DE69330366T2 - Doublet Kollimationslinse zwischen zwei positiven Linsenelementen - Google Patents

Doublet Kollimationslinse zwischen zwei positiven Linsenelementen

Info

Publication number
DE69330366T2
DE69330366T2 DE69330366T DE69330366T DE69330366T2 DE 69330366 T2 DE69330366 T2 DE 69330366T2 DE 69330366 T DE69330366 T DE 69330366T DE 69330366 T DE69330366 T DE 69330366T DE 69330366 T2 DE69330366 T2 DE 69330366T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lens
refractive index
doublet
assembly
lens element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69330366T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69330366D1 (de
Inventor
Harvey M. Spencer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
Application granted granted Critical
Publication of DE69330366D1 publication Critical patent/DE69330366D1/de
Publication of DE69330366T2 publication Critical patent/DE69330366T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/124Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/22Telecentric objectives or lens systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/30Collimators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kollimatorlinse mit einer äußeren Aperturblende und, genauer gesagt, eine Kollomatorlinsenanordnung mit einem Dublettenelement aus Kronglas und aus Flintglas, welches zwischen einem vorderen und einem hinteren Linsenelement mit positiver Brechkraft angeordnet ist, um das Gesichtsfeld zu vergrößern und chromatische Aberrationen zu vermindern.
  • Kollimatorlinsen werden in vielerlei Anwendungsfällen verwendet, wobei ein interessierender Fall die Verwendung in einem optischen Gerät zur Abtastung einer Anzeige ist, beispielsweise einer Anzeige, die durch eine Gruppe von lichtemittierenden Dioden (LED) gebildet ist, wobei ein Bild eines Gegenstandes auf der Anzeige über einen Abtastspiegel oder eine Trommel auf eine Objektivlinse übertragen wird, um eine Betrachtung des Objektes durch eine Person vorzunehmen. Vorhandene Kollimatorlinsen erfüllen die vorstehend beschriebene Funktion, jedoch unter Inkaufnahme bestimmter Einschränkungen. Ein Aspekt der Einschränkungen ist die Tatsache, daß die Lichtbündelungsfähigkeit kleiner ist als dies erwünscht ist. Ein weiterer Aspekt der Einschränkungen ist die Tatsache, daß die gesamte körperliche Ausdehnung der Kollimatorlinsenanordnung größer ist als erwünscht. Ein weiterer Nachteil vorhandener Kollimatorlinsenanordnungen ist es, daß in dem erwähnten Abtastgerät eine Empfindlichkeit der Linseneigenschaften gegenüber Herstellungsfehlern und Ausrichtungsfehlern zu beobachten ist, wie sie beim Aufbau von solchen Sichtanzeigesystemen auftreten. Auch haben vorbekannte Linsen der zuvor erwähnten Art eine begrenzte Spektralbreite, derart, daß bei einer Änderung im Lichtemissionsspektrum der Anzeige eine neuerliche Konstruktion der Kollimatorlinsenanordnung erforderlich war. Als ein Beispiel der Empfindlichkeit gegenüber Herstellungsgegebenheiten sei erwähnt, daß eine typische Konstruktion einer Kollimatorlinsenanordnung nach dem Stand der Technik ein Feldlinsenelement verwendete, welches nahe an der Darstellungseinrichtung oder Anzeigeeinrichtung positioniert war, die zu betrachten ist. Die große Nähe zu der Anzeigeeinrichtung erreichte man durch Ausbildung der konkaven Feldlinse als Teil einer zusammengesetzten Struktur, welche die Anzeigeeinrichtung enthielt. Somit wird es während der Herstellung des Anzeigesystems notwendig, das Feldlinsenelement mit anderen Elementen der Kollimatorlinsenanordnung auszurichten. Es erweist sich als schwierig, die optische Fehlerlosigkeit einer Linse oder einer. Linsenanordnung aufrechtzuerhalten, bei der Elemente der Linsenanordnung mechanisch in unterschiedlichen Teilen des Systems eingebaut sind und nicht Teile einer optischen Baueinheit bilden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Linsenanordnung geschaffen, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.
  • Die Linsenanordnung, welche gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer externen Aperturblende ausgebildet ist, enthält eine Kollimatorlinsenanordnung mit einem Dublettenelement aus Gläsern mit unterschiedlichem Brechungsindex sowie ein frontseitiges Linsenelement mit positiver Brechkraft und ein rückwärtiges Linsenelement mit positiver Brechkraft. Diese Anordnung von Linsenelementen beseitigt die Notwendigkeit einer Feldlinse, so daß die Kollimatorlinsenanordnung in ausreichendem Abstand von einer Anzeige angeordnet werden kann, welche mit Hilfe der Linsenanordnung zu betrachten ist, derart, daß die Herstellung der Anzeigeeinrichtung vollständig getrennt von dem Aufbau der Kollimatorlinse erfolgen kann. Die Verwendung eines Dublettenelementes, welches ein konkaves Linsenelement enthält, das an ein konvexes Linsenelement anzementiert ist, ermöglicht eine verbesserte chromatische Korrektur der Linse, so daß die Linsenanordnung über einen breiteren Spektralbandbereich verwendbar ist. Die Konfiguration der Kollimatorlinsenanordnung ergibt auch eine erhöhte Wirksamkeit der Lichtbündelung sowie einen vergrößerten Betrachtungswinkel. Zusätzlich hat die Kollimatorlinsenanordnung einen kompakteren Aufbau als Linsen nach dem Stande der Technik, welche für das Abtasten eines dargestellten Objektes verwendet wurden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Die vorerwähnten und weiteren Aspekte und Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen behandelt, in denen:
  • Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Kollimatorlinsenanordnung nach der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei Strahlen des sich durch die Linsenanordnung ausbreitenden Lichtes eingezeichnet sind; und
  • Fig. 2 eine vereinfachte schematische Ansicht eines optischen Systems zur Abtastung eines dargestellten Objektes auf einer Anzeige zur Betrachtung durch eine Person wiedergibt, wobei das optische System eine Kollimatorlinsenanordnung nach der Erfindung enthält.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Wie bei Betrachtung von Fig. 1 ersichtlich enthält eine Kollimatorlinsenanordnung 10 nach der Erfindung eine Anordnung von Linsenelementen mit einem ersten Linsenelement 12, einem zweiten Linsenelement 14, einem dritten Linsenelement 16, einem vierten Linsenelement 18 und einem fünften Linsenelement 20. Das dritte Linsenelement 16 und das vierte Linsenelement 18 sind mit einer gemeinsamen Fläche 22 zusammenzementiert und bilden ein Linsendublettenelement 24. Das erste Linsenelement 12, das zweite Linsenelement 14, das vierte Linsenelement 18 und das fünfte Linsenelement 20 haben positive optische Brechkraft und sind aus Kronglas gefertigt. Das dritte Linsenelement 16 hat eine negative optische Brechkraft und ist aus Flintglas gefertigt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben das erste Linsenelement 12, das zweite Linsenelement 14 und das fünfte Linsenelement 20 dieselben Brechungsindices, nämlich 1,59. Das vierte Linsenelement 18 hat einen Brechungsindex von 1,51. Das dritte Linsenelement 16 hat einen Brechungsindex von 1,71, was wesentlich größer ist als der Wert der Brechungsindices der anderen Linsenelemente.
  • Die folgenden Abmessungen werden beim Aufbau der bevorzugten Ausführungsform der Kollimatorlinsenanordnung 10 verwendet. Das erste Linsenelement 12 hat eine linke Oberfläche 26 und eine rechte Oberfläche 28 mit Bezug auf die Darstellung von Fig. 1, wobei die Oberflächen 26 und 28 sphärisch sind und Krümmungsradien von 2,2676 cm (0,89276 Zoll) bzw. 7,492 cm (2,95087 Zoll) haben. Der Durchmesser des ersten Linsenelementes 12 ist 1,4478 cm (0,57 Zoll). Das zweite Linsenelement 14 hat eine linke Oberfläche 30 und eine rechte Oberfläche 32, wobei die Oberflächen 30 und 32 sphärische Flächen sind und Krümmungsradien von 1,2145 cm (0,47813 Zoll) bzw. 28,4983 cm (11,21984 Zoll) haben. Der Krümmungsmittelpunkt der Oberfläche 26 liegt rechts vom linken Element 12 und der Krümmungsmittelpunkt der Oberfläche 28 liegt links vom Linsenelement 12. Bei dem Linsenelement 14 liegt der Krümmungsmittelpunkt der Oberfläche 30 rechts von der Fläche 30 und der Krümmungsmittelpunkt der Fläche 32 liegt rechts von der Fläche 32.
  • Das Linsendublettenelement 24 hat eine linke Oberfläche 34, die vorerwähnte Zwischenfläche 22 und eine rechte Oberfläche 36. Die Flächen 34,22 und 36 sind sphärische Oberflächen und haben Krümmungsradien von 2,6118 cm (1,02827 Zoll), bzw. 0,8175 cm (0,32185 Zoll), bzw. 1,2790 cm (0,50353 Zoll). Der Krümmungsmittelpunkt der Oberfläche 34 liegt links von der Fläche 34, der Krümmungsmittelpunkt der Fläche 22 liegt rechts von der Fläche 22 und der Krümmungsmittelpunkt der Oberfläche 36 liegt links von der Fläche 36. Das fünfte Linsenelement 20 hat eine linke Oberfläche 38 und eine rechte Oberfläche 40, wobei die Oberflächen 38 und 40 sphärisch sind und Krümmungsradien von 0,7570 cm (0,29803 Zoll) bzw. 1,3691 cm (0,3900 Zoll) haben. Der Krümmungsmittelpunkt der Oberfläche 38 liegt rechts von der Oberfläche 38 und der Krümmungsmittelpunkt der Oberfläche 40 liegt rechts von der Oberfläche 40. Wie oben beschrieben sind sämtliche optischen Oberflächen der Linsenelemente der Kollimatorlinsenanordnung 10 sphärische Flächen; die sphärische Form wird gewählt, um die Herstellung der Linsenanordnung 10 zu erleichtern.
  • Die folgenden Dicken und Abstände, gemessen längs einer zentralen optischen Achse der Linsenanordnung 10, werden beim Aufbau der bevorzugten Ausführungsform der Linsenanordnung 10 verwendet. Das erste Linsenelement 12 hat eine Dicke von 0,2540 cm (0,1000 Zoll). Der Abstand zwischen dem ersten Linsenelement 12 und dem zweiten Linsenelement 14 ist 0,01270 cm (0,00500 Zoll). Die Dicke des zweiten Linsenelement 14 ist 0,4961 cm (0,195313 Zoll). Das dritte Linsenelement 16 steht an dem zweiten Linsenelement 14 mit einer ringförmigen optischen Abflachung 42 an, die auf der linken Seite des dritten Linsenelementes 16 vorgesehen ist, wobei die optische Abflachung 42 außerhalb des aktiven Bereiches des Linsenelementes 16 angeordnet ist. Der Abstand längs der optischen Mittelachse der Linsenanordnung 10 zwischen den Oberflächen 32 und 34 der Linsenelemente 14 und 16 ist 0,06781 cm (0,026696 Zoll). Die Dicke des dritten Linsenelementes 16, gemessen längs der optischen Mittelachse des Linsensystems 10, ist 0,2442 cm (0,096145 Zoll). Ferner ist, gemessen längs der optischen Mittelachse die Dicke des vierten Linsenelementes 18 0,6443 cm (0,253660 Zoll). Der Abstand zwischen den Oberflächen 36 und 38 der Linsenelemente 18 und 20 beträgt 0,0987 cm (0,038876 Zoll). Die Dicke des fünften Linsenelementes 20 ist 0,254 cm (0,10000 Zoll).
  • Die Kollimatorlinsenanordnung 10 wird beispielsweise in Verbindung mit einer Anzeigeeinrichtung 44 verwendet, welche eine Gruppe von lichtemittierenden Dioden (LED) 46 enthält, die durch ein Substrat 48 abgestützt wird. Die Mitte der Gruppe von lichtemitierenden Dioden 46 liegt in einem Abstand von 0,2078 cm (0,081825 Zoll) von der rechten Oberfläche 40 des fünften Linsenelementes 20, gemessen längs der optischen Mittelachse der Kollimatorlinsenanordnung 10. Die Brennweite der Kollimatorlinsenanordnung 10 ist 1,27 cm (0,50000 Zoll), wobei dies der Minimalabstand zwischen der linken Oberfläche 26 des ersten Linsenelementes 12 und einer optischen Blende 50 ist. Ferner sind in Fig. 1 mehrere Strahlen 52 des Lichtes eingezeichnet, welches von den lichtemittierenden Dioden 46 ausgeht und sich durch die Linsenanordnung 10 auf die Blende 50 hin ausbreitet. Durch Verfolgen der Strahlen 52 erkennt man, daß die von irgendeiner lichtemittierenden Dioden 46 ausgehenden Strahlen im Bereich der Blende 50 zueinander parallel sind.
  • Fig. 2 zeigt beispielsweise ein optisches System 54, bei welchem in vorteilhafter Weise die Kollimatorlinsenanordnung 10 in Ausbildung nach der Erfindung verwendet wird. Das System 54 enthält eine Infrarotdetektoranordnung 56, welche ihren Blick auf Strahlung 58 richtet, die von einem Objekt 60 ausgeht. Von den Detektoren der Anordnung 56 werden in Abhängigkeit von einfallenden Strahlen der Strahlung 58 elektrische Signale erzeugt, wobei die elektrischen Signale von einer Tastungseinheit 62 multiplex verarbeitet und getastet werden. Die Tastungsproben, welche von der Tastungseinheit 62 erzeugt werden, haben digitale Form und repräsentieren Daten von Pixeln oder Bildpunktbereichen des Objektes 60. Das System 54 enthält weiter eine Signalverarbeitungseinrichtung 64 und die zuvor erwähnte Anzeigeeinrichtung 44. Die Signalverarbeitungseinrichtung 64 empfängt die Signalprobetastungen von der Tastungseinheit 62 und wendet die übliche Signalverarbeitungstechnik an, beispielsweise eine Filterung und Speicherung der Signaltastungsproben, um Bilddaten des Objektes 60 für die Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 44 auszugeben.
  • Eine Person, die durch ein menschliches Auge 66 versinnbildlicht ist, betrachtet die Anzeigeeinrichtung 44 mittels der Kollimatorlinsenanordnung 10, mittels einer Drehspiegelanordnung 68 und einer Zwischenlinse 70, die der Reihe nach längs eines optischen Weges zwischen der Anzeigeeinrichtung 44 und dem menschlichen Auge 66 angeordnet sind. Die Zwischenlinse 70 befindet sich zwischen der Drehspiegelanordnung 68 und dem Auge 66. Die Kollimatorlinsenanordnung 10 ist zwischen der Drehspiegelanordnung 68 und der Anzeigeeinrichtung 44 gelegen. Die Drehspiegelanordnung 68 wird durch einen Motor 74 um die Achse 72 gedreht. Die Drehspiegelanordnung 63 enthält eine Reihe von Spiegeln 76, die am Umfang der Anordnung 68 angebracht sind und symmetrisch um die Rotationsachse 72 ausgerichtet sind. Während einer der Spiegel 76 parallel zur Rotationsachse 72 orientiert sein kann, können die anderen der Spiegel 76 leicht im Winkel zur Rotationsachse 72 mit jeweils unterschiedlichen Neigungswinkeln orientiert sein, so daß ein von der Linsenanordnung 10 ausgehender Lichtstrahl 78 mit unterschiedlichen Winkeln relativ zu der Rotationsachse 72 reflektiert wird. Auf diese Weise lenkt einer der Spiegel 76 einen oberen Bereich des von der Anzeigeeinrichtung 44 dargestellten Bildes auf das Auge 66, ein anderer der Spiegel 76 lenkt einen unteren Bereich des von der Anzeigeeinrichtung 44 gezeigten Bildes auf das Auge 66 und die übrigen der Spiegel 76 richten zwischenliegende Bereiche zwischen den erwähnten oberen und unteren Bereichen des Bildes auf das Auge 66. Nimmt man also an, daß ein Bildbereich durch den Spiegel 76 von der linken Seite der Person zur rechten Seite der Person mit Bezug auf die Blickrichtung des Auges 66 verfahren wird, so liefern aufeinanderfolgende der Spiegel 76 eine Abtastung von oben nach unten im Bild der Anzeigeeinrichtung 44 an das Auge 66.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt überkreuzen sich die Strahlen 52 von einer Mehrzahl von lichtemitierenden Dioden 46 in der Ebene der Blende 50. Wenn der Abstand zwischen der Anzeigeeinrichtung 44 und der Linsenanordnung 10 vergrößert würde, so daß die sich von den lichtemitierenden Dioden 46 zur Linse 10 ausbreitenden Strahlen im wesentlichen parallel wären, dann würde sich der vorerwähnte Überkreuzungspunkt der Strahlen 52 der Linsenanordnung 10 nähern, und würde an einem Abstand im wesentlichen gleich der Brennweite der Linsenanordnung 10 liegen. In der in Fig. 1 dargestellten Situation, bei der die Anzeigeeinrichtung 44 ausreichend nahe an dem fünften Linsenelement 20 gelegen ist, um eine Bündelung der Strahlen der Strahlung von den lichtemitierenden Dioden 46 über einen weiten Winkel des Austrittes der Strahlen zu gestatten, geschieht das vorerwähnte Überkreuzen der Strahlen 52 bei einem Abstand, der wesentlich größer als die Brennweite der Linsenanordnung 10 ist. Durch Verfolgen der Strahlen 52 erkennt man, daß die Breite eines Lichtkegels, der von einer lichtemitierenden Diode 46 in der Mitte der Anzeigeeinrichtung 44 emittiert und durch die Linsenanordnung 10 eingefangen wird, durch die Blende 50 begrenzt ist, die aus der äußeren Appertur der Linsenanordnung 10 gelegen ist.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt wird die Aperturblende 50 von jedem der Spiegel 76 gebildet, wenn der betreffende Spiegel 76 in eine Position kommt, in welcher er den Strahl 78 von der Linsenanordnung 10 zu der Linse 70 hin reflektiert. Die körperliche Größe jedes Spiegels 76 bestimmt die physikalischen Abmessungen der Begrenzung oder Blende 50. Ein größerer Spiegel 76 gestattet daher das Erfassen eines größeren Strahlenkegels, der von einer lichtemitierenden Diode 46 ausgeht, für die Übertragung zum Auge 66 hin. Ein kleinerer Spiegel 76 vermindert den Kegelwinkel des Kegels von Strahlen, welche von einer lichtemitierenden Diode 46 ausgehen, für die Übertragung zum Auge 66. Das numerische Verhältnis der Brennweite der Linsenanordnung 10 zu dem Nominalwert eines Durchmessers der Aperturblende oder Aperturbegrenzung 50 sei als Focusverhältnis bezeichnet und bestimmt die Menge der Strahlung, welche von der Anzeigeeinrichtung 44 emittiert wird und von der Linsenanordnung 10 für die Ubertragung zum Auge 66 hin aufgefangen und gebündelt wird. Im Falle der bevorzugten Ausführungsform der Linsenanordnung 10 hat das Focusverhältnis einen Wert von 1,4, wodurch die Linsenanordnung 10 in die Lage versetzt ist, von einer lichtemittierenden Diode 46 emittierte Strahlung einzusammeln, welche in einem Kegel liegt, der einen Scheitelwinkel von annähernd 40 Grad hat. Hierdurch erreicht die Kollimatorlinsenanordnung 10 nach der Erfindung eine erhöhte Lichtsammelkapazität zum Einfangen des Lichtes von der Lichtquelle, nämlich der Anordnung von lichtemitierenden Dioden 46, während gleichzeitig die Größe der Spiegel 76 verhältnismäßig klein gehalten werden kann. Dies unterstützt das Ziel einer kompakten Bauweise der wesentlichen optischen Komponenten des Systems 54, nämlich der Kollimatorlinsenanordnung 10 zusammen mit der Drehspiegelanordnung 68. Zusätzlich sorgt die Kollimatorlinsenanordnung 10 für eine hohe Auflösung des auf der Anzeigeeinrichtung 44 dargestellten Bildes und liefert eine größere spektrale Bandbreite. Wie oben bemerkt erleichtert die Verwendung von sphärischen Oberflächen an sämtlichen Linsenelementen den Herstellungsprozess. Der Aufbau der Kollimatorlinsenanordnung schafft eine telezentrische Blendenbegrenzung oder Pupille für einen maximalen Empfang von Strahlungsenergie, die von der Anordnung lichtemitierender Dioden 46 emittiert wird.
  • Die Kollimatorlinsenanordnung projiziert einen Blickwinkel von 18 Grad, d.h. von 9 Grad zu einer Seite der zentralen optischen Achse der Linsenanordnung. Zur Betrachtung eines quadratischen Objektes sind die Winkel zu den Mitten der Quadratseiten des Objektes von der zentralen optischen Achse aus 6,4 Grad, und zu den Quadratecken des Objektes relativ zur optischen Achse 9 Grad. Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau arbeitet die Linsenanordnung 10 über einen spektralen Bandbereich von 5200 bis 6800 Å. Die Konstruktion mit der Linsendublette 24 verbessert die Qualität eines Bildes, das von der Kollimatorlinsenanordnung 10 erzeugt wird, indem chromatische Aberrationen vermindert werden, wie sie bei Kollimatorlinsen auftreten können. Die Linsendublette 24 korrigiert weiterhin eine chromatische Streuung, welche durch die anderen Linsenelemente 12,14 und 20 eingeführt werden kann. Die Krümmung der rechten Oberfläche 40 des fünften Linsenelementes 20 kann, falls gewünscht, geändert werden, um gegenüber den oben betrachteten Verhältnissen einen unterschiedlichen Abstand zwischen der Linsenanordnung 10 und der Anzeigeeinrichtung 44 zu berücksichtigen. Ein größerer Krümmungsradius wird bei einem größeren Abstand vorgesehen, und ein kleinerer Krümmungsradius ist bei einem kleineren Abstand zwischen der Linsenanordnung 10 und der Anzeigeeinrichtung 44 vorzusehen.
  • Mit dem zuvor beschriebenen Aufbau erhält man eine Kollimatorlinsenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche eine verbesserte Lichtsammlungsfähigkeit und eine verbesserte chromatische Korrektur aufweist, welche über ein breiteres Gesichtsfeld hin betreibbar ist, über eine Bandbreite hin arbeitet, welche ausreichend groß ist, um Darstellungen zu erfassen, die in unterschiedlichen Farben über einen verhältnismäßig großen Bereich des Spektrums hin strahlen, die ferner ein niedrigeres Gewicht und eine geringere körperliche Größe hat und die schließlich die Herstellung vereinfacht, indem die Notwendigkeit eines Feldlinsenelementes entfällt, das an einer zu betrachtenden Anzeigeeinrichtung zu befestigen ist.
  • Es versteht sich, daß die oben beschriebene Ausführungsform der Erfindung nur zu Erläuterungszwecken dient und daß Abwandlungen dem Fachmann durchaus gegeben sind. Demgemäß ist die Erfindung nicht als auf die hier offenbarte Ausführungsform beschränkt anzusehen, sondern erfährt nur eine Definition durch die anliegenden Ansprüche.

Claims (10)

1. Kollimatorlinsenanordnung mit einem ersten Ende und einem diesem gegenüberstehenden zweiten Ende, wobei die Linsenanordnung folgendes enthält:
eine erste Gruppe aus einer ersten und einer zweiten, jeweils positive Brechkraft aufweisenden Einzellinse, die jeweils einen ersten Brechungsindex haben, wobei die erste Gruppe an dem ersten Ende der Anordnung gelegen ist;
einer dritten, positive Brechkraft aufweisenden Einzellinse, die an dem zweiten Ende der Anordnung gelegen ist, wobei die dritte Einzellinse ebenfalls den genannten ersten Brechungsindex aufweist;
einer Linsendoublette, die zwischen der ersten Gruppe und der dritten Einzellinse gelegen ist, wobei die Linsendoublette eine positive Brechkraft aufweisende Linse mit einem Brechungsindex, der kleiner als der genannte erste Brechungsindex ist, sowie eine negative Brechkraft aufweisende Linse mit einem Brechungsindex, der größer als der genannte erste Brechungsindex ist, enthält;
und wobei die Linsenanordnung in der Weise wirkt, daß sie eine telezentrische Pupille längs der optischen Achse außerhalb des genannten zweiten Endes der Anordnung bildet.
2. Linsenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die erste Einzellinse von der zweiten Einzellinse Abstand hat und die negative Brechkraft aufweisende Linse eine optische Abflachung aufweist, mit der sie an der zweiten Einzellinse anliegt.
3. Linsenanordnung nach Anspruch 2, bei welcher sämtliche Oberflächen der genannten Einzellinsen und der genannten Linsendoublette sphärisch sind.
4. System, welches die Linsenanordnung nach Anspruch 1 enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es außer dieser Linsenanordnung (10) eine optische Anzeigeeinrichtung (44) und eine Abtasteinrichtung (68) enthält;
wobei das zweite Ende der Linsenanordnung in optischer Verbindung mit der Anzeigeeinrichtung (44) steht, und die Abtasteinrichtung in optischer Verbindung mit dem ersten Ende der Linsenanordnung steht, um die Anzeigeeinrichtung abzutasten.
5. System nach Anspruch 4, bei welchem jede Linse in der ersten Gruppe von der genannten Anzeigeeinrichtung beabstandet ist.
6. System nach Anspruch 4, bei welchem die genannte Anordnung in der Weise wirkt, daß sie eine telezentrische Pupille längs einer optischen Achse der Anordnung bildet, wobei die Pupille außerhalb des ersten Endes der Anordnung liegt.
7. System nach Anspruch 4, bei welchem die Abstasteinrichtung eine Mehrzahl von Spiegeln (76) enthält, welche eine Gestalt und Größe aufweisen, die eine Aperturblende für die Anordnung definieren.
8. System nach Anspruch 7, bei welchem das zweite Ende der Anordnung von der Aperturblende in einem Abstand gelegen ist, der größer als eine Brennweite der Anordnung ist.
9. System nach Anspruch 8, bei welchem die genannten Einzellinsen einen ersten Brechungsindex aufweisen und die Linsendoublette ein Linsenelement mit positiver Brechkraft und ein Linsenelement mit negativer Brechkraft enthält, von denen das Linsenelement mit der positiven Brechkraft der Linsendoublette einen Brechungsindex aufweist, der kleiner ist als der genannte erste Brechungsindex, und das Linsenelement mit der negativen Brechkraft der Linsendoublette einen Brechungsindex aufweist, der größer als der genannte erste Brechungsindex ist.
10. System nach Anspruch 9, bei welchem das Linsenelement mit der negativen Brechkraft eine optische Abflachung (42) aufweist und die genannte erste Gruppe eine Einzellinse (14) enthält, die sich gegen die optische Abflachung des Linsenelementes mit der negativen Brechkraft abstützt.
DE69330366T 1992-08-03 1993-07-30 Doublet Kollimationslinse zwischen zwei positiven Linsenelementen Expired - Fee Related DE69330366T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/923,759 US5386312A (en) 1992-08-03 1992-08-03 Collimating lens having doublet element between positive-power elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69330366D1 DE69330366D1 (de) 2001-07-26
DE69330366T2 true DE69330366T2 (de) 2002-02-28

Family

ID=25449220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69330366T Expired - Fee Related DE69330366T2 (de) 1992-08-03 1993-07-30 Doublet Kollimationslinse zwischen zwei positiven Linsenelementen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5386312A (de)
EP (1) EP0586089B1 (de)
JP (1) JPH06167659A (de)
DE (1) DE69330366T2 (de)
IL (1) IL106497A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102650515A (zh) * 2011-02-23 2012-08-29 株式会社三丰 带扩展的测量范围的彩色共焦点传感器光笔

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5909302A (en) * 1996-08-02 1999-06-01 Guissin; Rami Staring scanner
JPH11258501A (ja) * 1998-01-09 1999-09-24 Fuji Photo Optical Co Ltd コリメータレンズおよびこれを用いた光走査装置
JP4057135B2 (ja) * 1998-03-20 2008-03-05 フジノン株式会社 コリメータレンズおよびこれを用いた光走査装置
AU2001270966A1 (en) * 2000-07-10 2002-01-21 Ophir Optronics Ltd. Impaired vision assist system and method
CN100567009C (zh) * 2005-04-13 2009-12-09 光宝科技股份有限公司 光学打印头及其使用方法
MX2009004327A (es) * 2006-10-25 2009-11-13 Donald A Volk Lente multifocal de capas múltiples con índice de refracción combinado.
US7740354B2 (en) 2006-10-25 2010-06-22 Volk Donald A Multi-layered gradient index progressive lens
US7735998B2 (en) * 2006-10-25 2010-06-15 Volk Donald A Multi-layered multifocal lens with blended refractive index
US7626705B2 (en) 2007-03-30 2009-12-01 Mitutoyo Corporation Chromatic sensor lens configuration
US8134691B2 (en) * 2010-03-18 2012-03-13 Mitutoyo Corporation Lens configuration for a thermally compensated chromatic confocal point sensor
JP5792959B2 (ja) 2011-01-14 2015-10-14 キヤノン株式会社 光書き込みヘッド及び画像形成装置
JP6238387B2 (ja) * 2014-06-12 2017-11-29 Necディスプレイソリューションズ株式会社 光源装置およびプロジェクタ
TWI545365B (zh) 2015-02-17 2016-08-11 大立光電股份有限公司 取像鏡頭組、取像裝置及電子裝置
US10444467B2 (en) * 2015-11-25 2019-10-15 Himax Technologies Limited Collimation lens module and light source module using the same
FR3103876B1 (fr) * 2019-12-03 2022-02-18 Valeo Vision Dispositif optique de projection de faisceaux lumineux
CN113866994B (zh) * 2020-06-30 2023-04-18 上海微电子装备(集团)股份有限公司 一种准直镜及像传感器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2012822A (en) * 1933-07-22 1935-08-27 Kapella Ltd Lens for photographic and like purposes
US2417330A (en) * 1942-01-31 1947-03-11 Barr & Stroud Ltd Lens for optical purposes
US2651970A (en) * 1948-08-24 1953-09-15 Cycloptic Anstalt Fur Optik Un Highly corrected image producing photgraphic objective system
US3565511A (en) * 1969-04-23 1971-02-23 Baus Optics Inc Telecentric lens system for providing an image with the principal rays parallel to the optical axis and normal to the focal plane
US3975088A (en) * 1975-08-01 1976-08-17 American Optical Corporation Three element eyepiece with magnification of 12X
JPS5272242A (en) * 1975-12-12 1977-06-16 Nippon Chemical Ind Wide angle eyeepiece
DE2729832C3 (de) * 1977-07-01 1980-06-26 Optische Werke G. Rodenstock, 8000 Muenchen Objektive mit zwei dreilinsigen positiven Wirkungsgruppen und einer auf diese folgenden Streulinse
US4441792A (en) * 1980-03-04 1984-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Telecentric projection lenses
JPH087329B2 (ja) * 1986-05-19 1996-01-29 コニカ株式会社 光情報の記録再生用光学系
DE8716105U1 (de) * 1987-12-05 1988-03-03 Hohe Kg, 6981 Collenberg Schwenkbarer Außenrückspiegel insbesondere für Lastkraftwagen
US5055663A (en) * 1988-06-28 1991-10-08 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Optical scanning system and method for adjusting thereof
JP2717552B2 (ja) * 1988-07-30 1998-02-18 旭光学工業株式会社 テレセントリック投影レンズ
JP2596810B2 (ja) * 1988-09-12 1997-04-02 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡用光学系
JPH04181212A (ja) * 1990-11-16 1992-06-29 Seiko Epson Corp 接眼表示装置
US5087987A (en) * 1991-03-28 1992-02-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Color-corrected telecentric scan lens
US5157553A (en) * 1991-12-20 1992-10-20 Itt Corporation Collimator for binocular viewing system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102650515A (zh) * 2011-02-23 2012-08-29 株式会社三丰 带扩展的测量范围的彩色共焦点传感器光笔
CN102650515B (zh) * 2011-02-23 2016-03-09 株式会社三丰 带扩展的测量范围的彩色共焦点传感器光笔

Also Published As

Publication number Publication date
IL106497A (en) 1998-02-22
EP0586089A2 (de) 1994-03-09
JPH06167659A (ja) 1994-06-14
EP0586089B1 (de) 2001-06-20
EP0586089A3 (en) 1994-08-10
DE69330366D1 (de) 2001-07-26
US5386312A (en) 1995-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69330366T2 (de) Doublet Kollimationslinse zwischen zwei positiven Linsenelementen
DE3621542C2 (de)
DE69832940T2 (de) Beobachtungsgerät und Gerät zum Verschmelzungsspleissen von optischen Fasern
DE4123279A1 (de) Stereomikroskop
WO2003023483A2 (de) Mikroskop
DE3704239A1 (de) Streifwinkel-mikroskop
DE10027204B4 (de) Stereoskopmikroskop
DE102016117024A1 (de) Vorrichtung zum Erfassen eines Stereobilds
DE102014118490A1 (de) Anzeigevorrichtungen
DE19803106A1 (de) Konfokales Mikrospektrometer-System
DE112005003365T5 (de) Spektrometeranordnung ohne Lichtwegdifferenz
DE3938199A1 (de) Bildaufnahmesystem fuer endoskope
DE8131958U1 (de) Nachtsichtinstrument
DE4004010C2 (de) Objektiv mit einer Blende zur Vermeidung von Streulicht und störenden Reflexen
DE2458306A1 (de) Optisches system mit schraeg nach vorn gerichtetem sichtfeld
DE60210807T2 (de) Optisches Abbildungsverfahren
DE1772824A1 (de) Langgestrecktes stereooptisches System
WO2010091835A1 (de) Optisches abbildungssystem
DE3338975A1 (de) Empfaenger fuer infrarote strahlung
DE1813743A1 (de) Anordnung zur Abtastung eines Feldes in zwei Richtungen
DE2924120A1 (de) Vorrichtung zur zweidimensionalen abtastung
DE2631831A1 (de) Abtasteinrichtung fuer strahlung
DE2608176C2 (de)
DE1862562U (de) Periskop.
DE2605837A1 (de) Optische abtasteinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee