DE1547130C - Small mirror lens system - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein kleines Spiegel-Linsensystem, welches folgende Bedingungen erfüllt :-The invention relates to a small mirror lens system, which fulfills the following conditions: -
0,5 F ^ a ^ 0,2 F 0,3 F ^ b ^ 0,15 F.0.5 F ^ a ^ 0.2 F 0.3 F ^ b ^ 0.15 F.
wobei F die resultierende Brennweite, α der Abstand zwischen dem objektseitigen Scheitel der ersten Linse L1 und der Bildebene und ft der Abstand zwischen der ersten und zweiten reflektierenden Fläche ist.where F is the resulting focal length, α is the distance between the object-side vertex of the first lens L 1 and the image plane and ft is the distance between the first and second reflective surfaces.
Mit einem Spiegel-Linsensystem' kann man ein kleines Objektiv schaffen und dabei eine ausgezeichnete Korrektur der chromatischen Aberration erzielen. Bei einem beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1006 175 bekannten Spiegel-Linsensystem bleiben jedoch der erhöhte Astigmatismus und die Bildkrümmung unkorrigiert, während die chromatische und andere Aberrationen einwandfrei korrigiert sind. Dieser Nachteil ist auf die Petzvalsche Summe zurückzuführen* so daß zu seiner Beseitigung bei gleichem Linsenabstand die Brechkraft jeder Linse verringert oder der Abstand zwischen der ersten Linse und der Bildebene vergrößert werden könnte. Dadurch würde jedoch der größte Vorteil des Spiegel-Linsensystems, nämlich seine Kleinheit, beeinträchtigt werden. Die Beseitigung des vorstehend angegebenen Nachteils ist das wichtigste Problem, das bei kleinen Spiegel-Linsensystemen auftritt. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Spiegel-Linsensystems, das klein ist und eine kleinere Petzvalsche Summe hat.With a mirror lens system you can get a create a small lens while achieving excellent chromatic aberration correction. For example, from the German Auslegeschrift 1006 175 known mirror-lens system, however, remain the increased astigmatism and the image curvature is uncorrected, while the chromatic and other aberrations are correct are corrected. This disadvantage is due to the Petzval sum * so that it is eliminated With the same lens spacing, the refractive power of each lens is reduced or the distance between the first lens and the image plane could be enlarged. However, this would be the greatest benefit of the mirror-lens system, namely its small size, are impaired. Eliminating the above indicated disadvantage is the most important problem encountered with small mirror lens systems. The object of the invention is to provide a mirror lens system that is small in size and one has a smaller Petzval sum.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden mehrere in den Ansprüchen gekennzeichnete Spiegel-Linsensysteme angegeben.Several mirror-lens systems characterized in the claims are used to solve this problem specified.
Die Eigenschaften dieser Spiegel-Linsensysteme werden nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In diesen zeigen:The properties of these mirror-lens systems are detailed below with reference to the drawing explained. In these show:
F i g. 1, 3, 5 Längsschnitte der erfindungsgemäßen Spiegel-Linsensysteme,F i g. 1, 3, 5 longitudinal sections of the mirror-lens systems according to the invention,
F i g. 2, 4, 6 in Schaubildern die Aberrationskurven der Spiegel-Linsensysteme nach F i g. 1, 3 und 5.F i g. 2, 4, 6 in diagrams the aberration curves of the mirror lens systems according to FIG. 1, 3 and 5.
In den Figuren ist die erste Linse L1 eine Sammellinse, deren stärker gekrümmte Fläche dem Objekt zugekehrt ist. Die zweite Linse L2 ist eine Zerstreuungslinse, deren stärker gekrümmte Seite dem Objekt zugekehrt ist. Die dritte Linse L3 ist eine Sammellinse, deren konkaven Fläche dem Objekt zugekehrt ist und deren bildseitige Fläche bis auf ihren mittleren Teil reflektierend ausgebildet ist. Zwischen der ersten Linse L1 und der zweiten Linse L2 ist die vierte Linse L4 angeordnet, deren bildseitige Fläche mit der objektseitigen Fläche der zweiten Linse L2 verkittet ist. Die der ersten Linse L1 zugekehrte Fläche der Linse L4 ist als zweite reflektierende Fläche ausgebildet. Die fünfte Linse L3 ist eine Zerstreuungslinse und objcktseitig von der dritten Linse L3 angeordnet. Zwischen der fünften Linse L3 und der dritten Linse L3 befindet sich als sechste Linse L6 eine Sammellinse. Bildseitig von der dritten Linse L3 befindet sich ferner als siebte Linse L7 eine Sammellinse. In the figures, the first lens L 1 is a converging lens, the more strongly curved surface of which faces the object. The second lens L 2 is a diverging lens, the more strongly curved side of which faces the object. The third lens L 3 is a converging lens whose concave surface faces the object and whose surface on the image side is designed to be reflective except for its central part. The fourth lens L 4 , whose image-side surface is cemented to the object-side surface of the second lens L 2, is arranged between the first lens L 1 and the second lens L 2. The surface of the lens L 4 facing the first lens L 1 is designed as a second reflective surface. The fifth lens L 3 is a diverging lens and is arranged on the object side of the third lens L 3 . Between the fifth lens L 3 and the third lens L 3 there is a converging lens as the sixth lens L 6 . On the image side of the third lens L 3, there is also a converging lens as the seventh lens L 7 .
Lichtstrahlen treten durch die erste Linse L1 und die zweite Linie L2, werden von der ersten reflektierenden Fläche der dritten Linse L3 reflektiert, treten durch den mittleren Teil der zweiten Linse L2, werden von der zweiten reflektierenden Fläche der vierten Linie L4 reflektiert, treten erneut durch den mittleren Teil der zweiten Linse L2 und danach durch die fünfte Linse L5, die sechste Linse L6, den mittleren Teil der dritten Linse L3 und die siebte Linse L7 und bilden schließlich das Bild.Light rays pass through the first lens L 1 and the second line L 2 , are reflected by the first reflective surface of the third lens L 3 , pass through the central part of the second lens L 2 , are reflected by the second reflective surface of the fourth line L 4 reflected, again pass through the central part of the second lens L 2 and then through the fifth lens L 5 , the sixth lens L 6 , the central part of the third lens L 3 and the seventh lens L 7 and finally form the image.
In dem in F i g. 1 gezeigten Objektiv sind die fünfte Linse L5 und die sechste Linse L6 voneinander getrennt. Diese Linsen L5 und L6 können aber auch miteinander verkittet sein, wie in den Objektiven nach den Fig. 3 und 5. Ferner können die dritte Linse L3 und die siebte LinseL7, die nach Fig. 1 miteinander verkittet sind, gemäß F i g. 3 voneinander getrennt sein. Die Stellungen der dritten Linse L3 und der sechsten Linse L6 können vertauscht werden. Auch kann der mittlere Teil der zweiten Linse L2 und der dritten Linse L3 hohl sein.In the one shown in FIG. 1, the fifth lens L 5 and the sixth lens L 6 are separated from one another. These lenses L 5 and L 6 can, however, also be cemented to one another, as in the lenses according to FIGS. 3 and 5. Furthermore, the third lens L 3 and the seventh lens L 7 , which are cemented to one another according to FIG i g. 3 must be separated from each other. The positions of the third lens L 3 and the sixth lens L 6 can be exchanged. The middle part of the second lens L 2 and the third lens L 3 can also be hollow.
Die erfindungsgemäß nach den Ansprüchen ausgebildeten Objektive lösen vollkommen die gestellte Aufgabe. Für diese gilt:The objectives designed according to the invention according to the claims completely solve the problem Task. For these applies:
0,5 F ^ α ^ 0,2 F
0,3 F ^b ^0,15F0.5 F ^ α ^ 0.2 F
0.3 F ^ b ^ 0.15F
F/5 ^F123 ^ F/2F / 5 ^ F 123 ^ F / 2
F/1,8 ^ F1-23 (2) 4 (2) ^ F/1,0 l,0<k|/|rlo|<2,5F / 1.8 ^ F 1-23 (2) 4 (2) ^ F / 1.0 l, 0 <k | / | r lo | <2.5
(I) (II) (III) (IV) (V)(I) (II) (III) (IV) (V)
( ) bezeichnet eine von dem Licht erneut durchsetzte Linse.() denotes one that is again penetrated by the light Lens.
In den obigen Ungleichungen ist F die resultierende Brennweite, F12 t die resultierende Brennweite der ersten bis i-ten Linse, α der Abstand zwischen dem objektseitigen Scheitel der ersten Linse Lj und der Bildebene, b der Abstand zwischen der ersten und zweiten reflektierenden Fläche und r; der Krümmungsradius der j-ten Fläche.In the above inequalities, F is the resulting focal length, F 12 t is the resulting focal length of the first through i-th lenses, α is the distance between the object-side vertex of the first lens Lj and the image plane, b is the distance between the first and second reflecting surfaces and r ; the radius of curvature of the jth surface.
Die Ungleichungen I, II, III und IV bestimmen ein Teleobjektiv und mit der Anordnung und der Brechkraftverteilung der einzelnen Linsen auch die Gesamtlänge des Objektivs. Dabei sind die Ungleichungen III und IV zur Korrektur der chromatischen Aberration erforderlich. Diese Ungleichungen genügen nicht unbedingt zur vollständigen Korrektur der Aberrationen, die auf die Petzvalsche Summe zurückzuführen sind. Wenn hur die Ungleichungen I, II, III und IV erfüllt sind, ist es im allgemeinen schwierig, eine negative Erhöhung der Petzvalschen Summe zu verhindern.The inequalities I, II, III and IV determine a telephoto lens and with the arrangement and the Refractive power distribution of the individual lenses also the total length of the lens. Here are the inequalities III and IV required to correct for chromatic aberration. These inequalities are not necessarily sufficient for the complete correction of the aberrations which are based on the Petzval sum are due. If only inequalities I, II, III and IV are satisfied, it is generally difficult to to prevent a negative increase in the Petzval sum.
Die Ungleichung V korrigiert die negative Erhöhung der Petzvalschen Summe und ermöglicht die Erzielung jeder gewünschten Petzvalschen Summe. In den erfindungsgemäßen Objektiven kann daher die durch die sechste Fläche r6 erzielte, negative Erhöhung der Petzvalschen Summe durch die zehnte Fläche r10 korrigiert werden, so daß der Einfluß auf andere Aberrationen verringert wird.The inequality V corrects for the negative increase in Petzval's sum and enables any desired Petzval's sum to be obtained. In the objectives according to the invention, the negative increase in Petzval's sum achieved by the sixth area r 6 can therefore be corrected by the tenth area r 10 , so that the influence on other aberrations is reduced.
Bei den Seideischen Koeffizienten des im Anspruch 1 gekennzeichneten Objektivs ist der durch die sechste Fläche r6 erzeugte Petzvalsche Koeffizient —2,1 und der durch die zehnte Fläche r10 erzeugte Petzvalsche Koeffizient +3,7, d.h. größer als zur Korrektur des negativen Petzvalschen Koeffizienten erforderlich ist, so daß dieser Koeffizient auch zur Korrektur der auf die Verbesserung des Telefoto-Effektes zurückzuführenden negativen Erhöhung der Petzvalschen Summe herangezogen werden kann. Dies wird daraus verständlich, daß zwar die Seideischen Koeffizienten S1, S2 und S3 der sechsten Fläche r6 die Werte 6,9, —2,4 bzw. 0,8 haben, die entsprechendenIn the case of the Silk Coefficients of the objective characterized in claim 1, the Petzval coefficient generated by the sixth surface r 6 is -2.1 and the Petzval coefficient generated by the tenth surface r 10 is +3.7, ie greater than for the correction of the negative Petzval coefficient is necessary so that this coefficient can also be used to correct the negative increase in Petzval's sum due to the improvement in the telephoto effect. This can be understood from the fact that the Silkean coefficients S 1 , S 2 and S 3 of the sixth surface r 6 have the values 6.9, -2.4 and 0.8, respectively, the corresponding
Werte für die zehnte Fläche r10 aber relativ klein sind, und zwar —1,9, 1,-0,5.However, values for the tenth area r 10 are relatively small, namely -1.9, 1, -0.5.
In üblichen Spiegel-Linsensystemen ist die negative Erhöhung der Petzvalschen Summe groß, weil das optische System nur eine geringe Gesamtlänge haben soll. In allen angegebenen erfindungsgemäßen Spiegel-Linsensystemen kann man dagegen die Petzvalsche Summe unter 0,5 halten. ■In conventional mirror-lens systems, the negative increase in Petzval's sum is large because that optical system should only have a small overall length. In all specified mirror lens systems according to the invention on the other hand, the Petzval sum can be kept below 0.5. ■
Die Seideischen Koeffizienten für die Spiegel-Linsensysteme nach der Erfindung sind nachstehend angegeben.The Silk Coefficients for the mirror lens systems of the invention are below specified.
Spiegel-Linsensystem nach Anspruch 1Mirror lens system according to claim 1
Q* 8th
Q
10
1 1 y
10
1 1
12 1 1
12th
Spiegel-Linsensystem nach Anspruch 2Mirror lens system according to Claim 2
Q8th
Q
10 y
10
Spiegel-Linsensystem nach Anspruch 3Mirror lens system according to claim 3
Q 30 8
Q
10 y
10
1.1.
Claims (3)
0,3 F ^ ft ^ 0,15 F ,0.5 F ^ a ^ 0.2 F
0.3 F ^ ft ^ 0.15 F,
Family
ID=
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