DE2300985C3 - Dreilinsiges Projektionsobjektiv für Schreib- (Overhead-) Projektoren u.a. Anwendungsfälle - Google Patents
Dreilinsiges Projektionsobjektiv für Schreib- (Overhead-) Projektoren u.a. AnwendungsfälleInfo
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Description
Bild-Schnittweite 5'= 92,69
Bildwinkel 2,-=43°
Bildwinkel 2,-=43°
Petzval-Summe Σ p= 0.524
Linse
Radien
Dicken Brechzahl
Durchmesser
Π =+28,132
T1 = plan
T1 = plan
λ3 = -35,827
rA = +35,827
r5 = plan
r6 = -28,132
rA = +35,827
r5 = plan
r6 = -28,132
d, = 2,49 Λ =4,52 di = 0,87
I2 = 4,52 d3 = 2,49
1,52249
1,52249
1,52249
59,48
59,48
59,48
19,4 15,3 19,4
9. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Konstruktionsdaten
hat, bezogen auf eine Brennweite /'= 100:
Bild-Schnittweite i'= 86,06
Bildwinkel 2-=48°
Bildwinkel 2-=48°
Petzval-Summe £ p" 0^
Linse
Radien
Dicken Brechzahl
Durchmesser
/-, = +16,344
T1= - 82,598
r} = -43,484
/4 = +16,180
r, = +137,117
rh= - 62,876
T1= - 82,598
r} = -43,484
/4 = +16,180
r, = +137,117
rh= - 62,876
d, = 3,95 /, = 1,27
d2 = 0,51 /, = 11,04
i/j = 2,36 1,52249
1,52249
1,52249
59,48
59,48
59,48
16,5 16,5 20,6
Die Erfindung betrifft ein dreilinsiges Projektionsobjektiv vom Triplett-Typ für Schreib(Overhead)=Projek=
toren und ähnliche Anwendungsfälle, mit einer sammelnden Vorderlinse, einer zerstreuenden Mittellinse
und einer sammelnden Hinterlinse.
Bei Schreibprojektoren (Overhead-Projektoren) und anderen ähnlichen großformatigen Projektionsaufgaben
sind Objektive mit beträchtlichen freien Diirchmessern
erforderlich. Um den Aufwand bezüglich Konstruktion und Kosten in vertretbaren Grenzen zu halten,
verwendet man vielfach einfache Objektive aus zwei Meniskus-Linsen, wobei üblicherweise ein zur Knickung
des Strahlengangs dienender Spiegel zwischen den beiden Menisken angeordnet wird. Der freie Durchmesser
der Menisken kann beispielsweise 95 mm betragen. Die mit solchen Menisken erreichbare Abbildungsquali-
tat ist nur mäßig. Bessere Schreibprojektoren enthalten
deshalb aufwendigere Objektive, vorzugsweise drejHnsige Anastigmate vom Triplett-Typ, wobei der Umlenkspiegel vorzugsweise oberhalb des Objektivs angeordnet ist Die in Anbetracht der erforderlichen Linsengrößen erheblichen Mehrkosten nimmt man dabei notgedrungen in Kauf. Die Kosten werden insbesondere
durch die Menge und Qualität des benötigten optischen Glases bestimmt
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein für Schreibprojekioren und andere ähnliche Anwendungsfälle gut geeignetes Projektionsobjektiv zu schaffen, das
mit geringem Aufwand und zu geringen Kosten herstellbar ist
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einem Projektionsobjektiv der eingangs angegebenen
Art, das dadurch gekennzeichnet ist daß alle drei Linsen aus im wesentlichen gleichem optischen Kxonglas niedriger Dispersion bestehen.
Das erfindungsgemäße Objektiv steht in ausgeprägtem Gegensatz zu den bekannten Tripletts (z. B. US-PS
30 36 498), bei denen durchweg die einleuchtende Lehre befolgt wird, daß in Anbetracht der positiven Gesamt-Brennweite und der positiven Einzel-Brennweiten von
Vorder- und Hinterlinse die zerstreuende Mittellinse aus einem Glas bestehen muß, das eine erheblich
größere Dispersion als die für die Vorder- und Hinterlinse verwendeten Gläser hat, um deren Dispersionen kompensieren zu können. Dieser Grundsatz
beherrschte das ganze Denken um den Triplett-Typ.
Es hat sich jedoch gezeigt daß bei dem erfindungsgemäßen Projektionsobjektiv aus drei Linsen aus gleichem Kronglas niedriger Dispersion ohne weiteres
Korrektionszustände zu verwirklichen sind, die eine für die Projektion relativ großer Vorlagen mit mäßigen
Vergrößerungen noch sehr befriedigende Abbildungsqualität ergeben. Dies gilt besonders für Arbeits- oder
Schreibprojektoren, bei denen überdies noch eine im Vergleich zu anderen Projektoren verhältnismäßig
geringe relative öffnung für die abbildenden Strahlen vorhanden ist Die genannten Korrektionszustände sind
auch deshalb möglich, weil beim Triplett durch gute sphärische Korrektion, die bei Meniskusobjektiven
nicht möglich ist die Auswirkungen des Fürblängsfehlers verkleinert werden können und der Farbquerfehler
durch entsprechende Korrektion behoben werden kann, wobei insbesondere auch die Möglichkeit besteht, den
Farbquerfehler durch einen symmetrischen Aufbau des Objektivs auszuschalten, der bedeutende fertigungstechnische Vorteile bietet
Da bei dem erftndungsgemäßen Objektiv alle Linsen
aus Kronglas niedriger Dispersion bestehen, können die auf die unkompensiert bleibende Dispersion zurückgehenden Farbortfehler entsprechend klein gemacht
werden. Vorzugsweise soll die Abbesche Zahl des verwendeten Glases über 50 liegen.
Eine bezüglich des Aufwandes besonders günstige Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet daß ein
Glas mit verhältnismäßig niedrigem Brechungsindex, insbesondere unter 1,535, verwendet wird. Diese
Maßnahme ist in bezug auf die Mittellinse bei Dreilinsern ganz ungewöhnlich, da man bei den
bekannten Tripletts in der Mittellinse zwecks Korrektion der Farbfehler Flintgläser, d. h. Gläser hoher
Dispersion, verwendet die durchweg wesentliche höhere Brechwerte haben. Bei dem erfindungsgemäßen
Projektionsobjektiv kann man jedoch den Vorteil des niedrigen Preises der niedrig brechenden einfachen
Krongläser unbedenklich ausnutzen, weil sich im Vergleich zu üblichen Dreilinsern, bei denen die erste
und die dritte Linse aus einfachen Krongläsern bestehen, die Mittellinse jedoch aus einem höher
brechenden Flintglas besteht, die niedrige Brechzahl in der hier ebenfalls aus Kronglas bestehenden Mittellinse
günstig auf die Petzval-Krümmung auswirkt Wegen des niedrigen Brechungsindex der mit negativer Brennweite
ausgeführten Mittellinse erhält man auch schon mit
geringeren Brechkräften bzw. größeren Krümmungsradien ausreichende Werte für die Petzval-Krümmung.
Dies ermöglicht dünnere Linsen, d.h. geringeren Materialeinsatz — besonders wichtig bei den relativ
großen Linsendurchmessern — und relativ große
Krümmungsradien, die eine rationelle Bearbeitung der
Linsen erleichtern.
Zum Vergleich sei angegeben, daß bei Doppelmeniskusobjektiven die Petzval-Summe etwa 0,7 beträgt bei
normalen Anastigmaten etwa 0,4, und bei dem
erfindungsgemäßen Objektiv etwa 0,5 betragen kann.
Man erkennt daraus, daß das erfindungsgemäße Objektiv trotz des gegenüber übli/.]>sn Anastigmaten
erheblich einfacheren AufDaus eine diesen ähnliche Verbesserung der Bildfeldebnung im Vergleich zu
Doppelmeniskus-Objektiven aus ähnlichen einfachen Gläsern erlaubt Hinzu gesellt sich unverändert der dem
Triplett gegenüber dem Doppelmeniskus eigene Vorteil der kürzeren Baulänge. Dadurch kann auch das
erfindungsgemäße Triplett mit verhältnismäßig kleinen
Linsendurchmessern gebaut werden. Dies senkt den
Material- und Kostenaufwand. Im FiJl von Schreib-(Overhead-)Projektoren gilt dies nicht nur für das
Objektiv selbst sondern auch für den Umlenkspiegel, der dann mit noch annehmbarer Größe außerhalb des
Objektivs angeordnet und somit ohne Beeinflussung des das Objektiv durchsetzenden Strahlenganges in üblicher
Weise geschwenkt werden kann. Beim Doppelmeniskus-Objektiv, bei dem der Spiegel grundsätzlich
zwischen den beiden Linsen liegt bringt dagegen jede
Schwenkung des Spiegels Bildverschlechterung^n mit
sich, da die optische Achse dann erheblich aus der Achse der Frontlinse herauswandert
Im Sinne der angestrebten Verringerung des Materialeinsatzes ist es ferner vorteilhaft, wenn alle Linsen aus
einem Glas verhältnismäßig niedriger Dichte, insbesondere unter 2,7 g/cm3, bestehen.
Aus den vorstehenden Angaben zeigt sich, daß für das erfindungsgemäße Projektionsobjektiv ein einfaches
und wenig kostspieliges optisches Kronglas geeignet ist,
w wie es als Massenglas von vielen Herstellern für
einfache optische Geräte in großen Mengen verwendet wird. Ein typischer Vertreter eines solchen geeigneten
Massenglases ist das von zahlreichen Glasherstellern vertriebene Brillenrohg'as mit einem Brechungsindex
von 'id" 1,52249 und einer Abbeschen Zahl von v=59,6.
Von der Firma Jenaer Glaswerke Schott & Gen. wird dieses Glas unter der Handelsbezeichnung K5 vertrieben. Ein weiterer Vorteil ist dabei darin zu sehen, daß
dieses Glas wie überhaupt gewöhnliches Kronglas
allgemein günstige optische Gebrauchseigenschaften
aufweist. So ist es relativ spezifisch leicht, gut lichtdurchlässig, chemisch sehr beständig und sehr
kratz- und wischfest.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Projekte tionsobjektivs ist es durchaus möglich, weitere Vereinfachungen einzuführen, ohne die optische Qualität
merklich schmälern zu müssen. Insbesondere können die Vorder- und die Hinterlinse gleiche Plankonvexlin-
sen sein. Dies erleichtert die Herstellung der Linsen, deren Lagerhaltung und den Zusammenbau des
Objektivs. Die Mittellinse kann insbesondere bei einem zu ihr symmetrischen Aufbau eine bikonkave Linse mit
zwei gleichen Krümmungsradien sein. Auch dies ist ersichtlich fertigungstechnisch günstig.
Die Kosten for einen Satz ungeschliffene Preßlinge ab
Glaswerk betragen bei erfindungsgemäßen Projektionsobjektiven nur einen Bruchteil der Kosten
vergleichbarer herkömmlicher Projektions-Anastigmate vom Triplett-Typ.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben, wobei alle sich vom Stand der
Technik unterscheidenden Merkmale von erfindungswesentlicher Bedeutung sein können. Es zeigen
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform und
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform.
Das in F i g. 1 dargestellte Objektiv ist symmetrisch zur Mittellinse L2 und hat den weiteren fertigungstechnischen Vorteil, daß die Vorderlinse L\ und die
Hinterlinse L3 gleiche Plankonvexlinsen sind und daß die Mittellinse L2 eine bikonkave Linse mit zwei
gleichen Krümmungsradien ist. Die Daten des Objektivs sind, bezogen auf eine bildseitige Brennweite C= 100:
Bild-Schnittweite s'= 92,69
Bildwinkel 2-=43"
Dicken | 2,49 | Hrecluüfil | Dispersion | iJurcn- |
4,52 | messer | |||
0,87 | ||||
rf, = | 4.52 | 1,52249 | 59,48 | 19,4 |
h = | 2,49 | |||
Ci2 = | 1,52249 | 59,48 | 15,3 | |
h = | ||||
rf, = | 1,52249 | 59,48 | 19,4 | |
r, = +28,132
r2 = plan
r2 = plan
Ο = -35,827
r4 = +35,827
/5 = plan
rh = -28,132
Fig. 2 zeigt eine unsymmetrische Ausführungsform mit folgenden Daten, wieder bezogen auf eine
Brennweite A = IOO:
Bild-Schnittweite s'= 86,06
Bildwinkel 2-· =48°
Radien
Dicken
Brechzahl
Durchmesser
r, = +16,344
T1 = - 82,598
r} = -43,484
r4 = + 16,180
r5 = +137,117
r6 = - 62,876
d\ = | 3,95 | 1,52249 | 59,48 |
/| = | 1,27 | ||
rf2 = | 0,51 | 1,52249 | 59,48 |
h = | 11,04 | ||
rf,= | 2,36 | 1,52249 | 59,48 |
16,5
16,5
20,6
Die beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, daß im Rahmen der Erfindung Objektive stark
unterschiedlicher Gestaltung möglich sind, so daß ein
entsprechend breiter Spielraum für weitere Ausführungsformen besteht
Claims (8)
1. Dreilinsiges Projektionsobjektiv vom Tnplett-Typ
für Schreib- (Overhead-} Projektoren und ähnliche Anwendungsfälle, mit einer sammelnden
Vorderlinse, einer zerstreuenden Mittellinse und einer sammelnden Hinterlinse, dadurch gekennzeichnet,
daß alle drei Linsen (Li, Lq, Lf)
aus im wesentlichen gleichem optischen Kronglas niedriger Dispersion bestehen.
2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß alle Linsen aus einem Glas mit einer Abbeschen Zahl v> 50 bestehen.
3. Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Linsen aus einem Glas mit
einem Brechungsindex unter 1,535 bestehen.
4. Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Linsen
aus einem Glas mit einer Dichte unter 2,7 g/cm3 bestehen.
5. Objektiv nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es symmetrisch zur Mittelachse (L2) ist
6. Objektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderlinse
(Lt) und die Hinterlinse (L3) gleiche
Plankonvexlinsen sind.
7. Objektiv nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinse (L2) eine
bikonkave Linse mit zwei gleichen Krümmungsradien ist
8. Objektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Konstruktionsdaten hat,
bezogen auf eine Brennweite /'= 100:
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2300985A DE2300985C3 (de) | 1973-01-10 | 1973-01-10 | Dreilinsiges Projektionsobjektiv für Schreib- (Overhead-) Projektoren u.a. Anwendungsfälle |
US05/431,680 US3936155A (en) | 1973-01-10 | 1974-01-09 | Three-element projection lenses |
GB93874A GB1427883A (en) | 1973-01-10 | 1974-01-09 | Three-element projection lenses |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2300985A DE2300985C3 (de) | 1973-01-10 | 1973-01-10 | Dreilinsiges Projektionsobjektiv für Schreib- (Overhead-) Projektoren u.a. Anwendungsfälle |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2300985A1 DE2300985A1 (de) | 1974-07-25 |
DE2300985B2 DE2300985B2 (de) | 1980-02-07 |
DE2300985C3 true DE2300985C3 (de) | 1980-10-16 |
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ID=5868649
Family Applications (1)
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DE (1) | DE2300985C3 (de) |
GB (1) | GB1427883A (de) |
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