DE1960502C - Symmetrical lens for imaging on a scale of 1: 1 - Google Patents
Symmetrical lens for imaging on a scale of 1: 1Info
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Description
F = 108,2 mm, /B = /b = 112'63· F = 108.2 mm / B = / b = 112 '63 ·
η*Λ = !'74566
nbB = 1,79330 η * Λ =! '74566
n bB = 1.79330
n1A = 1,79330
„7B = 1,74566 n 1A = 1.79330
" 7B = 1.74566
„„ = 1,74917
υ, = 1,77707
„10 = 1,71060
„n = 1,71060
„12 = 1,52619"" = 1.74917
υ, = 1.77707
" 10 = 1.71060
" N = 1.71060
" 12 = 1.52619
35,0 29,535.0 29.5
54,8 49,254.8 49.2
49,2 54,849.2 54.8
29,529.5
35,035.0
50,750.7
50,750.7
64,164.1
Die Erfindung betrifft ein symmetrisches Objektiv zur Abbildung im Maßstab 1:1, dessen zu beiden Seiten der Blende angeordnete Linsengruppen Teleobjektive mit zur Blende benachbarten PositivenThe invention relates to a symmetrical lens for imaging on a scale of 1: 1, its to both Lens groups arranged on the sides of the diaphragm, telephoto lenses with positives adjacent to the diaphragm
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem derartigen Objekt den Seidel-Koeffizienten sowie Schärfefehler, wie sphärische Aberration, Asug matismus und Koma zu verringern.The invention is based on the object of the Seidel coefficient in such an object and to reduce sharpness errors such as spherical aberration, asymmetrism and coma.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, djä die Objektive die in den Patentansprüchen angegeoenen Datenlabellen aufweisen.This is achieved according to the invention by djä the lenses specified in the claims Have data tables.
Im folgenden werden die erfindungsgemäß gestalteten Objektive an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.In the following, the lenses designed according to the invention are described in more detail with reference to the drawings described.
F i g. 1 ist eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus des Objektivs nach der Erfindung; F i g. 1 is a schematic representation of the basic structure of the objective according to the invention;
F i g. 2 ist ein Längsschnitt des Objektivs nach Anspruch 1;F i g. Fig. 2 is a longitudinal section of the objective according to claim 1;
F i g. 3 ist ein Längsschnitt des Objektivs nach Anspruch 2;F i g. 3 is a longitudinal section of the objective according to claim 2;
F i g. 4 und 5 sind graphische Darstellungen von Schärfefehler-Kurven der Objektive nach den F i g. 2 bzw. 3.F i g. 4 and 5 are graphical representations of the focus error curves of the lenses of FIGS. 2 or 3.
Ein Weitwinkelobjektiv mit kleiner Verzeichnung ist im Prinzip folgendermaßen aufgebaut: Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, bestehen eine Linsengruppe R1, die am dichtesten beim Objekt liegt, und eine Linsengruppe R4, die am nächsten beim Bild liegt, aus Zerstreuungslinsen, während zwischen Sammellinsengruppen R2 und R3 eine Blende F angeordnet ist Dieses Linsensystem ist durch die Lage der Blende in zwei Hälften unterteilt. Die auf der Bildseite liegenden Linsengruppen R3 und R4 bilden ein Teleobjektiv, während die auf der Bildseite liegenden Linsengruppen R3 und R4 ein ähnliches Linsensystem mit umgekehrter Linsenanordnung bilden. Der Aufbau eines Weitwinkelobjektivs dieser Art entspricht daher einer symmetrischen Anordnung zweier Teleobjektive in bezug auf die Lage der Blende. Die Objektive nach der Erfindung bestehen ebenfalls aus je zwei Teleobjektiven, die symmetrisch in bezug auf die Lage der Blende angeordnet sind, und zeichnen sich durch eine Vergrößerung von 1:1, sehr kleinen Seidel-Koeffizienten bzw. sehr kleinen Schärfefehlern aus.A wide-angle lens with little distortion is basically constructed as follows: As shown in FIG. 1, a lens group R 1 , which is closest to the object, and a lens group R 4 , which is closest to the image, consist of diverging lenses, while a diaphragm F is arranged between converging lens groups R 2 and R 3 divided into two halves by the position of the cover. The lens groups R 3 and R 4 on the image side form a telephoto lens, while the lens groups R 3 and R 4 on the image side form a similar lens system with an inverted lens arrangement. The construction of a wide-angle lens of this type therefore corresponds to a symmetrical arrangement of two telephoto lenses with regard to the position of the diaphragm. The lenses according to the invention also consist of two telephoto lenses each, which are arranged symmetrically with respect to the position of the diaphragm, and are characterized by a magnification of 1: 1, very small Seidel coefficients and very small sharpness errors.
Bei dem vom Objekt gesehen hinter der Blende F liegenden Linsensystem handelt es sich bei der Linse 7 entweder um eine Sammellinse (F i g. 2) oder um ein verkittetes Sammelglied, bestehend aus den Linsen 7/4 lind TB (Fig. 3). Die Linse8ist eine Bikonkav-Linse und weist einen geringen Abstand von der Linse 7 auf. Die Linsen 9,10 und 11 sind Sammellinsen, die Linse 12 eine Zerstreuungslinse, die einen verhältnismäßig großen Abstand von der Linse 11 aufweist und deren stärker gekrümmte Oberfläche auf die Blende F gerichtet ist. Die vom Objekt gesehen hintere Linsengruppe ist daher ein Teleobjektiv, das aus sechs Linsen besteht. Entsprechendes gilt für das vor der Blende F angeordnete Linsensystem.In the lens system behind the diaphragm F as seen from the object, the lens 7 is either a converging lens (FIG. 2) or a cemented converging element consisting of the lenses 7/4 and TB (FIG. 3). The lens 8 is a biconcave lens and is at a small distance from the lens 7. The lenses 9, 10 and 11 are converging lenses, the lens 12 a diverging lens which is at a relatively large distance from the lens 11 and whose more curved surface is directed towards the diaphragm F. The rear lens group as seen from the object is therefore a telephoto lens that consists of six lenses. The same applies to the lens system arranged in front of the diaphragm F.
Die Linsen 1 bis 6 des vorderen Linsensystems und die Linsen 7 bis 12 des hinteren Linsensystems sind symmetrisch zur Blende F angeordnet.Lenses 1 to 6 of the front lens system and lenses 7 to 12 of the rear lens system are arranged symmetrically to the aperture F.
Die von einem auf der optischen Achse liegenden Punkt ausgehenden Lichtstrahlen werden durch die Zerstreuungslinse 1 stark divergiert. Nachdem sie die Linsen 2 bis 6 des Telepositivs durchlaufen haben, gehen sie parallel zur optischen Achse durch die Blende F hindurch. Diese parallelen Strahlen durchlaufen das hintere Linsensystem, nämlich die Linsen 7 bis 12, und erzeugen ein Bild in der Vergrößerung von 1:1.The light rays emanating from a point on the optical axis are transmitted through the Diverging lens 1 strongly diverges. After going through lenses 2 to 6 of the telepositive, go through the aperture F parallel to the optical axis. These parallel rays traverse the rear lens system, namely the lenses 7 to 12, and generate an image in the magnification from 1: 1.
Um ein hochwertiges Objektiv zu erhalten, muß die Petzval-Summe und auch die sphärische Aberration gegenüber einem üblichen Objektiv verringert werden. Der Seideische Koma-Koeffizient wird durch den symmetrischen Aufbau verringert, doch ist es in der Praxis sehr schwierig, den Koma-Fehler vollständig zu beseitigen. Die Verzeichnung wird dagegen durch den symmetrischen Aufbau in weitgehend befriedigender Weise beseitigt.To get a good quality lens, you have to the Petzval sum and also the spherical aberration are reduced compared to a conventional lens will. The Symmetrical structure reduces the Silk Coma Coefficient, but it is in practice very difficult to completely remove the coma bug to eliminate. The distortion, on the other hand, is largely due to the symmetrical structure eliminated in a satisfactory manner.
Die in den beiden Patentansprüchen angegebenen Objektive zeichnen sich weiter durch folgende Gemeinsamkeiten aus:The objectives specified in the two patent claims are further characterized by the following common features out:
A. Jeder Krümmungsradius ist größer als 0,7 · F, wobei F die Gesamtbrennweite ist;A. Each radius of curvature is greater than 0.7 * F, where F is the total focal length;
B. der Krümmungsradius jeder Sammellinse, ausgenommen derjenige verkitteter Oberflächen, ist größer als F;B. is the radius of curvature of each converging lens, except that of cemented surfaces greater than F;
C. der Brechungsindex jeder Sammellinse ist größer als 1.65;C. the refractive index of each positive lens is greater than 1.65;
D. die Anordnung ist so gewählt, daß diejenigen Lichtstrahlen, die parallel zur optischen Achse durch die Blende verlaufen, aus der zweiten Zerstreuungslinse des bildseitigen Linsensystems als divergierende Strahlen austreten;D. the arrangement is chosen so that those light rays which are parallel to the optical axis run through the diaphragm, from the second diverging lens of the image-side lens system emerge as diverging rays;
E. die am dichtesten am Bild liegende Zerstreuungslinse hat von der vor ihr liegenden Sammellinse einen so großen Abstand, daß das bildseitige Linsensystem ein Teleobjektiv bildet;E. The diverging lens closest to the image has the converging lens in front of it such a large distance that the lens system on the image side forms a telephoto lens;
F. der größere Krümmungsradius der am dichtesten am Bild liegenden Zerstreuungslinse ist größer als 0,7 F und kleiner als 1,5 F.F. the larger radius of curvature of the diverging lens closest to the image is larger than 0.7 F and less than 1.5 F.
Wenn die Bemessungen A und B eingehalten sind. ergibt sich eine geringere sphärische Aberration und eine geringere Koma. Wenn man jedoch nur diese Bemessungen berücksichtigt, ist es schwierig, die Bildflächenwölbung zu beseitigen. Durch das Einhalten der weiteren Bemessungen C, D und E ergibt sich auch eine geringere Petzval-Summe.If dimensions A and B are complied with. results in a lower spherical aberration and a lower coma. However, if you only take these dimensions into account, it is difficult to determine the Eliminate screen curvature. By observing the other dimensions C, D and E results also a lower Petzval sum.
Die Bemessung F ist notwendig zur Verringerung der durch die Oberfläche mit dem größeren Krümmungsradius hervorgerufenen Koma. Da diese Oberfläche auch zur Kompensation des Astigmatismus dient, würde ein zu großer Wert die Kompensation des Astigmatismus erschweren, weil dann die zweite Oberfläche der zweiten Linse für diese Kompensation eine größere Krümmung aufweisen müßte, was zwaneläufig eine Vergrößerung der Koma zur Folge hätte. Aus diesem Grunde ist es notwendig, den Wert kleiner als 1,5 F zu wählen.The dimensioning F is necessary to reduce the surface with the larger radius of curvature induced coma. Because this surface also compensates for the astigmatism serves, too high a value would make the compensation of the astigmatism more difficult, because then the second The surface of the second lens would have to have a greater curvature for this compensation, which inevitably would increase the coma. Because of this, it is necessary to value choose less than 1.5 F.
Jedes der Objektive hat eine relative öffnung von 1:2,5 und eine numerische Apertur von 0.1.Each of the objectives has a relative aperture of 1: 2.5 and a numerical aperture of 0.1.
Die folgenden Tabellen I und II enthalten jeweils Seidel-Koeffizienten zur e-Linien-Koropensation und g-Linien-Kompensation. Dabei bedeuten S, = sphärische Aberration, S? = Koma, S3 = Astigmatismus. P = Petzval-Koeffizient und S5 = Verzeichnung. Man sieht, daß die Summe aller Fehler sehr gering ist. Die F i g. 4 und 5 zeigen die Fehlerkurven, die man durch Aufzeichnen des wahren Strahlenverlaufs erhält. Sowohl bei der e-Linien- als auch der g-Linien-Kompensation werden Fehler bis zu einem Feldwinkel von ±39,6 mm ausgezeichnet kompensiert, wie aus den Tabellen I und Il zu ersehen ist.The following Tables I and II each contain Seidel coefficients for e-line compensation and g-line compensation. S, = spherical aberration, S ? = Coma, S 3 = astigmatism. P = Petzval coefficient and S 5 = distortion. You can see that the sum of all errors is very small. The F i g. 4 and 5 show the error curves obtained by plotting the true ray path. In both the e-line and the g-line compensation, errors up to a field angle of ± 39.6 mm are excellently compensated, as can be seen from Tables I and II.
Da bei den Objektiven nach der Erfindung die Strahlen, die durch die Blende F hindurchgehen, parallel zur optischen Achse verlaufen, kann ein optisches Filter in den Blendenraum eingesetzt werden, ohne den Korrektionszustand der Objektive zu beeinflussen.Since in the lenses according to the invention, the rays that pass through the aperture F, run parallel to the optical axis, an optical filter can be inserted in the aperture space, without affecting the correction status of the lenses.
j*j *
Tabelle I
Seidel-Koeffizienten der e-Linien-KompensationTable I.
Seidel coefficients of the e-line compensation
Tabelle II
Seidel-Koeffizienten der g-Linien-KompensationTable II
Seidel coefficients of the g-line compensation
Fortsetzungcontinuation
S1 S 1
1010
.ss .s s
-0,232-0.232
0,0390.039
-0,239-0.239
-0,269-0.269
-0,078-0.078
0,0000.000
0,108 -0,1930.108-0.193
0,117 -0,0940.117-0.094
0,1120.112
0,0080.008
0,187 0,127 0,045 -0,412 0,053 -0,0010.187 0.127 0.045 -0.412 0.053 -0.001
-0,136-0.136
0,3180.318
-0,079-0.079
-0,177-0.177
-0,238-0.238
0,0000.000
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8835268 | 1968-12-04 | ||
JP8835268 | 1968-12-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1960502A1 DE1960502A1 (en) | 1970-12-03 |
DE1960502C true DE1960502C (en) | 1973-03-22 |
Family
ID=
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