DE3015858A1

DE3015858A1 - Temp. stabilised plastics lens for camera - has positive and negative elements with opposing thermal change characteristics

Info

Publication number: DE3015858A1
Application number: DE19803015858
Authority: DE
Inventors: Satoshi Mogami
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1980-11-06
Also published as: JPS55143518A; JPS6134644B2

Abstract

The lightweight lens system for a camera has positive and negative elements of variable temperature affected plastics so arranged that the focal changes in the entire system are cancelled out and a clearly defined image is obtained at all times. The lens materials have strong temperature coefficients and are simple to manufacture. No special care has to be taken in lens mountings and a glass element can be included.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Linsensystem mit tinsengliedern, die aus Materialien, wie beispielsweise .Kunststoff, hergestellt sind, deren Brechungsindizes sich bei Temperaturänderung stark ändern.The invention relates to a lens system with tinsenteile that from Materials, such as .Plastic, are made, their refractive indices change greatly with a change in temperature.

In den letzten Jahren sind Untersuchungen zur Verbesserung der Stabilität von Kunststoff-Materialien in großem Umfang durchgeführt worden, um die Verwendung von Kunststoff-Linsen in qualitativ hochwertigen Linsensystemen zu ermöglichen, da sich dadurch die Kosten solcher Linsensysteme stark Verringern lassen. Die Brechungsindizes von Kunststoffen ändern sich jedoch im Vergleich mit den Brechungsindizes von optischem Glas stark mit der Temperatur, so daß bei Linsensystemen mit Kunststoff-Linsen die Fokussierlage bei Temperaturänderung starken Schwankungen unterworfen ist.In recent years, there are studies to improve the stability of plastic materials has been carried out on a large scale to the use of plastic lenses in high quality lens systems, since this can greatly reduce the cost of such lens systems. The refractive indices of plastics, however, change in comparison with the refractive indices of optical Glass varies greatly with temperature, so that in lens systems with plastic lenses the Focusing position is subject to strong fluctuations when the temperature changes.

Wenn also ein solches Linsensystem, das auf eine bestimmte Temperatur abgestimmt ist, brei einer anderen Temperatur benutzt wird, so ergibt sich aufgrund der Abweichung aus der scharf eingestellten Lage eine unscharfe Abbildung und damit eine gravierende Verschlechterung der Abbildungseigenschaften dieser Linse. Wenn beispielsweise ein Linsensystem eine Kunststofflinse mit positiver Brechkraft aufweist, nimmt der Brechungsindex des Kunststoffes bei einer Verringerung der Temperatur zu, so daß die Brechkraft dieser Linse stärker und der Bildpunkt zur Seite des Objektfeldes hin verschoben wird. Da praktisch alle Kunststoffe eine gewisse Temperaturbeeinflussung des Brechungsindex haben, wird es als extrem schwierig angesehen, stabile Linsensysteme aus Kunststoff-Linsen-herzustellen; dies gilt insbesondere für den Fall, daß Kunststoff linsen in qualitativ hochwertigen Linsensystemen bzw. Objektiven eingesetzt werden sollen, wie beispielsweise als Linsen für die Objektive von einäugigen Spiegelreflexkameras, die sehr gute Abbildungseigenschaften und ein hohes Auflösungsvermögen haben müssen; Deshalb ist der Einsatz von Kunststoff-Linsen bisher auf Linsensysteme beschränkt gewesen, bei denen eine etwaige Änderung des Brechungsindex mit der Temperatur weitgehend vernachlässigt werden konnte. Zur Lösung dieses Problems wird in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung No. 3797/1978 ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Änderung des Brechungsindex mechanisch und manuell korrigiert werden kann; da es jedoch keine klare und eindeutige Theorie des Temperaturverhaltens des Brechungsindex von Kunststoff-Linsen gibt, mußten sehr aufwendige, rein empirische Versuche durchgeführt werden, die bisher nicht zur Entwicklung von Kunststpffmaterialien mit kleinen Änderungen des Brechungsindex mit der Temperatur geführt haben.So if such a lens system that at a certain temperature is matched, porridge is used at a different temperature, it results due to the deviation from the focused position is a blurred image and thus a serious deterioration in the imaging properties of this lens. if For example, a lens system has a plastic lens with positive refractive power, the refractive index of the plastic decreases with a decrease in temperature so that the refractive power of this lens is stronger and the image point to the side of the object field is moved towards. Since practically all plastics have a certain influence on temperature of the index of refraction, it is considered extremely difficult to have stable lens systems made of plastic lenses; this is especially true in the case that plastic lenses are used in high quality lens systems or objectives should, for example, as lenses for the lenses of single-lens reflex cameras, which must have very good imaging properties and a high resolution; That's why the use of plastic lenses has so far been limited to lens systems, where a possible change in the refractive index with temperature largely could be neglected. To solve this problem, the Japanese Utility model publication No. 3797/1978 proposed a method in which the change in the refractive index can be corrected mechanically and manually; there However, there is no clear and unambiguous theory of the temperature behavior of the refractive index of plastic lenses, very complex, purely empirical tests had to be carried out who have not yet developed plastic materials with small changes of the refractive index have led to temperature.

Wegen der stark verringerten Kosten solcher Linsensysteme wird jedoch weiterhin stark an dem Einsatz von Kunststofflinsen für Objektive gearbeitet, wobei insbesondere Wert gelegt wird auf die- Entwicklung von Kunststofflinsen, bei denen eine Temperaturschwankung nur eine kleine Verschiebungdes Brennpunktes und damit der Scharfeinstellung verursacht.However, because of the greatly reduced cost of such lens systems continued to work hard on the use of plastic lenses for lenses, whereby Particular emphasis is placed on the development of plastic lenses in which a temperature fluctuation only a small shift of the focus and thus the focus.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Linsensystem mit Linsen aus Materialien vorzuschlagen, deren Brechungsindizes sich stark mit der Temperatur ändern, wobei diese Temperaturänderung jedoch nur eine kleine Verschiebung des Brennpunktes bewirkt; es muß deshalb nicht auf die Entwicklung von optischen Materialien gewartet werden, deren Brechungsindizes sich nur wenig mit der Temperatur ändern.It is therefore an object of the present invention to provide a lens system to propose using lenses made of materials whose refractive indices are strongly related the temperature change, but this temperature change is only a small shift of focus causes; therefore it does not have to involve the development of optical Materials are serviced whose refractive indices vary only slightly with temperature change.

Die vorliegende Erfindung schlägt also ein Linsensystem mit Linsen aus Materialien vor, deren Brechungsindizes sich stark mit der Temperatur ändern, während die-durch eine Temperaturänderung verursachte Verschiebung des Brennpunktes gering ist.The present invention therefore proposes a lens system with lenses from materials whose refractive indices change strongly with temperature, while the shift in focus caused by a change in temperature is low.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Diagramm der Brechkraft-Anordnung eines Linsensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 eine graphische Darstellung des Vergleichs zwischen verschiedenen Änderungen der Brennpunktslage unter dem Einfluß einer Temperaturänderung.The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments Explained in more detail with reference to the accompanying schematic drawings. Show it 1 shows a diagram of the refractive power arrangement of a lens system according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a graph showing the comparison between various changes in focus position under the influence of a change in temperature.

Im folgenden soll ein Linsensystem mit N Linsen untersucht werden, das auch oder ausschließlich Kunststofflinsen enthält.In the following a lens system with N lenses is to be examined, which also or exclusively contains plastic lenses.

Dabei ist f die Gesamtbrennweite des Linsensystems, f1 die Brennweite der i-ten Linse L. bei der- Temperatur T, h. die 1 1 Einfallshöhe eines paraxialen Strahls, der bei einer Höhe 1 von der Objektseite auf die Linse L. fällt, und ni(T) der Brechungsindex der Linse L. bei der Temperatur T.Die Temperatur-Dispersionszahl w. des die Linse Li bildenden Materials 1 1 ist definiert als Da für das Gesamtsystem kleiner ist, wird die Größe der durch eine Temperaturänderung verursachten Verschiebung des Brennpunktes kleiner; wenn außerdem die Gleichung gilt, wird die Größe der durch eine Temperaturänderung verursachten Verschiebung des Brennpunktes des gesamten Linsensystems in Bezug auf die beiden Temperaturpunkte T1 und T2 Null. Dies entspricht dem für den Achromatismus entwickelten Verfahren, die Änderung des Brechungsindex durch die Wellenlänge auszugleichen bzw. zu negieren. Im Gegensatz zum Achromatismus wird Gleichung (1) die Bedingung für die "Temperaturauslöschung" bzw. 11Temp eratur-Extinktion" genannt. Bei einer einzigen Kunststofflinse kann die durch eine Temperaturänderung verursachte Verschiebung des Brennpunktes nur dann reduziert werden, wenn die Änderung des Brechungsindex ihres Materials mit der Temperatur klein wird; wird jedoch der Wert für durch eine Kombination von wenigstens zwei Linsen reduziert, so wird es möglich, ein Linsensystem zu Erhalten, das über einen breiten Temperaturbereich stabil ist; wenn der Wert für zu Null gemacht wird, kann die Größe der Änderung der Lage des Brennpunktes mit der Temperatur in Bezug auf die beiden Punkte zu Null gemacht werden. Darüberhinaus wird ein Linsen--system, das unabhängig von den Werten des Krümmungsradius und dem Abstand zwischen den Scheitelpunkten der Linsen Gleichung (1) erfüllt, immer ein Linsensystem, dessen Brennpunkt sich mit der Temperatur nicht verschiebt; umgekehrt erfüllt ein Linsensystem, dessen Brennpunkt mit der Temperatur nicht verschoben wird, immer Gleichung (1). Deshalb ist also Gleichung (1) eine notwendige und hinreichende Bedingung für die Entwicklung eines Linsensystems, dessen Brennpunkt exakt in Bezug auf die beiden Punkte nicht mit der Temperatur verschoben wird. Was die Temperatur-Dispersionszahl w und insbesondere ihren Wert betrifft, der bei einem einzigen Kunststoffmaterial nicht vorliegt, ist es möglich, durch Verwendung einer dünnen Kontaktlinse einen beliebigen Wert einschließlich eines negativen Wertes zu erhalten.Here f is the total focal length of the lens system, f1 the focal length of the i-th lens L. at the temperature T, h. the 1 1 height of incidence of a paraxial ray which falls at a height 1 from the object side on the lens L., and ni (T) is the refractive index of the lens L. at the temperature T. The temperature dispersion number w. of the lens forming the lens Li Materials 1 1 is defined as There is smaller for the entire system, the amount of shift in focus caused by a temperature change becomes smaller; if in addition the equation applies, the magnitude of the shift in the focal point of the entire lens system caused by a temperature change in relation to the two temperature points T1 and T2 becomes zero. This corresponds to the method developed for achromatism to compensate or negate the change in the refractive index due to the wavelength. In contrast to achromatism, equation (1) is called the condition for "temperature extinction" or 11Temp erature-extinction. "With a single plastic lens, the shift in focus caused by a change in temperature can only be reduced if the change in the refractive index of its material becomes small with temperature; however, the value for reduced by a combination of at least two lenses, it becomes possible to obtain a lens system which is stable over a wide temperature range; if the value for is made zero, the amount of change in the position of the focus with temperature with respect to the two points can be made zero. In addition, a lens system that satisfies equation (1) regardless of the values of the radius of curvature and the distance between the vertices of the lenses will always be a lens system whose focal point does not shift with temperature; conversely, a lens system whose focus is not shifted with temperature always satisfies equation (1). Therefore equation (1) is a necessary and sufficient condition for the development of a lens system, the focus of which is exactly not shifted with the temperature with respect to the two points. As for the temperature dispersion number w, and particularly its value, which is absent from a single plastic material, it is possible to obtain any value including a negative value by using a thin contact lens.

Es ist in der Praxis unmöglich, den Wert der Gleichung (1), die bei dem Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zu Null zu machen; in der Praxis ist es jedoch nur notwendig, 1/2000 der Brennweite zu erfüllen, d .h. It is practically impossible to make the value of equation (1) used in the lens system according to the present invention zero; however, in practice it is only necessary to meet 1/2000 of the focal length, i.e.

Um eine Qualitätsverbesserung zu erhalten, wird angestrebt, den Wert der Gleichung (1) in der Größenordnung von 1/10000 der Brennweite zu erfüllen.In order to obtain a quality improvement, the aim is to increase the value of equation (1) on the order of 1/10000 of the focal length.

Eine Ausführungsform eines Linsensystems nach der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben. Dabei wird als Ausführungsform ein sogenanntes "Triplet!', also ein System mit drei Linsengliedern, verwendet, welches das aus Fig. 1 ersichtliche Diagramm für die Brechkraft-Anordnung hat.One embodiment of a lens system according to the present invention is described below. A so-called "triplet!" that is, a system with three lens elements, which is shown in FIG. 1, is used Diagram for the refractive power arrangement has.

Eine positive, von der Objektseite aus gesehen erste Linse L1 besteht aus Polymethylmethakrylat; eine negative zweite Linse L2 besteht aus Polystyrol, und eine positive dritte Linse L3 besteht aus einem üblichen optischen Glas; da die Normaltemperatur +20 OC ist, wurde die Verschiebung des Brennpunktes in Bezug auf die beiden Temperaturpunkte - 100 C und + 500 C korrigiert. Wenn die Gesamtbrennweite f des gesamten Systems f = 100 ist und die Brennweiten der aufeinanderfolgenden Linsen von der Objektseite f1, f2 und 2 sowie die Abstände zwischen den Hauptpunkten d1 und d2 sind, so hat das Linsensystem mit der oben angegebenen Konstruktion nach dieser Ausführungsform bei der Standardtemperatur von 20° C die in Tabelle 1 angegebene Konstruktion: Tabelle 1 f 100 fl 38.64 f2 -28.6369 f3 60.4595 d 3.864 d2 - 7.2098 Bei der Konstruktion dieser Ausführungsform sind die Größen der Verschiebung des Brennpunktes bei den Temperaturen -10°C und +So6 C extrem gering und liegen bei -0,0084 bzw. -0,0094; es kann also gesagt werden, daß eine extrem geringe oder gar keine Änderung der Lage des Brennpunktes mit der Temperatur auftritt.A positive first lens L1, seen from the object side, consists of polymethyl methacrylate; a negative second lens L2 is made of polystyrene, and a positive third lens L3 is made of ordinary optical glass; Since the normal temperature is +20 OC, the shift of the focus has been corrected in relation to the two temperature points - 100 C and + 500 C. If the total focal length f of the entire system is f = 100 and the focal lengths of the successive lenses from the object side are f1, f2 and 2 as well as the distances between the main points d1 and d2, then the lens system with the above-mentioned construction according to this embodiment in the Standard temperature of 20 ° C the construction indicated in Table 1: Table 1 f 100 fl 38.64 f2 -28.6369 f3 60.4595 d 3.864 d2 - 7.2098 In the construction of this embodiment, the magnitudes of the shift of the focus at the temperatures -10 ° C and + So6 C are extremely small and are -0.0084 and -0.0094, respectively; thus it can be said that there is extremely little or no change in the position of the focus with temperature.

Im folgenden soll die Tatsache aufgezeigt werden, daß eine solche Ausführungsform die Gleichung (1) ausreichend erfüllt.The following is intended to show the fact that such Embodiment satisfies equation (1) sufficiently.

Die Brechungsindezes, die Temperaturdispersionszahlen wi und die Abbe'schen Zahlen der jeweiligen, bei der obigen Ausführungsform bei den jeweiligen Temperaturen verwendeten Materialien sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt; die Einfallshöhen h. eines paraxialen, auf die jeweiligen Linsen fallenden Strahls, die auf der Basis der Werte in Tabelle 2 berechnet wurden, und die Brennweiten-der jeweiligen Linsen bei den verschiedenen Temperaturen sind in der folgenden Tabelle 3 zusammengestellt.The refractive indices, the temperature dispersion numbers wi and the Abbe'schen Numbers of the respective, in the above embodiment, at the respective temperatures The materials used are listed in Table 2 below; the incidence heights H. of a paraxial ray falling on the respective lenses, which on the base of the values in Table 2 were calculated, and the focal lengths of the respective lenses at the various temperatures are listed in Table 3 below.

Tabelle 2 Polymethyl- Polystyrol Optisches Glas H H n v cu m U°7 rs > > tn 1.71712 bei 200C ro 1.49438 1.59527 1.71691 bei -lO0C H > > N 0 \D cJ\o bei o ao o:) sr sn w. 69.158 Ln In n as 1, H H H > o .H U N C » H ° rrl N = >n H Sr > «) W k O o S E X v v v < v >1 = H H < ao H X X X H g t U U r bU bO O O U O O O oo =0 t O $ H < n X 0N O I O'+ O Q h o O.t n m m Q m .4 3 <: ni(+20°C)-1 wi = ni(-10°C)-ni(+50°C) Tabelle 3 L1 L2 L3 Material Polymethyl- Polystyrol Optisches Glas rl lat rn o\ Ln 38.64 -28.6369 60.4595 bei +200C U 38.37?3 -28.4637 60.4772 bei -100C Brennweite. 00 -28.83425 1 60.4418 bei m \D o ~i 4 h vD n . X a) 2 o «> oo co 0$ O n n n . . <' @ O O . ,{ 4J U @ CJ J U h H O õ O O s oo < S + . S | > + > < H -d C.d R O z O z O m Q m Q m S Aus diesen Werten läßt sich ableiten, daß der Wert für die erfüllende Gleichung (1) erhalten wird als Es läßt sich also erkennen, daß die vorliegende Ausführungsform diese Bedingung mit für die Praxis ausreichender Genauigkeit erfüllt.Table 2 Polymethyl polystyrene optical glass HH nv cu m U ° 7 rs>> tn 1.71712 at 200C ro 1.49438 1.59527 1.71691 at -10C H >> N 0 \ D cJ \ o at o ao o :) sr sn w.69,158 Ln In n as 1, HHH> o .HUNC “H ° rrl N => n H Sr> «) W k O o S EX vvv <v > 1 = HH <ao H XXXH gt UU r bU bO O OUOOO oo = 0 t O $ H <n X 0N OI O '+ O Q ho Ot n mm Q m .4 3 <: ni (+ 20 ° C) -1 wi = ni (-10 ° C) -ni (+ 50 ° C) Table 3 L1 L2 L3 Material polymethyl polystyrene optical glass rl lat rn o \ Ln 38.64 -28.6369 60.4595 at + 200C U 38.37? 3 -28.4637 60.4772 at -100C Focal length. 00 -28.83425 1 60.4418 at m \ D o ~ i 4 h vD n. X a) 2 o «> oo co 0 $ O nnn. . <'@ OO . , {4J U @ CJ JU h HO õ OO s oo <S +. S | > + ><H -d Cd RO z O z O m Q m Q m S From these values, it can be deduced that the value for the satisfying equation (1) is obtained as It can thus be seen that the present embodiment satisfies this condition with practical accuracy.

Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen der Temperatur T (C) und der Größe der Verschiebung A des Brennpunktes bei der obigen Ausführungsform um A. Bei dieser Figur ist die Lage des Brennpunktes bei der Temperautr 200C Null, und die Richtung von der Objektseite weg wird als positive Richtung gewertet. In Fig. 2 zeigt B den Zustand der Verschiebung des Brennpunktes, wenn die Materialien der positiven ersten Linse L1 und der negativen zweiten Linse L2 jeweils durch das andere Material ersetzt,-also gegeneinander ausgetauscht werden. In diesem Fall wird der Wert der Gleichung (1) 0,83, und die Größe der Verschiebung des Brennpunktes beträgt für die Temperatur -100C + 0,4 und für die Temperatur +509C - 0,43. Bei einem Linsensystem, das den oben angegebenen Grundgedanken der vorliegenden Erfindung erfüllt, ist also die durch eine Temperaturänderung verursachte Größe der Verschiebung des Brennpunktes sehr gering; wenn die durch die Gleichung angegebene Reihenfolge gestört oder abgeändert wird, nimmt die Größe der Verschiebung des Brennpunktes zu.Fig. 2 shows the relationship between temperature T (C) and size the shift A of the focal point in the above embodiment by A. In this Figure is the position of the focal point at the temperature of 200C zero, and the direction away from the object side is assessed as a positive direction. In Fig. 2, B shows the State of shift of focus when the materials of the positive first Lens L1 and the negative second lens L2 are each replaced by the other material, -also be exchanged for each other. In this case, the value of equation (1) becomes 0.83, and the amount of shift in focus is for temperature -100C + 0.4 and for the temperature + 509C - 0.43. With a lens system that uses the Satisfied the basic idea of the present invention given above, is therefore the The amount of shift in focus caused by a change in temperature very low; if the order given by the equation is disturbed or changed becomes, the amount of shift of the focus increases.

Im folgenden soll das Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung mit dem Linsensystem nach der Ausführungsform A der US-PS 4 105 308 verglichen werden, die als Beispiel eines der vorliegenden Ausführungsform ähnelnden Triplet- Linsensystems mit herkömmlichen Kunststoff linsen verwendet wird. Die Größe der Verschiebung des Brennpunktes einer solchen Linse, die durch die Temperatur verursacht wird, wenn die Gesamtbrennweite f eines solchen Linsensystems f = 100 (mm) ist, ist in Fig. 2 durch C angedeutet. Die Einfallshöhen hi eines paraxialen Strahls, der auf die jeweiligen Linsen eines solchen Linsensystems fällt, und die Brennweiten der jeweiligen Linsen bei den jeweiligen Temperaturen sind in der folgenden Tabelle 4 zusammengestellt.The following is intended to describe the lens system according to the present invention be compared with the lens system according to embodiment A of US Pat. No. 4,105,308, the example of a triplet similar to the present embodiment Lens system used with conventional plastic lenses. The amount of displacement of the Focal point of such a lens, which is caused by temperature when the total focal length f of such a lens system is f = 100 (mm) is shown in Fig. 2 indicated by C. The heights of incidence hi of a paraxial ray impinging on the respective lenses of such a lens system falls, and the focal lengths of the respective Lenses at the respective temperatures are listed in Table 4 below.

Tabelle 4 L1 L2 L3 Polymethyl- Material Polyestyrol Polystyrol metha rylat hi 100.0 78.1 81.7 Brennweite 35.455 -22.07 47.574 bei +20°C Brennweite 35.214 -21.936 47.2863 bei -10°C Brennweite 35.727 -22.221 47.902 bei +50°C Abstand zwischen den Hauptpunkten d1 = 7.774 d2 = 5.047 Dementsprechend ist der Wert der Gleichung (1) bei diesem Linsensystem 2,3.Table 4 L1 L2 L3 Polymethyl Material polyester polystyrene metha rylate hi 100.0 78.1 81.7 Focal length 35,455 -22.07 47,574 at + 20 ° C Focal length 35.214 -21.936 47.2863 at -10 ° C Focal length 35,727 -22,221 47,902 at + 50 ° C Distance between the main points d1 = 7.774 d2 = 5.047 Accordingly, the value of equation (1) for this lens system is 2.3.

Wenn die Brennweite f= 100 (mm) ist, ergibt sich die Verschiebung des Brennpunktes für eine einzige positive Linse, die aus Polymethylmethakrylat besteht, wie es in Fig. 2 durch D angedeutet ist. Der Wert der Gleichung (lr ist in diesem Fall 1,45.When the focal length is f = 100 (mm), the shift results of focus for a single positive lens made from polymethyl methacrylate exists, as indicated by D in FIG. The value of the equation (lr is in this case 1.45.

Wenn also die Änderungen der Lage des Brennpunktes mit der Temperatur, die man in Fig. 2 erkennen kann, miteinander verglichen werden, so ergibt sich, daß das Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung bei Temperaturänderungen sehr stabil ist.So if the changes in the position of the focal point with temperature, which can be seen in Fig. 2, are compared with one another, the result is that the lens system according to the present invention greatly changes in temperature is stable.

Obwohl also das Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung Linsenglieder aufweist, die aus Materialien, wie beispielsweise Kunststoff, bestehen, deren Brechungsindex sich stark mit der Temperatur ändert, kann die durch eine Temperaturänderung verursachte Verschiebung des Brennpunktes auf ein für die Praxis zulässiges Maß verringert werden; dadurch wird es möglich, das geringe Gewicht, die geringen Herstellungskosten, die Leichtigkeit der fspanabhebenden) Bearbeitung yon nicht-sphärischen Oberflächen, die hohe Widerstandsfähigkeit, die extrem geringe Bruchneigung, die einfache Befestigung und die einfache Massenproduktion von Kunststoff-Linsen sowie verschiedene,- damit verbundene Vorteile zu nutzen.So although the lens system according to the present invention has lens members made of materials such as plastic, whose refractive index changes greatly with temperature, that caused by a change in temperature can Shift of the focal point can be reduced to an extent that is permissible in practice; this makes it possible to reduce the weight, the low manufacturing costs, the Ease of machining of non-spherical surfaces, the high resistance, the extremely low tendency to break, the simple attachment and the simple mass production of plastic lenses as well as various - with it to use related advantages.

Das Linsensystem nach der vorliegenden Erfindung ist dann besonders effektiv, wenn es als Objektiv für eine Meßsucherkamera verwendet wird, bei der die Fokussierung bzw. Scharfeinstellung nicht durch das Aufnahmeobjektiv erfolgt; selbstverständlich läßt sich ein solches Linsensystem jedoch auch als Objektiv für eine einäugige Spiegelreflexkamera verwenden.The lens system according to the present invention is then special effective when used as a lens for a range finder camera in which the focusing or focusing does not take place through the taking lens; Of course, such a lens system can also be used as an objective for use a single lens reflex camera.

Obwohl bei der obigen Beschreibung von dem Fall ausgegangen wurde, bei dem Kunststoffe als Material verwendet wuraen, dessen Brechungsindex sich stark mit der Temperatur Wert, ist dieses Material nicht auf die Verwendung von Kunststoff beschränkt; selbstverständlich läßt sich der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise auch für den Fall einsetzen, daß anorganische Gläser verwendet werden, deren Brechungsindizes sich stark ändern.Although the above description was based on the case in which plastics were used as the material, the refractive index of which is strong with the temperature value, this material is not based on the use of plastic limited; of course, the basic idea of the present invention use in the same way for the case that inorganic glasses are used whose refractive indices change greatly.

LeerseiteBlank page

Claims

Lens system Patent claims 1. Lens system with a total of N lens elements, which consist of materials with a temperature-variable refractive index, -da -d urchgekisiert that the temperature dispersion number wi of the material forming the i-th lens element is defined as and that with respect to the N lens elements of the entire system the equation is fulfilled, where: f = the total focal length of the lens system, = = the focal length of the i-th lens element from the object side at the temperature T, h. = the height of incidence of a paraxial light beam falling from the object side on the i-th lens element at a height f, and ni (T), ni (T1) and nu (T2) = the refractive indices of the i-th lens element at temperatures T, T1 and T2.

2. Lens system according to claim 1, characterized in that the lens members, made of materials with temperature changeable refractive index, contain at least one positive lens and at least one negative lens.

3. Lens system according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the materials with temperature-variable refractive indices contain plastics.

4. Lens system according to one of claims 1 to 3, characterized in that that at least one lens member is made from an optical glass.

5. Lens system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the condition is satisfied.