DE19850436A1 - Katadioptrisches Zoom-Objektiv - Google Patents
Katadioptrisches Zoom-ObjektivInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein katadioptrisches Zoom-Objektiv.
Zum Erzielen einer relativ langen Brennweite in einem kompakten Objektiv sind viele Arten
von katadioptrischen Zoom-Objektiven verwendet worden. Wenn ein Zoom oder Mehrfach
brennweiten erwünscht ist/sind, ist es bekannt, eine Refraktions-Zoom-
Übertragungslinsengruppe hinter einem von einer katadioptrischen Objektivlinsengruppe ge
bildeten Zwischenbild anzuordnen. Bei derartigen bekannten Objektivaufbauten sind die Ob
jektivlinsengruppe und die Refraktions-Zoom-Übertragungsgruppe zur Reduzierung des Ge
samteinflusses der optischen Aberrationen auf die Bildqualität einzeln korrigiert. Zur Erzie
lung derartiger einzelner Korrekturen wird die Objektivlinsengruppe üblicherweise mit gro
ßen Refraktionskorrekturlinsen vor derselben und/oder feststehenden Linsengruppen in dem
konvergierenden Lichtstrahl vor dem Zwischenbild versehen. Derartige Objektivaufbauten
sind weit bekannt und z. B. in US-Patent Nr. 4,235,508 (Kaprelian) und US-Patent Nr.
4,971,428 (Moskovich) beschrieben.
Wenn derartige Refraktionskorrekturlinsen nicht vorgesehen sind, ist das Gesamtauflösungs
vermögen des Objektives verringert und ist die Betriebsblendenzahl(operating f/number) zum
Erzielen einer vernünftigen optischen Leistung auf Werte beschränkt, die größer als f/10,0
sind. Derartige Objektive sind weit bekannt und z. B. in US-Patent Nr. 3,529,888 (Buchroe
der) (siehe Fig. 4) beschrieben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes katadioptrisches Zoom-
Objektiv bereitzustellen, das die obengenannten Nachteile der bekannten Zoom-Objektive
dieser Art überwindet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein katadioptrisches Zoom-Objektiv mit
einer katoptrischen Objektivlinsengruppe mit einem nach vorne zeigenden Hauptspiegel und
einem nach hinten zeigenden Oberflächenumlenksekundärspiegel, der sich zur Erzeugung
eines Zwischenbildes vor dem Hauptspiegel vor dem Hauptspiegel befindet, und einer Zoom-
Übertragungslinsengruppe, die sich optisch hinter dem Zwischenbild befindet und eine feste
Feldlinsenuntergruppe, eine erste bewegliche Linsenuntergruppe und eine zweite bewegliche
Linsenuntergruppe aufweist.
Dabei kann vorgesehen sein, daß die feste Feldlinsenuntergruppe zur Korrektur von Aberra
tionen dient, die von der katoptrischen Objektivlinsengruppe erzeugt sind.
Günstigerweise fungiert die erste bewegliche Linsenuntergruppe als eine positive Variations
einrichtung, die den Hauptteil der Zoom-Tätigkeit liefert, während sie eine Hauptkorrektur
der asphärischen Aberration in der Übertragungsuntergruppe liefert.
Vorteilhafterweise fungiert die zweite bewegliche Linsenuntergruppe als ein negativer Kom
pensator und gleicht sie die von der festen Feldlinsenuntergruppe und der ersten beweglichen
Linsenuntergruppe erzeugten verbleibenden Aberrationen aus.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
die feste Feldlinsenuntergruppe eine asphärische Linse und eine zweiteilige Linse einschließt.
Andererseits kann auch vorgesehen sein, daß die feste Feldlinsenuntergruppe zwei zweiteilige
Linsen einschließt.
Wiederum kann vorgesehen sein, daß die feste Feldlinsenuntergruppe eine Linse mit abge
stuftem Brechungsindex und eine zweiteilige Linse einschließt.
Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Ver
hältnis der maximalen effektiven Brennweite zu der Gesamtlänge des Objektives von wenig
stens ungefähr 7,75.
Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist ein gekennzeichnet durch ein
Verhältnis der hinteren Brennweite zu der Gesamtlänge des Objektives von wenigstens unge
fähr 0,2.
Noch eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein
Verhältnis der effektiven Brennweite der Objektivlinsengruppe zu der Gesamtlänge des Ob
jektives, das gleich oder geringer als ungefähr 1 ist.
Vorteilhafterweise schließt jede Refraktionsuntergruppe Gläser mit anomaler Dispersion für
eine Farbkorrektur über ein breites Spektralband ein, das sich von ungefähr 400 bis 1100 nm
erstreckt.
Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Ob
jektivlinsengruppe, die mit einer Geschwindigkeit von weniger als F/2,25 arbeitet.
Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung ist ein gekennzeichnet durch ein Ab
schattungsverhältnis von weniger als 0,3.
Vorteilhafterweise stellen die zwei beweglichen Linsenuntergruppen sowohl eine Brennwei
tenvariation als auch eine Fokuseinstellung bereit.
Schließlich kann vorgesehen sein, daß die Brechkraft der ersten beweglichen Linsenunter
gruppe über das 3,5fache der absoluten Brechkraft der zweiten beweglichen Linsenunter
gruppe beträgt.
Der Erfindung liegt überraschende Erkenntnis zugrunde, daß ein katadioptrisches Zoom-
Objektiv gemäß der vorliegenden Erfindung eine über einen Meter hinausgehende Brennweite
erzielen kann, in ultrakompakter Form hergestellt werden kann und eine nahezu beugungsbe
grenzte Leistung bei relativ langen Brennweiten und großen Öffnungsverhältnissen und For
maten ohne Verwendung von Refraktionskorrektionselementen oder Feldelementen in der
Objektivlinsengruppe liefern kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der
nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeich
nungen in einzelnen erläutert sind. Daher zeigt:
Fig. 1 eine diametrische Ansicht eines Zoom-Objektives gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, in der die Zoom-Übertragungslinsengruppe derart positioniert ist,
daß sie eine effektive Brennweite von 600 mm liefert;
Fig. 2 eine ähnliche Ansicht, in der aber die Zoom-Übertragungslinsengruppe derart positio
niert ist, daß sie eine effektive Brennweite 1900 mm liefert;
Fig. 3 eine ähnliche Ansicht, in der aber die Zoom-Übertragungslinsengruppe derart positio
niert ist, daß sie eine effektive Brennweite von 3200 mm liefert;
Fig. 4 eine ähnliche Ansicht der festen Feldlinsengruppe der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten
Ausführungsform im vergrößerten Maßstab;
Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Zoom-Objektives gemäß einer zweiten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine ähnliche Ansicht der stationären Feldlinsengruppe der in Fig. 5 gezeigten Ausfüh
rungsform im vergrößerten Maßstab;
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Zoom-Objektives gemäß einer dritten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 8 eine ähnliche Ansicht der stationären Feldlinsengruppe der in Fig. 7 gezeigten Ausfüh
rungsform im vergrößerten Maßstab.
Fig. 1 bis 3 zeigen ein katadioptrisches Zoom-Objektiv gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, das eine katoptrische Objektivlinsengruppe 1 und eine Zoom-
Übertragungslinsengruppe G2 umfaßt.
Die katoptrische Objektivlinsengruppe G1 weist einen nach vorne zeigenden, parabolischen
Hauptspiegel M1 und einen hyperbolischen, nach hinten zeigenden Sekundärspiegel M2, d. h.
einen zum Erzeugen eines Zwischenbildes II vor dem Hauptspiegel M1 vor dem Hauptspiegel
M1 befindlichen Oberflächenumlenkspiegel auf. In dieser Ausführungsform arbeitet
die katoptrische Objektivlinsengruppe G1 bei F/2,0 mit einer effektiven Brennweite von nähe
rungsweise 402 mm. Die Zoom-Übertragungslinsengruppe G2 befindet sich optisch nach un
ten von dem Zwischenbild II und umfaßt eine feste Feldlinsenuntergruppe G21, eine erste
bewegliche Linsenuntergruppe G22 und eine zweite bewegliche Linsenuntergruppe G23. Der
Zoom-Übertragungslinsengruppe G2 folgt ein Bildumkehrprisma (Umlenkprisma) FP und ein
Kompensationsglasblock GB für eine 3-CCD-Farbkamera.
Die feste Feldlinsenuntergruppe G21 befindet sich hinter dem Zwischenbild II und fungiert
zum Korrigieren von Aberrationen, die von der katoptrischen Objektivlinsengruppe G1 er
zeugt sind. In dieser Ausführungsform umfaßt die feste Feldlinsengruppe G21 (siehe auch
Fig. 4) eine Linse L1 mit einer asphärischen Fläche und eine zweiteilige Linse L2, L3. Die
asphärische Linse L1 schließt zum Liefern eines fähigen Verfahrens zur Korrektur der von der
Objektivlinsengruppe G1 eingeführten Aberrationen eine asphärische Fläche ein. In dieser
Ausführungsform ist die Linse mit asphärischen Flächen eine auf die Oberfläche der insge
samt negativen Meniskuslinse L1 aufgebrachte konische Fläche. Ein Fachmann auf dem Ge
biet wird auch leicht anerkennen, daß diese asphärische Fläche auf jede Fläche des ersten
Elements aufgebracht und von einer einfach konischen in eine verallgemeinerte Linse mit
asphärischen Linsen umgewandelt werden könnte. Die positive, gekittete, zweiteilige Linse
L2, L3 weist eine insgesamt bikonvexe Gestalt auf und bildet in Kombination mit der Linse
L1 die positive feste Feldlinsengruppe G21.
Die Linse L1 mit asphärischer Fläche korrigiert von der katoptrischen Objektivlinsengruppe
G1 eingeführte Aberrationen. Für positive Feldwinkel liefert die Linse L1 mit asphärischer
Fläche eine positive oder überkorrigierte Komponente zu der Kommasumme dritter Ordnung,
wodurch eine wesentliche Korrektur der verbleibenden unkorrigierten (oder negativen) Koma
dritter Ordnung mit einer resultierenden verbesserten axialen und außeraxialen Modulations
übertragungsfunktion (MTF) speziell an dem kurzen Ende des Zoom-Brennweitenbereiches
bereitgestellt wird.
Die erste bewegliche Linsenuntergruppe G22 fungiert als eine positive Variationseinrichtung,
die optische Brechkraft und Hauptkorrektur der asphärischen Aberration liefert und in dieser
Ausführungsform Linsen L4, L5, L6, L7 und L8 einschließt. Die Linsenuntergruppe G22 be
steht aus drei dicht im Abstand angeordneten Komponenten. Die erste Komponente ist ein
gekitteter zweiteiliger schwacher Meniskus, der aus den Linsen L4 und L5 besteht, die nahe
rungsweise 1/6 der Brechkraft der G22-Linse liefern. Die Linse L6 (die zweite Komponente)
ist eine bikonvexe Einzellinse, die näherungsweise 2/3 der Brechkraft der G22-Linse liefert.
Die dritte Komponente ist auch ein gekittetes Duplet, das aus Linsenelementen L7 und L8
besteht. Dieses bikonvexe Element liefert näherungsweise 1/6 der gesamten Brechkraft der
G22-Linse, während es erheblich zu der Gesamtkorrektur der asphärischen Aberration der
Linse beiträgt. Die Gesamtkomplexität dieser drei bikonvexen Komponenten beruht haupt
sächlich auf dem Bedarf an einer Korrektur der asphärischen, Koma- und chromatischen Ab
errationen am kurzen Ende des Zoom-Objektives, an dem die gesamte katadioptrische Zoom-
Übertragung mit ihrer maximalen Geschwindigkeit arbeitet.
Die zweite bewegliche Linsenuntergruppe G23 fungiert als ein streuender Kompensator und
gleicht von der festen Feldlinsenuntergruppe G21 und der ersten beweglichen Linsenunter
gruppe G22 erzeugte verbleibende Aberrationen aus und schließt in dieser Ausführungsform
die Linsen L9 und L10 ein. In dieser Ausführungsform besteht der Kompensator L9, L10 aus
einem einfachen gekitteten Duplet mit einer insgesamt negativen Brechkraft, die geringer als
1/3 der Brechkraft der ersten beweglichen Untergruppe G21 ist.
Die Betriebsweise des Zoom-Objektives wird für einen Fachmann auf dem Gebiet leicht er
sichtlich sein. Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen die Positionen der ersten beweglichen Linsenunter
gruppe G22 und der zweiten beweglichen Linsenuntergruppe G23 zur Bereitstellung von je
weiligen effektiven Brennweiten von 600 mm, 1900 mm und 3200 mm. Das Bildumkehr
prisma FP und der Kompensationsglasblock GB unterstützen die Integration von 3 CCD-
Kameras und/oder beim Knicken des Zoom-Objektives zur Reduzierung der Gesamtlänge und
unterstützen eine gleichzeitige Betrachtung durch mehrfache Abbildungssensoren.
Ein Fachmann auf dem Gebiet wird auch leicht erkennen, daß ein katadioptrisches Zoom-
Objektiv gemäß der vorliegenden Erfindung kompakter als bekannte katadioptrische Zoom-
Objektive ist. Zum Beispiel kann mit der vorliegenden Erfindung eine maximale Brennweite
von 3200 mm durch ein Zoom-Objektiv erzielt werden, das nur 394 mm lang ist, während ein
Eintrittspupillendurchmesser von 200 mm aufrechterhalten bleibt.
Anders als bei den meisten katadioptrischen Zoom-Objektiven, die nur für das sichtbare
Spektrum (450 bis 600 nm) farbkorrigiert sind, dehnt dieser verbesserte Aufbau das Betriebs
spektralband um einen Faktor aus, der größer als 4 ist. Durch Verwendung von Glas mit an
omaler Dispersion kann das Betriebsspektralband von 450 nm auf über 1100 nm verlängert
werden. In diesem Fall ist jede Refraktionslinsengruppe durch Anpassen der geeigneten Mate
rialien einzeln farbkorrigiert.
Der Hauptspiegelradius und der Spiegelabstand sind derart gewählt, daß das Abschattungs
verhältnis kleiner als 0,3 bleibt. Die Aperturblende befindet sich auf dem Sekundärspiegel,
wobei die Objektivlinsengruppe mit einer Geschwindigkeit von weniger als F/2,25 arbeitet.
Die wiederabbildende Linse weist eine sehr lange Brennweite auf, die in einer sehr kompak
ten Umhüllung erzielt wird. Die Gesamtlänge (OAL) von dem Sekundärspiegelscheitel zu der
Bildebene ist geringer als 0,13 feff. Die hintere Brennweite ist sehr groß, typischerweise grö
ßer als das 0,2fache der OAL.
Die Zoom-Objektiv-Übertragungslinse ist aus nur zwei beweglichen Gruppen zusammenge
setzt, die gleichzeitig eine Brennweitenänderung und Linsenfokussierfunktion liefern. Die
Brechkraft des Übertragungssystems liegt im Bereich von 1,5 bis 8, was einer gesamten
Zoom-Übertragungsbrechkraft von 5,33 gleicht. Die vorherrschende Änderung der Vergröße
rung beruht auf der starken Brechkraft der positiven ersten Zoom-Gruppe. Die Brechkraft der
ersten Gruppe ist 3,5mal größer als die Brechkraft der kompensierenden zweiten Gruppe.
Ein spezielles Beispiel eines katadioptrischen Zoom-Objektives gemäß der oben beschriebe
nen Ausführungsform ist in der folgenden Tabelle I gegeben. Die Radien sind positiv und
negativ entsprechend der üblichen Nomenklatur, bei der angenommen wird, daß positive
Richtungen sich von links nach rechts erstrecken. Mit Ausnahme des Spiegels, die beide
Oberflächenreflektoren sind, sind die einzelnen Linsenelemente sind gemeinsam mit den vor
deren und hinteren Radien. Die Linsenabstände und -dicken sind als nächstes gefolgt von
dem Linsenmaterial beschrieben. Das Linsenmaterial ist durch den Brechungsindex N und die
Dispersion V angegeben. Die Zoom-Objektivabstände, F/Zahl und die Brennweite sind in
einer separaten Untertabelle beschrieben. Die Linse ist für eine Eintrittspupille mit einem
Durchmesser von 200 mm und ein Bildebenenformat mit einer Diagonalen von 11 mm aus
gelegt.
In dem obigen Beispiel beträgt das Verhältnis der maximalen effektiven Brennweite zu der
Gesamtlänge des Objektives 7,86, das Verhältnis der hinteren Brennweite der Gesamtlänge
des Objektives 0,29 und das Verhältnis der effektiven Brennweite der Objektivlinsengruppe
G1 zu der Gesamtlänge des Objektives 1,0.
Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform mit einer anderen stationären Feldlinsen
untergruppe G21a. In den Fig. 5 und 6 besteht die Untergruppe G21a aus zwei gekitteten Me
niskusduplets. Das aus Linsen L1a und L1a' bestehende erste Duplet liefert näherungsweise
2/3 der gesamten Untergruppenbrechkraft. Die Linse besteht aus herkömmlichem Glas, da
ihre Nähe zu dem Zwischenbild ihren Gesamteinfluß auf die Linsenfarbkorrektur minimiert.
Das aus Linsen L2a und L3a bestehende zweite Duplet ist auch ein positives Meniskusele
ment, das zur Sicherstellung einer Breitbandfarbkorrektur Glas mit anomaler Dispersion ver
wendet.
Ein spezielles Beispiel eines katadioptrischen Zoom-Objektives gemäß der in den Fig. 5
und 6 gezeigten Ausführungsform ist in der folgenden Tabelle II gegeben. Da die meisten
Linsenelemente in Tabelle II Eigenschaften aufweisen, die sich von denjenigen in Tabelle I
unterscheiden, haben die Elemente in Tabelle II dieselben Bezugsbuchstaben und -zahlen wie
die entsprechenden Elemente in Tabelle I, aber mit dem zusätzlichen Suffix "a" erhalten.
Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform mit einer weiteren andersartigen festen
Feldlinsenuntergruppe G21b. In den Fig. 7 und 8 besteht die Untergruppe G21b aus einer
Einzellinse L1b mit abgestuftem Brechungsindex und einem gekittetem Duplet L2b und L3b.
Das Einzellinsenmaterial mit abgestuftem Brechungsindex ist Gradium 3, das ein bei
Lightpath Technologies Corp. erhältliches Linsenmaterial mit axialem Gradienten ist. Ein
Fachmann auf dem Gebiet wird leicht anerkennen, daß andere Materialien mit axialem Gra
dienten für eine ähnliche Aberrationskorrektur verwendet werden können. Das gekittete Du
plet ist ein schwacher Meniskus, der unter Verwendung von Glas mit anomaler Dispersion
farbkorrigiert ist.
Ein spezielles Beispiel eines katadioptrischen Zoom-Objektives gemäß der in den Fig. 7 und 8
gezeigten Ausführungen ist in der folgenden Tabelle III gegeben. Da die meisten Linsenele
mente in der Tabelle III Eigenschaften aufweisen, die sich von denjenigen in der Tabelle I
(und Tabelle II) unterscheiden, haben die Elemente in der Tabelle III dieselben Bezugsbuch
staben und -zahlen wie die entsprechenden Linsenelemente in Tabelle I, aber mit dem zusätz
lichen Suffix (b) erhalten.
In den in den Tabellen I, II und III dargestellten Beispielen ist zum Erzielen einer zufrieden
stellenden Breitbandleistung ausgiebig von Ohara's FPL 53 in Kombination mit KzFSN 2 von
Schott Gebrauch gemacht worden. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird anerkennen, daß ande
re Kombinationen von Gläsern mit anomaler Dispersion auch zum Erzielen einer vergleichba
ren Breitbandfarbkorrektur kombiniert werden können.
Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen und der beiliegenden Zeich
nung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger
Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsfor
men wesentlich sein.
G1 Katoptrische Objektivlinsengruppe
G2 Zoom-Übertragungslinsengruppe
G2 erste bewegliche Linsenuntergruppe
G21 feste Feldlinsenuntergruppe
G21a feste Feldlinsenuntergruppe
G21b feste Feldlinsenuntergruppe
G23 zweite bewegliche Linsenuntergruppe
M1
G2 Zoom-Übertragungslinsengruppe
G2 erste bewegliche Linsenuntergruppe
G21 feste Feldlinsenuntergruppe
G21a feste Feldlinsenuntergruppe
G21b feste Feldlinsenuntergruppe
G23 zweite bewegliche Linsenuntergruppe
M1
Hauptspiegel
M2
M2
Sekundärspiegel
FP Bildumkehrprisma
GB Kompensationsglasblock
L1 asphärische Linse
L1a Linse eines Linsenduplets
L1a' Linse eines Linsenduplets
L2 Linse eines Linsenduplets
L3 Linse eines Linsenduplets
L2a, L3a Linse eines Linsenduplets
L2b, L3b Linsen eines Linsenduplets
L4, L5, L6, L7 und L8 Linsen
L9, L10 Linsen eines Kompensators
OAL Gesamtlänge
FP Bildumkehrprisma
GB Kompensationsglasblock
L1 asphärische Linse
L1a Linse eines Linsenduplets
L1a' Linse eines Linsenduplets
L2 Linse eines Linsenduplets
L3 Linse eines Linsenduplets
L2a, L3a Linse eines Linsenduplets
L2b, L3b Linsen eines Linsenduplets
L4, L5, L6, L7 und L8 Linsen
L9, L10 Linsen eines Kompensators
OAL Gesamtlänge
Claims (15)
1. Katadioptrisches Zoom-Objektiv, mit:
einer katoptrischen Objektivlinsengruppe (G1) mit einem nach vorne zeigenden Hauptspiegel (M1) und einem nach hinten zeigenden Oberflächenumlenksekundärspiegel (M2), der sich zur Erzeugung eines Zwischenbildes (II) vor dem Hauptspiegel (M1) vor dem Hauptspiegel (M1) befindet, und
einer Zoom-Übertragungslinsengruppe (G2), die sich optisch hinter dem Zwischenbild (II) befindet und eine feste Feldlinsenuntergruppe (G21), eine erste bewegliche Linsenuntergruppe (G22) und eine zweite bewegliche Linsenuntergruppe (G23) aufweist.
einer katoptrischen Objektivlinsengruppe (G1) mit einem nach vorne zeigenden Hauptspiegel (M1) und einem nach hinten zeigenden Oberflächenumlenksekundärspiegel (M2), der sich zur Erzeugung eines Zwischenbildes (II) vor dem Hauptspiegel (M1) vor dem Hauptspiegel (M1) befindet, und
einer Zoom-Übertragungslinsengruppe (G2), die sich optisch hinter dem Zwischenbild (II) befindet und eine feste Feldlinsenuntergruppe (G21), eine erste bewegliche Linsenuntergruppe (G22) und eine zweite bewegliche Linsenuntergruppe (G23) aufweist.
2. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste
Feldlinsenuntergruppe (G21) zur Korrektur von Aberrationen dient, die von der katoptri
schen Objektivlinsengruppe (G1) erzeugt sind.
3. Katadioptrische Zoom-Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste bewegliche Linsenuntergruppe (G22) als eine positive Variationseinrichtung fun
giert, die den Hauptteil der Zoom-Tätigkeit liefert, während sie eine Hauptkorrektur der
asphärischen Aberration in der Übertragungsuntergruppe liefert.
4. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite bewegliche Linsenuntergruppe (23) als ein negativer Kompensa
tor fungiert und die von der festen Feldlinsenuntergruppe (G21) und der ersten bewegli
chen Linsenuntergruppe (G22) erzeugten verbleibenden Aberrationen ausgleicht.
5. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die feste Feldlinsenuntergruppe (G21) eine asphärische Linse (L1) und eine
zweiteilige Linse (L2, L3) einschließt.
6. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die feste Feldlinsenuntergruppe (G21a) zwei zweiteilige Linsen (L1a, L1a';
L2a, L3a) einschließt.
7. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die feste Feldlinsenuntergruppe (G21b) eine Linse (L1b) mit abgestuftem
Brechungsindex und eine zweiteilige Linse (L2b, L3b) einschließt.
8. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch
ein Verhältnis der maximalen effektiven Brennweite zu der Gesamtlänge des Objektive
von wenigstens ungefähr 7,75.
9. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch
ein Verhältnis der hinteren Brennweite zu der Gesamtlänge des Objektives von wenig
stens ungefähr 0,2.
10. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch
ein Verhältnis der effektiven Brennweite der Objektivlinsengruppe (G1) zu der Gesamt
länge des Objektives, das gleich oder geringer als ungefähr 1 ist.
11. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Refraktionsuntergruppe Gläser mit anormaler Dispersion für eine Farb
korrektur über ein breites Spektralband einschließt, das sich von ungefähr 400 bis 1100
nm erstreckt.
12. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet
durch eine Objektivlinsengruppe (G1), die mit einer Geschwindigkeit von weniger als
F/2,25 arbeitet.
13. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet
durch ein Abschattungsverhältnis von weniger als 0,3.
14. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zwei beweglichen Linsenuntergruppen (G22, G23) sowohl eine Brenn
weitenvariation als auch eine Fokuseinstellung bereitstellen.
15. Katadioptrisches Zoom-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Brechkraft der ersten beweglichen Linsenuntergruppe (G22) über das
3,5fache der absoluten Brechkraft der zweiten beweglichen Linsenuntergruppe (G23)
beträgt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/958,600 US5940222A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Catadioptric zoom lens assemblies |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19850436A1 true DE19850436A1 (de) | 1999-04-29 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19850436A Ceased DE19850436A1 (de) | 1997-10-27 | 1998-10-27 | Katadioptrisches Zoom-Objektiv |
Country Status (4)
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US (1) | US5940222A (de) |
JP (1) | JPH11202208A (de) |
DE (1) | DE19850436A1 (de) |
GB (1) | GB2330919B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1862837A1 (de) | 2006-05-31 | 2007-12-05 | Diehl BGT Defence GmbH & Co.KG | Multispektrale Abbildungsoptik |
ITNA20090061A1 (it) * | 2009-10-05 | 2011-04-06 | Optimath Srl | Nuova combinazione ottica per telescopi senza la limitazione del diametro dovuta alla dimensione del correttore. |
Families Citing this family (47)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW538256B (en) * | 2000-01-14 | 2003-06-21 | Zeiss Stiftung | Microlithographic reduction projection catadioptric objective |
FR2806170B1 (fr) * | 2000-03-07 | 2003-06-20 | Michel Paramythioti | Relais optique correcteur d'aberrations pour systeme optique , notamment telescope a miroirs |
US6362923B1 (en) * | 2000-03-10 | 2002-03-26 | Kla-Tencor | Lens for microscopic inspection |
US6862142B2 (en) | 2000-03-10 | 2005-03-01 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Multi-detector microscopic inspection system |
US6819483B1 (en) * | 2000-11-14 | 2004-11-16 | Lockheed Martin Corporation | Optical device and method for correcting field-dependent phase errors in distributed aperture telescope systems |
JP2004514943A (ja) * | 2000-11-28 | 2004-05-20 | カール・ツアイス・エスエムテイ・アーゲー | 157nmリソグラフィ用の反射屈折投影系 |
US7869121B2 (en) * | 2003-02-21 | 2011-01-11 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Small ultra-high NA catadioptric objective using aspheric surfaces |
US7010202B1 (en) * | 2003-09-16 | 2006-03-07 | Lockheed Martin Corporation | Variable field of view optical system |
US8208198B2 (en) | 2004-01-14 | 2012-06-26 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Catadioptric projection objective |
US7268956B2 (en) * | 2003-11-24 | 2007-09-11 | Electronic Scripting Products, Inc. | Solid catadioptric lens with two viewpoints |
US7038846B2 (en) * | 2003-11-24 | 2006-05-02 | Electronic Scripting Products, Inc. | Solid catadioptric lens with a single viewpoint |
JP2005172971A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Nagano Kogaku Kenkyusho:Kk | 屈折反射複合光学系 |
US20080151365A1 (en) | 2004-01-14 | 2008-06-26 | Carl Zeiss Smt Ag | Catadioptric projection objective |
KR101213831B1 (ko) | 2004-05-17 | 2012-12-24 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 중간이미지를 갖는 카타디옵트릭 투사 대물렌즈 |
US7148953B2 (en) * | 2004-11-01 | 2006-12-12 | Ultratech, Inc. | Apochromatic unit-magnification projection optical system |
US7199868B2 (en) * | 2004-11-02 | 2007-04-03 | Identix Incorporated | High performance fingerprint imaging system |
US8320645B2 (en) | 2004-11-02 | 2012-11-27 | Identix Incorporated | High performance multi-mode palmprint and fingerprint scanning device and system |
US7554728B1 (en) * | 2006-09-15 | 2009-06-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Modified gregorian astronomical telescope |
JP5179216B2 (ja) * | 2008-02-14 | 2013-04-10 | 富士フイルム株式会社 | ズームレンズ |
JP2010249877A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Nikon Corp | 変倍式望遠光学系及びこれを備える光学装置 |
JP5440759B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2014-03-12 | 株式会社ニコン | 変倍式望遠光学系及びこれを備える光学装置 |
US8488237B2 (en) * | 2011-01-12 | 2013-07-16 | Raytheon Company | Wide spectral coverage Ross corrected Cassegrain-like telescope |
RU2498363C1 (ru) * | 2012-04-12 | 2013-11-10 | Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" (ОАО "ПО "НПЗ") | Зеркально-линзовый объектив |
US9316808B1 (en) | 2014-03-16 | 2016-04-19 | Hyperion Development, LLC | Optical assembly for a wide field of view point action camera with a low sag aspheric lens element |
US9494772B1 (en) | 2014-03-16 | 2016-11-15 | Hyperion Development, LLC | Optical assembly for a wide field of view point action camera with low field curvature |
US9726859B1 (en) | 2014-03-16 | 2017-08-08 | Navitar Industries, Llc | Optical assembly for a wide field of view camera with low TV distortion |
US9995910B1 (en) | 2014-03-16 | 2018-06-12 | Navitar Industries, Llc | Optical assembly for a compact wide field of view digital camera with high MTF |
US10139595B1 (en) | 2014-03-16 | 2018-11-27 | Navitar Industries, Llc | Optical assembly for a compact wide field of view digital camera with low first lens diameter to image diagonal ratio |
US9091843B1 (en) | 2014-03-16 | 2015-07-28 | Hyperion Development, LLC | Optical assembly for a wide field of view point action camera with low track length to focal length ratio |
US9316820B1 (en) | 2014-03-16 | 2016-04-19 | Hyperion Development, LLC | Optical assembly for a wide field of view point action camera with low astigmatism |
US10386604B1 (en) | 2014-03-16 | 2019-08-20 | Navitar Industries, Llc | Compact wide field of view digital camera with stray light impact suppression |
US10545314B1 (en) | 2014-03-16 | 2020-01-28 | Navitar Industries, Llc | Optical assembly for a compact wide field of view digital camera with low lateral chromatic aberration |
KR20160091085A (ko) | 2015-01-23 | 2016-08-02 | 삼성전자주식회사 | 반사 굴절 광학계 및 이미지 촬영 장치 |
US10133043B1 (en) * | 2016-09-05 | 2018-11-20 | Telelens LLC. | Compact telephoto lens camera suitable for use in smart phones and similar devices, and methods of using same |
CN106526820A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-03-22 | 长春理工大学 | 一种基于非球面整形镜的高发射效率空间激光通信天线 |
CN109407289A (zh) * | 2017-08-17 | 2019-03-01 | 北京遥感设备研究所 | 一种用于远距离低背景探测的折反式低辐射光学系统 |
US10948701B2 (en) | 2018-02-27 | 2021-03-16 | Fujifilm Corporation | Variable magnification optical system and imaging apparatus |
JP6815375B2 (ja) * | 2018-02-27 | 2021-01-20 | 富士フイルム株式会社 | 変倍光学系及び撮像装置 |
US11221470B2 (en) * | 2018-02-27 | 2022-01-11 | Fujifilm Corporation | Variable magnification optical system and imaging apparatus |
JP6815376B2 (ja) * | 2018-02-27 | 2021-01-20 | 富士フイルム株式会社 | 変倍光学系及び撮像装置 |
CN110646932B (zh) | 2019-09-27 | 2022-05-17 | Oppo广东移动通信有限公司 | 反射式摄像头和电子装置 |
CN114600027B (zh) * | 2019-10-29 | 2023-11-14 | 富士胶片株式会社 | 变倍光学系统及摄像装置 |
CN110927940B (zh) * | 2019-12-19 | 2022-02-08 | 浙江舜宇光学有限公司 | 摄像装置 |
CN111077665B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-02-01 | 西安邮电大学 | 一种低成本紧凑型大变倍比折反连续变焦系统 |
CN111624754A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-09-04 | 长春理工大学 | 一种可见光精跟踪两档变焦镜头 |
JP7317252B2 (ja) * | 2020-12-21 | 2023-07-28 | 富士フイルム株式会社 | 変倍光学系および撮像装置 |
CN113325571B (zh) * | 2021-05-26 | 2024-01-30 | 长春理工大学 | 一种紧凑型大相对孔径长焦高清目标探测光学系统 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3529888A (en) * | 1968-09-16 | 1970-09-22 | Richard A Buchroeder | Catadioptric optical system for telescopes and the like |
US4235508A (en) * | 1978-07-17 | 1980-11-25 | Questar Corporation | Dual focal length objective |
US4971428A (en) * | 1989-03-27 | 1990-11-20 | Lenzar Optics Corporation | Catadioptric zoom lens |
US5114238A (en) * | 1990-06-28 | 1992-05-19 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Infrared catadioptric zoom relay telescope |
US5089910A (en) * | 1990-06-28 | 1992-02-18 | Lookheed Missiles & Space Company, Inc. | Infrared catadioptric zoom relay telescope with an asperic primary mirror |
US5161051A (en) * | 1990-12-13 | 1992-11-03 | Hughes Aircraft Company | Simultaneous dual field of view sensor |
-
1997
- 1997-10-27 US US08/958,600 patent/US5940222A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-10-22 JP JP10300741A patent/JPH11202208A/ja active Pending
- 1998-10-27 GB GB9823359A patent/GB2330919B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-27 DE DE19850436A patent/DE19850436A1/de not_active Ceased
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1862837A1 (de) | 2006-05-31 | 2007-12-05 | Diehl BGT Defence GmbH & Co.KG | Multispektrale Abbildungsoptik |
DE102006025328B4 (de) | 2006-05-31 | 2019-09-05 | Diehl Defence Gmbh & Co. Kg | Multispektrale Abbildungsoptik, Suchkopf und Lenkflugkörper |
ITNA20090061A1 (it) * | 2009-10-05 | 2011-04-06 | Optimath Srl | Nuova combinazione ottica per telescopi senza la limitazione del diametro dovuta alla dimensione del correttore. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2330919A (en) | 1999-05-05 |
GB9823359D0 (en) | 1998-12-23 |
JPH11202208A (ja) | 1999-07-30 |
GB2330919B (en) | 2002-02-13 |
US5940222A (en) | 1999-08-17 |
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