DE4102377A1 - Fast lens system for camera - if formed from six lenses with curvatures defined by mathematical formula - Google Patents
Fast lens system for camera - if formed from six lenses with curvatures defined by mathematical formulaInfo
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Abstract
Description
Das erfindungsgemäße Objektiv ist für Abbildungsaufgaben auf CCD-Empfänger, Fernsehaufnahmeröhren oder Filmmaterial geeignet.The objective according to the invention is for imaging tasks CCD receivers, television tubes or film material suitable.
Objektive für diesen Anwendungszweck, die sich durch eine hohe Auflösung der Bildelemente bei ausreichend gutem Kontrast auszeichnen, sind bekannt. Diese Objektive haben jedoch einige Nachteile. Entweder besitzen sie nicht die erforderliche Lichtstärke, besitzen keine gleichmäßige Bildgüte über das gesamte Bildfeld oder enthalten mehr als sechs Linsen.Lenses for this purpose, which are characterized by a high Distinguish the resolution of the picture elements with sufficiently good contrast, are known. However, these lenses have some disadvantages. Either they do not have the required light intensity, do not have a uniform image quality over the entire image field or contain more than six lenses.
Aus der US-PS 46 71 626 ist ein fünflinsiges Objektiv mit einer relativen Öffnung von 1 : 1,73 bekannt. Für die geforderte relative Öffnung von 1 : 1,4 kann mit diesem Objektivtyp die erforderliche Korrektion der Bildfehler nicht mehr erreicht werden.From US-PS 46 71 626 is a five lens lens with a Relative opening of 1: 1.73 known. For the required relative Aperture of 1: 1.4 can with this lens type the required Correction of artifacts can no longer be achieved.
Siebenlinsige Objektive sind aus den Patenten DD 1 60 501 und DD 2 45 059 A1 bekannt. Diese Objetivtypen besitzen die erforderliche relative Öffnung von 1 : 1,4, aber durch den Aufbau aus sieben Linsen ergibt sich ein erhöhter Fertigungsaufwand und der Objektivtyp nach DD 1 60 501 gestattet kein kompakt aufgebautes Objektiv.Siebenlinsige lenses are from the patents DD 1 60 501 and DD 2 45 059 A1 known. These types of objects have the required relative opening of 1: 1.4, but characterized by the construction seven lenses results in increased production costs and the Lens type according to DD 1 60 501 does not allow a compact design Lens.
In DE 20 57 602 wird ein sechslinsiges Objektiv, das aus einer Sammellinse, einer streuenden Meniskuslinse, einem sammelnden Kittglied, einer Sammellinse und einer sammelnden Meniskuslinse besteht, für eine relative Öffnung von 1 : 1 beschrieben. Dieses Objektiv ist nicht für den erforderlichen Feldwinkel von 2σ = 38° geeignet, da es diesen Feldwinkel nicht mit der erforderlichen Korrektion auszeichnet. Ursache sind die bei diesem Objektiv bei großen Feldwinkeln auftretende Bildfeldwölbung und der dabei vorhandene Astigmatismus. In DE 20 57 602 a six-lens objective, consisting of a Condensing lens, a diffusing meniscus lens, a collecting Kittglied, a condenser lens and a collecting meniscus lens exists, for a relative opening of 1: 1 described. This Lens is not for the required field angle of 2σ = 38 °, as it does not match this field angle with the required Correction distinguishes. Cause are those in this Lens field curvature occurring at large field angles and the existing astigmatism.
Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und für den genannten Anwendungszweck ein leistungsfähiges Objektiv zu entwickeln. Dabei soll eine wirtschaftliche Herstellung gegeben sein.The aim of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art to eliminate and for the stated application a powerful Develop lens. It should be an economic Be given production.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lichtstarkes Objektiv mit einer relativen Öffnung von 1 : 1,4 und einem Feldwinkel von 2σ = 38° zu schaffen, das für das gesamte Bildfeld gleichmäßig gut korrigiert ist.The invention is based on the object, a fast lens with a relative aperture of 1: 1.4 and a field angle of 2σ = 38 °, which is uniform for the entire image field is well corrected.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem derartigen Objektiv, das aus einer sammelnden und einer streuenden Meniskuslinse, deren konkave Flächen zur Aperturblende zeigen, der Aperturblende, einer planparallelen Filterplatte, einem sammelnden Kittglied, das sich aus einer Zerstreuungslinse und einer Sammellinse zusammensetzt, einer Sammellinse und einer sammelnden Meniskuslinse, deren konkave Fläche zur Bildebene zeigt, besteht, dadurch gelöst, daß die folgenden Bedingungsgleichungen erfüllt werden:According to the invention, this object is achieved in such a lens, that of a collecting and a scattering meniscus lens, whose concave surfaces point towards the aperture stop, the aperture diaphragm, a plane-parallel filter plate, a collecting cemented element, that consists of a diverging lens and a condenser lens composed of a condenser lens and a collecting meniscus lens, whose concave surface is facing the image plane, solved by the following conditional equations to be fulfilled:
-0,02 f′ < r₃-r₄-d₂ < 0,05 f′ (1),
0,45 f′ < l₂+d₃/n₃+l₃ < 0,80 f′ (2),
n₄-n₅ < 0,03 (3),
1,73 < (n₅+n₆+n₇)/3 (4),
51,0 < (ν₅+ν₆+ν₇)/3 (5),-0.02 f '<r₃-r₄-d₂ <0.05 f' (1),
0.45 f '<l₂ + d₃ / n₃ + l₃ <0.80 f' (2),
n₄-n₅ <0.03 (3),
1.73 <(n + + n + + n) / 3 (4),
51.0 <(ν₅ + ν₆ + ν₇) / 3 (5),
worin die Symbole folgende Bedeutung haben:in which the symbols have the following meaning:
f′ - Gesamtbrennweite,
ri - Radius der i-ten Systemfläche,
dj - Mittendicke des j-ten Elements,
lk - k-ter Luftabstand,
nj - Brechzahl ne des j-ten Elements
νj - Abbesche Zahl νe des j-ten Elements.f '- total focal length,
r i - radius of the i-th system surface,
d j - center thickness of the jth element,
l k - k-th air distance,
n j - refractive index n e of the jth element
ν j - Abbe's number ν e of the jth element.
Der Blendenraum ist so dimensioniert, daß er den Einbau einer Filterplatte zuläßt.The aperture space is dimensioned so that it incorporates a Filter plate allows.
Durch diesen erfindungsgemäßen Aufbau und die Wahl der Konstruktionsparameter kann der an sich prinzipiell bekannte Systemtyp für ein größeres Bildfeld bei ausgewogener Korrektion aller Abbildungsfehler eingesetzt werden. Gleichzeitig wurde erreicht, daß die durch den notwendigen großen Blendenraum für den Einsatz der Filterplatte stark anwachsenden Bildfehler kompensiert werden können und eine geringe Verzeichnung erreicht wird.By this construction according to the invention and the choice of design parameters can the system type known in principle for a larger field of view with balanced correction all aberrations are used. At the same time it was achieved that by the necessary large aperture space for compensates for the use of the filter plate strongly growing aberrations can be achieved and achieved a low distortion becomes.
Das sammelnde Kittglied hat erfindungsgemäß nach Bedingung (3) einen kleinen Brechzahlsprung an der Kittfläche. Der Radius der Fläche zum Blendenraum ist so ausgeführt, daß für den Hauptstrahl ein kleiner Einfallswinkel und damit eine geringe Ablenkung durch die Brechung an dieser Fläche auftritt, was sich günstig auf die Komakorrektion auswirkt. Durch die relative stark gekrümmte Kittfläche in Verbindung mit dem geringen Brechzahlsprung trägt sie wesentlich zur Korrigierbarkeit des Astigmatismus bei.The collecting cemented element has according to the invention according to condition (3) a small refractive jump on the cemented surface. The radius of the Area to the aperture space is designed so that for the main beam a small angle of incidence and thus a small deflection Due to the refraction on this surface, what happens has a positive effect on the coma correction. Due to the relative strong curved cement surface in combination with the small refractive index jump contributes significantly to the correctability of astigmatism at.
Die Sammellinse und der sammelnde Meniskus wurden erfindungsgemäß nach Bedingung (4) aus hochbrechendem Glas aufgebaut. In Verbindung mit der Wahl der Krümmungsradien wurde eine gleichmäßige Aufteilung der Strahlablenkung auf die Linsenflächen erreicht. Dies führt zur Kompensation des bewußt an der zerstreuenden Meniskuslinse zugelassenen Restöffnungsfehlers.The condenser lens and the collecting meniscus were according to the invention constructed according to condition (4) of high refractive index glass. In Connection with the choice of radii of curvature became a uniform Distribution of the beam deflection on the lens surfaces reached. This leads to the compensation of the conscious of the dissipative Meniscus lens certified residual opening error.
Die Erfindung soll anhand nachstehender Zeichnungen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings become.
Fig. 1 zeigt das Linsenschnittbild und Fig. 2, 3 und 4 zeigen grafische Darstellungen des Korrektionszustandes der erfindungsgemäßen Lösung. Fig. 1 shows the lens sectional image and Fig. 2, 3 and 4 show graphical representations of the Korrektionszustandes of the solution according to the invention.
Fig. 1 zeigt das Linsenschaltbild des erfindungsgemäßen Objektivs. Danach besteht das Objektiv in Lichtrichtung aus einer sammelnden Meniskuslinse L1 und einer streuenden Meniskuslinse L2, deren konkave Flächen zur Aperturblende zeigen, der Aperturblende B, einer planparallelen Filterplatte P, einem schwach sammelnden Kittglied K1, das sich aus einer Zerstreuungslinse L3 und einer Sammellinse L4 zusammensetzt, einer Sammellinse L5 sowie einer sammelnden Meniskuslinse L6, deren konkave Fläche zum Bild zeigt. Fig. 1 shows the lens diagram of the objective according to the invention. Thereafter, the objective consists in the light direction of a collecting meniscus lens L 1 and a scattering meniscus lens L 2 whose concave surfaces to the aperture stop, the aperture B, a plane-parallel filter plate P, a weakly collecting cemented K 1 , consisting of a diverging lens L 3 and a converging lens L 4 , a collecting lens L 5 and a collecting meniscus lens L 6 , the concave surface of the image shows.
Die gleichzeitig gute Korrektion über das gesamte Bildfeld wird durch die geschilderte Anordnung der Linsen L1 bis L6, der Filterplatte P und der Aperturblende B mit den Radien ri, den Mittendicken dj, den Brechzahlen ne und Abbeschen Zahlen νe, sowie den Luftabständen lk erreicht, deren Werte in der Tabelle zu Patentanspruch 2 angegeben sind.The same good correction over the entire field of view is by the described arrangement of the lenses L 1 to L 6 , the filter plate P and the aperture B with the radii r i , the center thickness d j , the refractive indices n e and Abbe numbers ν e , and The air distances l k reached, whose values are given in the table to claim 2.
Fig. 2 zeigt die spärochromatischen Längsabweichungen in Abhängigkeit von der Apertur für die Wellenlängen e und g. Fig. 2 shows the spärochromatischen longitudinal deviations as a function of the aperture for the wavelengths g and e.
Fig. 3 zeigt die Längsabweichungen der sagittalen und meridionalen Bildschale in Abhängigkeit vom Feldwinkel σ. Fig. 3 shows the longitudinal deviations of the sagittal and meridional image surface σ as a function of field angle.
Fig. 4 zeigt die Verzeichnung in Abhängigkeit vom Feldwinkel σ. Fig. 4 shows the distortion function of the field angle σ.
Claims (2)
0,45 f′ < l₂+d₃/n₃+l₃ < 0,80 f′ (2),
n₄-n₅ < 0,03 (3),
1,73 < (n₅+n₆+n₇)/3 (4),
51,0 < (ν₅+ν₆+ν₇)/3 (5),worin die Symbole folgende Bedeutung haben:f′ - Gesamtbrennweite,
ri - Radius der i-ten Systemfläche,
dj - Mittendicke des j-ten Elements,
lk - k-ter Luftabstand,
nj - Brechzahl ne des j-ten Elements
νj - Abbesche Zahl νe des j-ten Elements.1. A high-power, six-lens objective having a relative aperture of 1: 1.4 and a field angle of 2σ = 38 °, which faces in the direction of an image from a collecting and a scattering meniscus lens, the concave surfaces of which face the aperture stop, the aperture diaphragm, a plane-parallel filter plate, a collecting cemented member composed of a diverging lens and a condenser lens, a condenser lens and a collecting meniscus lens whose concave surface faces the image, characterized in that the following five conditional equations are satisfied: -0.02 f '<r₃- r₄-d₂ <0.05 f '(1),
0.45 f '<l₂ + d₃ / n₃ + l₃ <0.80 f' (2),
n₄-n₅ <0.03 (3),
1.73 <(n + + n + + n) / 3 (4),
51.0 <(ν₅ + ν₆ + ν₇) / 3 (5), where the symbols have the following meaning: f '- total focal length,
r i - radius of the i-th system surface,
d j - center thickness of the jth element,
l k - k-th air distance,
n j - refractive index n e of the jth element
ν j - Abbe's number ν e of the jth element.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33754390A DD291854B5 (en) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | LIGHT-SENSIBLE SEX-LINE LENS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4102377A1 true DE4102377A1 (en) | 1991-09-19 |
Family
ID=5616246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914102377 Withdrawn DE4102377A1 (en) | 1990-02-02 | 1991-01-28 | Fast lens system for camera - if formed from six lenses with curvatures defined by mathematical formula |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD291854B5 (en) |
DE (1) | DE4102377A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19933142B4 (en) * | 1998-07-23 | 2005-02-10 | Fuji Photo Optical Co., Ltd., Omiya | projection lens |
JP2012220741A (en) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Ricoh Co Ltd | Imaging lens and imaging apparatus |
RU2726280C1 (en) * | 2019-10-30 | 2020-07-10 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" ПАО КМЗ | High-output lens |
-
1990
- 1990-02-02 DD DD33754390A patent/DD291854B5/en not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-01-28 DE DE19914102377 patent/DE4102377A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19933142B4 (en) * | 1998-07-23 | 2005-02-10 | Fuji Photo Optical Co., Ltd., Omiya | projection lens |
JP2012220741A (en) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Ricoh Co Ltd | Imaging lens and imaging apparatus |
RU2726280C1 (en) * | 2019-10-30 | 2020-07-10 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" ПАО КМЗ | High-output lens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD291854A5 (en) | 1991-07-11 |
DD291854B5 (en) | 1993-09-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DOCTER PRAEZISIONSOPTIC SAALFELD GMBH, 07318 SAALF |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |