des gesamten Objektivs konnte dabei auf einer Strecke zwischen 0,15 F vor und 0,50 F hinter der vorderen Oberfläche des Objek- tivs liegen (wobei F die äquivalente Brennweite des gesamten Objektivs ist); bei einer bevorzugten Ausführung, bei der zwei einfache Komponenten des vorderen Gliedes verwendet wurden, lag der vordere Brennpunkt innerhalb des Werkstoffes der zweiten der beiden Komponenten und befand sich die Strahlenbegrenzung benachbart zur hinteren Oberfläche dieser Komponente. Dieses Objektiv lieferte verbesserte Korrektion aller primären Ab.-rrationen und der zonalen sphärischen Aberration. Das Objektiv hatte eine große hintere Schnittweite und nur einen relativ kleinen Sichtfeldwinkel.A further improvement of such objectives was achieved by using different construction principles in another known objective by using only a single double lens component and at most four simple components. The front lens element consisted of either a single converging component or two such components, and the rear lens element consisted of a dispersing meniscus double lens component with a forwardly concave, strongly dispersing front surface, on which two converging single components followed at a close distance to which the anterior surface of the meniscal component was concave. The front focal point of the entire lens could lie between 0.15 F in front of and 0.50 F behind the front surface of the lens (where F is the equivalent focal length of the entire lens); in a preferred embodiment employing two simple components of the front member , the front focus was within the material of the second of the two components and the beam stop was adjacent to the rear surface of that component. This lens provided improved correction of all primary aberrations and zonal spherical aberration. The lens had a large back focal length and only a relatively small angle of field of view.

Die Erfindung bezweckt, weitere Verbesserungen an einem telezentrisch oder annähernd telezentrisch korrigierten Objektiv zu schaffen, und zwar durch Anwendung anderer Konstruktionsprinzipien, darunter eine neuartige Verteilung der sammelnden Kraft des hinteren Objektivgliedes zur Beeinflussung der Lage des vorderen Brehnpunktes, zur Erzielung eines stark vergrößerten Sehfeldwinkels, wobei außerdem die Beleuchtung über das ganze erreichte Sehfeld in höherem Maße festgelegt und gleichmäßig gestaltet werden soll, und zwar durch verbesserte Korrektion der Schiefwinkel-Aberration sowie insbesondere starker Verringerung des Restkomas und der Veränderung der Koma mit derWellenlänge und auch der zonalen Komaeffekte und des Vignettierens, zugleich mit einer stark verbesserten Korrektion schiefwinkliger ehromatischer Aberration, insbesondere am Blauende des Spektrums.The invention aims to provide further improvements to a telecentric or nearly telecentrically corrected lens through application other design principles, including a novel distribution of the collecting Force of the rear lens element to influence the position of the front Brehn point, to achieve a greatly enlarged field of view angle, with the addition of the lighting over the entire field of view achieved to a greater extent and designed uniformly through improved correction of the skew-angle aberration as well in particular a sharp reduction in the residual coma and the change in the coma with the wavelength and also the zonal coma effects and vignetting, at the same time with a greatly improved correction of oblique eromatic aberration, especially at the blue end of the spectrum.

Das Objektiv gemäß der Erfindung ist korrigiert für sphärische und chromatische Aberrationen, Koma, Astigmatismus, Bildfeldwölbung und Verzeichnung in bezug auf eine innerhalb eines axialen Abstandes von 0,2 F vom vorderen Objektivbrennpunkt liegende Strahlenbegrenzung, der sich hinter der vorderen Oberfläche des Objektivs befindet, und es weist ein vorderes und ein hinteres Objektivglied auf, wobei das hintere Glied aus zwei einfachen sammelnden Komponenten besteht, die hinter einer Meniskusdoppellinsenkomponente angeordnet sind, deren an die Luft angrenzenden Oberflächen nach vorn konkav sind, wobei ferner das vordere Objektivglied aus einer einfachen sammelnden Komponente besteht, die vor einer zerstreuenden Meniskusdoppellinsenkomponente angeordnet ist, deren an die Luft angrenzenden Oberflächen nach vorn konvex sind, und wobei die gesamte axiale Länge des Objektivs 0,85 F bis 1,5 F beträgt; dieses Objektiv ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Kombination der nachstehenden Merkmale: (1) Z, < 0,25 f (2) OAL < f < OJL (3) 0,7 f < IR,1 < 1,1 f (4) 0,4 (1 R51 + 1 R61) < &# < 0,75 (1 R,1 1 R.1) (5) 0,3 f < (D4 + D5) < 0,55 f (6) 2,8 f < (if2i + 1f31) < 4,8 f (7) -1,51F < P3-8 < -1,01F (8) 0,4 F < Sp < 0,6 F (9) 1,5 F < f", < 2,5 F (10) 0,9 F <f, < 1,6 F (11) 0,25 f, < R, < 0,5 f, (12) -0,031F < (n3 - n.)IR, < + 0,011F (13) +O,031F < (n. - n4) `IR, < + 0,091F (14) 2,7 f < (f4 + f5) < 6 f (15) 0,7 f < LR < 1,0 f wobei F die äquivalente Brennweite des gesamten Objektivs, f die äquivalente Breanweite des gesamten hinteren Objektivgliedes ist, f, f, f, f4 und f5 die äquivalenten Brennweiten jeweils der einfachen sammelnden Komponente des vorderen Objektivgliedes der Meniskusdoppellinsenkomponente des vorderen Objektivgliedes bzw. der Meniskusdoppellinsenkomponente des hinteren Objektivgliedes bzw. der beiden einfachen Komponenten des hinteren Objektivgliedes sind, f", die äquivalente Brennweite des gesamten vorderen Objektivgliedes, Z, der axiale Abstand zwischen dem vorderen Brennpunkt des Objektivs und der hinteren Oberfläche (R,5) der Meniskusdoppellinsenkomponente des vorderen Objektivgliedes, L die gesamte axiale Länge des gesamten Objektivs zwischen der vorderen Oberfläche des vorderen Objektivgliedes und der hinteren Oberfläche des hinteren Objektivgliedes, L, die axiale Länge dzs gesamten hinteren Objektivgliedes zwischen der vorderen Oberfläche der hinteren Meniskusdoppellinsenkomponente und der hinteren Oberfläche der einfachen hinteren Komponente, (D, + D5) die axiale Dicke der Meniskusdoppellinsenkomponente des hinteren Objektivgliedes, S2 der axiale Luftabstand zwischen der hinteren Oberfläche des vorderen Obj-Iktivgliedes und der vorderen Oberfläche des hinteren Objektivgliedes, SF der hintere Abstand zwischen der hinteren Oberfläche des hinteren Objektivgliedes und dem hinteren Brennpunkt ist; R, R, R, und Rs jeweils die Krümmungsradien der vorderen Oberfläche bzw. der inneren Berührungsfläche der vorderen Meniskusdoppellinsenkomponente bzw. der inneren Berührungsfläche bzw. der hinteren Oberfläche der hinteren Meniskusdoppellinsenkomponente sind, wobei jeder dieser Radien als positiv bzw. negativ bezeichnet ist, je nachdem, ob die jeweilige Oberfläche nach vorn konvex oder konkav ist; P,-, die Petzvalsumme aller Oberflächen der beiden Meniskusdoppellinsenkomponenten ist; n, n., n4 und n5 die mittleren Brechungszahlen (für die d-Liriie) des Werkstoffes jeweils des vorderen bzw. des hinteren Elementes der vorderen Meniskusdoppellinsenkomponente bzw. des hinteren bzw. des vorderen Elementes der hinteren Meniskusdoppellinsenkomponente sind.The lens according to the invention is corrected for spherical and chromatic aberrations, coma, astigmatism, field curvature and distortion with respect to a beam limit lying within an axial distance of 0.2 F from the front lens focal point, which is located behind the front surface of the lens, and It has an anterior and posterior lens element, the posterior element consisting of two simple convergent components, which are arranged behind a meniscus double lens component, the surfaces adjacent to the air of which are concave towards the front, and the anterior lens element also consists of a simple convergent component positioned in front of a negative meniscus double lens component, the air adjacent surfaces of which are forwardly convex, and the total axial length of the objective is 0.85 F to 1.5 F ; According to the invention, this objective is characterized by the combination of the following features: (1) Z, <0.25 f (2) OAL <f < OJL (3) 0.7 f < IR, 1 <1.1 f (4) 0 , 4 (1 R51 + 1 R61) < &#<0.75 (1 R, 1 1 R.1) (5) 0.3 f < (D4 + D5) <0.55 f (6) 2.8 f < (if2i + 1f31) < 4.8 f (7) -1.51F < P3-8 < -1.01F (8) 0.4 F < Sp < 0.6 F (9) 1.5 F < f ", <2.5 F (10) 0.9 F <f, < 1.6 F (11) 0.25 f, < R, <0.5 f, (12) -0.031F < (n3 - n.) IR, <+ 0.011F (13) + 0.031F < (n. - n4) `IR, <+ 0.091F (14) 2.7 f < (f4 + f5) < 6 f (15) 0 , 7 f < LR <1.0 f where F is the equivalent focal length of the entire lens, f is the equivalent breath length of the entire rear lens element, f, f, f, f4 and f5 are the equivalent focal lengths of the simple collecting component of the front lens element of the Meniscus double lens component of the front objective element or the meniscus double lens component of the rear objective element or the two simple components of the rear objective element are, f ", the eq Equivalent focal length of the entire front lens element, Z, the axial distance between the front focal point of the lens and the rear surface (R, 5) of the meniscus double lens component of the front lens element, L the total axial length of the entire lens between the front surface of the front lens element and the rear surface of the rear lens element, L, the axial length dzs the total rear lens element between the front surface of the rear meniscus double lens component and the rear surface of the single rear component, (D, + D5) the axial thickness of the meniscus double lens component of the rear lens element, S2 the axial air gap between the rear surface of the front lens element and the front surface of the rear lens element, SF is the rear distance between the rear surface of the rear lens element and the rear focus; R, R, R, and Rs, respectively, the radii of curvature of the front surface and the inner contact surface of the anterior meniscus doublet lens component and the inner contact surface and the rear surface are the rear meniscus doublet lens component, each of said radii is referred to as positive or negative, depending according to whether the respective surface is forward convex or concave; P, -, is the Petzval sum of all surfaces of the two meniscus double lens components; n, n., n4 and n5 are the mean refractive indices (for the d-line) of the material of the anterior and posterior element of the anterior double meniscus lens component and of the posterior and anterior element of the posterior double meniscus lens component, respectively.

Die Anordnung des vorderen Brennpunktes des Objektivs in bezug auf die hintere Oberfläche der vorderen Meniskusdoppellinse, wie in der ersten Ungleichung definiert, hat beträchtliche Bedeutung für die Erzielung der erwünschten starken Vergrößerung des Sehfeldwinkels, indem sie nämlich gewährleistet, daß die Winkel, die die Hauptstrahlen mit der hinteren Oberfläche der vorderen Meniskusdoppellinse und der vorderen Oberfläche der hinteren Meniskusdoppellinse bilden, stark verkleinert sind, wodurch wiederum die erwünschte bessere Regelung der Schiefwinkel-Aberration und des Vignettierens mit Hilfe weiterer Merkmale erzielt werden können.The arrangement of the front focal point of the lens in relation to the posterior surface of the anterior meniscus double lens, as in the first inequality defined, has considerable importance in achieving the desired strength Enlargement of the field of view angle by ensuring that the angles which the principal rays with the posterior surface of the anterior meniscus double lens and the anterior surface of the posterior meniscus double lens, greatly reduced in size are, which in turn provides the desired better control of the skew-angle aberration and vignetting can be achieved with the aid of further features.

Die Ungleichungen 2 und 4 betreffen hauptsächlich die Anordnung des vorderen Brennpunktes mit Hilfe der neuartigen Verteilung der sammelnden Brechkraft des hinteren Objektivgliedes. Die Ungleichung 4 unterstützt ferner die Regelung der Schiefwirtkel-Aberrationen höherer Ordnung.Inequalities 2 and 4 mainly concern the arrangement of the front focal point with the help of the novel distribution of the collecting refractive power of the rear lens element. Inequality 4 also supports the regulation the higher order skew whorl aberrations.

Die Ungleichung 3 trägt zu einer Erhöhung der sammelnden Brechkraft im hinteren Teil des Objektivs und außerdem zur Korrektion sphärischer Aberrationen höherer Ordnung bei.Inequality 3 contributes to an increase in the converging refractive power in the rear part of the objective and also to the correction of spherical aberrations of higher order.

Auch die Ungleichungen 5, 6 und 7 tragen zu der erwünschten Verteilung der sammelnden Brechkraft des hinteren Objektivgliedes bei, ebenso die Ungleichungen 14 und 15. Hinzu kommt, daß die Ungleichungen 5 und 7 zur Korrektion der Schiefwinkel-Aberration beitragen. Die Ungleichung 8 defi"iiert die Grenzen der hinteren Schnittweite, die für praktische Erfordernisse ausreicht und doch genügend klein ist, um zu verhindern, daß die Durchmesser der hinteren Elemente bei Innehaltung eines ausreichenden Grades der Korrektion der Vignettierung übzrmäßig groß werden. Die Ungleichung 6 trägt zur Erzielung dieser hinteren Schnittweite bei, und die Ungleichung 9 ermöglicht es, die hintere Schnittweite, wie gewünscht, zu verringern, ohne die Anordnung des vorderen Brennpunktes zu stören.Inequalities 5, 6 and 7 also contribute to the desired distribution of the collecting refractive power of the rear lens element, as do inequalities 14 and 15. In addition, inequalities 5 and 7 contribute to the correction of the oblique angle aberration. The inequality 8 defi "iiert the boundaries of the rear focal distance which is sufficient for practical requirements and yet is sufficiently small to prevent that the diameters of the posterior elements in observance of a sufficient degree of correction of vignetting übzrmäßig large. Inequality 6 carries to achieve this back focal length at, and inequality 9 makes it possible to reduce the back focal length, as desired, without disturbing the arrangement of the front focal point.

Die Ungleichung 10 trägt ebenfalls zur Erzielung der gewünschten hinteren Schnittweite bei und unterstützt zugleich die Korrektion von Koma, Verzeichnung und chromatischer Aberration in der Querrichtung.Inequality 10 also helps to achieve the desired back focal length and at the same time supports the correction of coma, distortion and chromatic aberration in the transverse direction.

Die Ungleichung 11 unterstützt die Korrektion von sphärischer Aberration, Koma und Astigmatismus bei Innehaltung der neuen Verteilung der Brechkraft des hinteren Objektivgliedes, und die Ungleichung 12 trägt in gleicher Weise zur Korrektion der chromatischen Aberration und Bildfeldwölbung bei.Inequality 11 supports the correction of spherical aberration, coma and astigmatism while maintaining the new distribution of the refractive power of the rear lens element, and inequality 12 contributes in the same way to the correction of chromatic aberration and field curvature.

Die Ungleichung 13 unterstützt die Verringerung von Komaveränderungen im vergrößerten Sehwinkel. Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Objektivs, das für die Projektion mit Spiegel und Lichtbogen bestimmt und in bezug auf eine telezentrische Begrenzung bzw. Blendenlage bei dem vorderen Brennpunkt in dem axialen Raum zwischen den beiden Dispersivmeniskuskomponenten korrigiert ist, ist in der Zeichnung dargestellt. In der folgenden Tabelle sind die numerischen Daten für dieses Beispiel angegeben, wobei R" R2 ... die Krümmungsradien der einzelnen Oberflächen bezeichnen (dabei zeigt das positive Zeichen an, daß die Fläche nach vorn konvex und das negative Zeichen, daß die Fläche nach vorn konkav ist), D, D, ... die axiale Dicke der Elemente und S, S, ... die axialerl Abstände in Luft zwischen den Komponenten. Außerdem sind in dieser Tabelle die mittleren Brechungsindizes ng für die d-Linie und die Abbeschen Zahlen V der für die Objektivelemente verwendeten Materialien angegeben.Inequality 13 supports the reduction of coma changes in the enlarged viewing angle. An embodiment of an objective according to the invention, which is intended for projection with mirror and arc and is corrected with respect to a telecentric limitation or aperture position at the front focal point in the axial space between the two dispersive meniscus components, is shown in the drawing. The following table shows the numerical data for this example, where R "R2 ... denotes the radii of curvature of the individual surfaces (the positive sign indicates that the surface is convex towards the front and the negative symbol that the surface is towards the front is concave), D, D, ... the axial thickness of the elements and S, S, ... the axial distances in air between the components. Also in this table are the mean refractive indices ng for the d-line and the Abbe Numbers V of the materials used for the lens elements are given.

Äquivalente Brennweite 1,000 Relative Apertur F12,0 Radius Dicke oder Brechungs- Abbesche 1 Abstand in Luft zahl nd Zahl V R, +0,6462 D, 0,0867 1,691 54,8 R, +2,7042 S, 0,0010 R, +0,4829 D, 0,1510 1,691 54,8 R, -0,8083 D, 0,1068 1,700 41,2 R, +0,2576 S, 0,3124 R, -0,2992 D, 0,0400 1,648 33,8 R, +0,7178 D, 0,2070 1,691 54,8 R, -0,5333 S, 0,0010 R, -7,1736 D, 0,0900 1,651 58,6 Ri, -0,7853 S, 0,0690 R" +0,9960 D, 0,0930 1,651 58,6 R,2 -3,3146 Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung die Lage der telezentrischen Begrenzung bzw. Blende bei der vorderen Brennebene des Objektivs, in bezug auf die das Objektiv korrigiert ist, durch die gestrichelte Linie a angedeutet, sie liegt um 0,0267 F hinter der hinteren Fläche der vorderen Meniskuskonnponente. Es braucht hier keine reelle Begrenzung vorhanden zu sein, da das Bild des mit dem als Beleuchtungsquelle dienenden Lichtbogen verwendeten Spiegels selbst als virtuelle Blende dienen kann. Die Gesamtlänge des Objektivs ist 1,158 F. Die bildseitige Schnittweite des Objektivs beträgt 0,424 F.Equivalent focal length 1,000 Relative aperture F12.0 Radius thickness or refractive abbe 1 distance in air number nd number V R, +0.6462 D, 0.0867 1.691 54.8 R, +2.7042 S, 0.0010 R, +0.4829 D, 0.1510 1.691 54.8 R, -0.8083 D, 0.1068 1.700 41.2 R, +0.2576 S, 0.3124 R, -0.2992 D, 0.0400 1.648 33.8 R, +0.7178 D, 0.2070 1.691 54.8 R, -0.5333 S, 0.0010 R, -7.1736 D, 0.0900 1.651 58.6 Ri, -0.7853 S, 0.0690 R " +0.9960 D, 0.0930 1.651 58.6 R, 2 -3.3146 In this embodiment, the position of the telecentric delimitation or aperture at the front focal plane of the lens, with respect to which the lens is corrected, is indicated by the dashed line a, it is 0.0267 F behind the rear surface of the anterior meniscal component. There need not be any real limitation here, since the image of the mirror used with the arc serving as the source of illumination can itself serve as a virtual aperture. The total length of the lens is 1.158 F. The focal length of the lens is 0.424 F.

Das vordere Objektivteil, bestehend aus der einfachen vorderen Kollektivkomponente und der vorderen Dispersivmeniskuskomponente, hat die äquivalente Brennweite 1,984 F. Die äquivalente Brennweite der einfachen vorderen Komponente ist 1,208 F, und die der vorderen Meniskuskomponente ist 1,416 F. Dabei ist zu beachten, daß der Radius R" = 0,4829 F beträgt, also das 0,4fache der Brennweite der einfachen vorderen Komponente.The front lens part, consisting of the simple front collective component and the front dispersive meniscus component, has the equivalent focal length of 1.984 F. The equivalent focal length of the simple front component is 1.208 F, and that of the front meniscus component is 1.416 F. It should be noted that the radius R " = 0.4829 F, which is 0.4 times the focal length of the simple front component.

Die äquivalente Brennweite f des hinteren Objektivteils, bestehend aus der hinteren Dispersivmeniskuskomponente und den beiden einfachen Kollektivkomponenten, ist 0,598 F, also das 0,51fache der Gesamtlänge des Objektivs. Die vordere Brennebene des Objektivs liegt daher an einem Punkt 0,0446 f hinter der hinteren Fläche der vorderen Meniskuskomponente. Die Gesamtlänge des hinteren Gliedes ist 0,5 F, also 0,84 f. Die äquivalenten Brennweiten der vierten und fünften Komponente, also der beiden hinteren einfachen Komponenten, sind 1,347 F bzw. 1,187 F, und die Summe dieser Brennweiten beträgt 2,534 F, also 4,24 f. Die Summe der axialen Dicken der beiden, die hintere Meniskuskomponente darstellenden Elemente beträgt 0,247 F, also 0,401 f. Der Radius R, hat einen Wert von 0,5333 F, also 0,89 f.The equivalent focal length f of the rear lens part, consisting of the rear dispersive meniscus component and the two simple collective components, is 0.598 F, i.e. 0.51 times the total length of the lens. The front focal plane of the lens is therefore at a point 0.0446 f behind the rear surface of the anterior meniscus component. The total length of the rear link is 0.5 F, i.e. 0.84 F. The equivalent focal lengths of the fourth and fifth components, i.e. the two rear simple components, are 1.347 F and 1.187 F, and the sum of these focal lengths is 2.534 F, i.e. 4.24 f. The sum of the axial thicknesses of the two elements representing the posterior meniscus component is 0.247 F, i.e. 0.401 f. The radius R has a value of 0.5333 F, i.e. 0.89 f.

Die Summe der numerischen Werte der Radien R, und R, ist 0,5568 F, und der axiale Abstand S2 zwischen diesen Flächen ist das 0,56fache dieser Summe. Die äquivalente Brennweite der hinteren Dispersivmeniskuskomponente ist 2,462 F, so daß die Summe der Brennweiten der beiden Meniskuskomponenten 3,878 F ist. Die Petzvalkrümmungen (d. h. für jede Fläche die Differenz der mittleren Brechungszahlen der Gläser zu beiden Seiten der Fläche geteilt durch das Produkt aus dem Krümmungsradius der Fläche und diesen beiden Brechungszahlen) für die Flächen R, R" R" R" R, und R" sind +O,846/F, -0,004IF, -1,600/F, -1,314IF, +O,021F und +O,766/F, so daß die Petzvalsumme dieser Flächen -1,285/F beträgt.The sum of the numerical values of the radii R 1 and R 1 is 0.5568 F, and the axial distance S2 between these surfaces is 0.56 times this sum. The equivalent focal length of the posterior dispersive meniscus component is 2.462 F, so the sum of the focal lengths of the two meniscus components is 3.7878 F. The Petzval curvatures (i.e., for each surface, the difference in the mean refractive indices of the glasses on either side of the surface divided by the product of the surface's radius of curvature and these two indices of refraction) for the surfaces R, R "R" R "R, and R "are + O, 846 / F, -0.004IF, -1.600 / F, -1.314IF, + O, 021F and + O, 766 / F, so the Petzval sum of these areas is -1.285 / F.

Der Ausdruck (n, - n,)IR, hat den Wert -0,0lIF, und der Ausdruck (n5 - n4)/R7 hat den Wert von +O,061F.The expression (n, - n,) IR, has the value -0,0lIF, and the expression (n5 - n4) / R7 has the value + 0.061F.

Dieses Beispiel ist für die primäre Aberration und für schiefwiaklige Aberration sowie zonale sphärische Aberration über ein Halbwirikelfeld von 15' gut korrigiert. Der hohe Korrektionsgrad für schiefwinklige Aberration gibt die Möglichkeit, den Durchmesser des hinteren Objektivteils und insbesondere der beiden hinteren Komponenten ohne Schärfeverlust groß zu machen, so daß eine gute Gleichförmigkeit der Beleuchtung über das ganze Winkelfeld erreicht wird und Störungen durch Vignettierung vermieden werden. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß die Durchmesser der fünf Komponenten, in der Reihenfolge von vorn angefangen, 0,56 F, 0,49 F, 0,54 F, 0,64 F und 0,64 F betragen, während die lichten Durchmesser der Oberflächen R, und R, 0,293 F bzw. 0,307 F betragen.This example is well corrected for primary aberration and for skewed aberration as well as zonal spherical aberration over a half-vortex field of 15 '. The high degree of correction for oblique aberration makes it possible to make the diameter of the rear lens part and in particular of the two rear components large without loss of sharpness, so that a good uniformity of the illumination is achieved over the entire angular field and disturbances due to vignetting are avoided. In this connection it should be noted that the diameters of the five components, starting from the beginning, are 0.56 F, 0.49 F, 0.54 F, 0.64 F and 0.64 F, while the inside diameters of the surfaces R 1 and R 1 are 0.293 F and 0.307 F, respectively.

Obwohl das oben beschriebene Beispiel sich auf ein Projektionsobjektiv bezieht, kann das Objektiv natürlich auch für andere Zwecke Verwendung finden, wobei die Aberrationen des Objektivs in bezug auf eine genau telezentrische Strahlenbegrenzung korrigiert sein können, aber nicht müssen. Wenn beispielsweise das Objektiv als fotograftsches Objektiv benutzt werden soll, können die Aberrationen in bezug auf eine optische oder mechanische Strahlenbegrenzung bzw. Blende korrigiert sein, die entweder innerhalb der vorderen zerstreuenden MeniskuskompQnente oder zwischen den beiden Meniskuskomponenten des Objektivs liegt; das oben beschriebene Ausführungsbeispiel kann dann so abgewandelt werden, daß raan die gewünschte Korrektion in bezug auf diese Lage der Strahlenbegrenzung erhält.Although the example described above is based on a projection lens the lens can of course also be used for other purposes, whereby the aberrations of the lens with respect to a precisely telecentric beam limitation can, but need not be corrected. For example, if the lens is installed as a Photographic lens should be used, the aberrations related to an optical or mechanical beam limitation or aperture must be corrected, the either within the anterior dispersing meniscal component or between the both meniscus components of the lens is located; the embodiment described above can then be modified so that raan the desired correction with respect to this position of the beam limitation is maintained.

Claims

Claim: Objective which is corrected for spherical and chromatic aberrations, coma, astigmatism, field curvature and distortion with respect to a radiator delimitation which lies within an axial distance of 0.2 F from the front objective focal point and which lies behind the front surface of the objective, and that a front and a rear lens element, wherein the rear lens element consists of two simple convergent components, which are arranged behind a meniscus double lens component, the surfaces adjacent to the air are concave towards the front, furthermore the front lens element consists of a simple convergent component which is arranged in front of a negative meniscus double lens component, the. in that it comprises at the air adjacent to the surfaces are convex, and wherein, the total axial length of the lens 0.85 F to 1.5 F, d a d u rch ge ke nnzei chn et auchdiefolgenden characteristics simultaneously: (1) Z , <0.25 f (2) 0.4L <f <0.7 L (3) 0.7 f < JR, 1 <1.1 f (4) 0.4 (JR51 IR61) <S2 <0, 75 (IR51 IR61 (4) 0.4 (1 R51 -r 1 Re 1) < S2 <0.75 (1 R, 1 1 R, 1) (5) 0.3 f «D4 + D5) <0, 55 f (6) 2.8 f <1f21 + 1f31) < 4.8 f (7) -1.5 IF < P, -, < -1.01F (8) 0.4 F <SF < 0.6 F (9) 1.5 F < f ", < 2.5 F (10) 0.9 F <f, < 1.6 F (11) 0.25 fl < R, <0.5 f, (12 ) -0.031F <n. - n2) IR, < 0.011F (13) - '0.031'F «n5 - n,), IR7 < - # 0.09,! F (14) 2.7 f < ( f4 + f5) <6 f (1 5) 0.7 f < Lp, <1.0 f where F is the equivalent focal length of the entire lens, f is the equivalent focal length of the entire rear lens element, fl, f, f3, f, and f, the equivalent focal lengths, respectively, of the simple positive component of the front lens element, the meniscus double lens component of the front The objective element or the meniscus double lens component of the rear objective element or the two simple components of the rear objective element are, f ", the equivalent focal length of the entire front objective element, Z, the axial distance between the front focal point of the objective and the rear surface (B5 ) of the meniscus double lumen component of the front lens element, L the total axial length of the total lens between the front surface (R1) of the front lens element, and the rear surface (R, 0 of the rear lens element, L, the axial length of the entire rear lens element between the anterior surface (R, 1) of the posterior meniscus d oppel lens, component and the posterior surface (Pm) of the simple posterior component, D, + D5 the axial thickness of the meniscus double lens component of the posterior occlusal phalanx%, Sz the axial air gap between the posterior ligament Surface (R, 5) of the anterior lens hood and the anterior surface (R J of the rear lens element, Sp is the rear distance between the rear surface (R, 2) of the rear lens element and the rear focal point, R, R4 R, and R8 respectively, the radii of curvature of the front surface and the inner contact surface of the front ; Meniscus double lens component or the inner contact surface or the rear surface of the rear meniscus double lens component, each of these radii being designated as positive or negative, depending on. whether the respective surface is convex or concave towards the front, P, -, is the Petzval sum of all surfaces of the two meniscus double lens components, n2, n3, n4 and n5 are the mean refractive indices (for the d-line) of the material of the anterior and posterior, respectively Element of the anterior meniscus double lens component or the rear or the anterior element of the posterior meniscus double lens component are. Documents considered: German Patent No. 647 830; Austrian Patent No. 170 592; British Patent No. 702,629; USA. Patent Nos. 2,718,173, 2,681,594, 2,532,751, 2,003,881.