DE2036285B2

DE2036285B2 - Pankratisches Projektionsobjektiv

Info

Publication number: DE2036285B2
Application number: DE2036285A
Authority: DE
Inventors: Gunter Voesendorf Kurz; Trude Wien Muszumanski
Original assignee: HAUSER RAIMUND DDR
Current assignee: HAUSER RAIMUND DDR
Priority date: 1969-08-14
Filing date: 1970-07-22
Publication date: 1980-01-31
Also published as: AT287341B; DE2036285A1; DE2036285C3; US3694056A

Description

2 <*(ofe(4 ck

b) bei sämtlichen Gliedern des Gesamtsystems beträgt die Brechzahl πα für die gelbe Heliumlinie mindestens 1,62 und höchstens 1,67, für die Abbesche Zahl n_d mindestens 33 und höchstens 61

c) der Abbildungsmaßstab für das verschiebbare positive Linsenglied beträgt in der Mittelstellung etwa 1 : 1.

2. Pankratisches Projektionsobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Daten:

ο =

r* =

's =

^Γ6 ⁼

'S =

-2,610
-5,802
+5,263
-5,263
+0,720
-19,093
-1,170
-0,489
+0,688
-0,891

i/, = 0,064

J₁ = 2,126 bis 0,009

rf₃ = 0,144

rf, = 0.023 bis 2,140

t/_s = 0,266

df, = 0,178

U₁ = 0,254

rfg = 0,052

rf, = 0,208

ÖfThungsverhäl: "is 1:1,6
Brennwert·:/= 1,000 bis 1,635

it., = 1,620/ι· = 36,4
IU= 1,620/v = 60,3
n,, = 1,620/v = 60,3
«,, = 1,667Iv = 33,0
ti,, = 1,64 l/v = 60,1

Die Erfindung betrifft ein pankratisches Projektionsobjektiv hoher Lichtstärke, mit einem Grundobjektiv positiver Brechkraft, einem als negative Einzellinse, insbesondere als Meniskus, ausgebildeten ortsfesten Frontglied, dessen konvexe Fläche den nachfolgenden Objektivgliedern zugewendet ist, und mit einem zwischen Frontglied und Grundobjektiv in Richtung der optischen Achse verschiebbar angeordneten positiven Glied, das aus einer bikonvexen, insbesondere gleichseitigen Einzellinse besteht.

Derartige Systeme sind bereits in der Patentliteratur beschrieben worden, so z. B. in der DE-AS 12 36 816 von Dr. Bertele und in der US-PS 32 27 042 der Firma Meopta.

Die DE-AS 12 36 816 zeigt ein Projektionsobjektiv bestehend aus einem negativen Meniskus als Frontglied, dessen stärker gekrümmte Fläche nach dem zweiten Glied zu durchgebogen ist Zwischen diesem Frontglied und einen aus vier Einzellinsen aufgebauten Grundobjektiv ist eine Bikonvexlinse zum Zwecke der Brennweitenänderung verschiebbar. Das Objektiv besteht aus insgesamt sechs Linsen und erlaubt eine Brennweitenvariation von 15,6 mm bis 24 mm, also etwa einen l,5fachen Bereich,

Das in der US-PS 32 27 042 beschriebene Objektiv ist noch aufwendiger aufgebaut. Es besteht im Frontgiied aus einer Bikonkav- und einer Bikonvexlinse, das zur Brennweitenänderung verschiebbare Glied ist ein Kittglied. Es wird von einem negativen Meniskus und einer Bikonvexlinse gebildet Schließlich folgt ein aus drei Linsen aufgebautes positives Grundobjektiv. Das Gesamtsystem hat eine öffnung von 1,5 und erlaubt eine Brennweitenvariation, die etwa der dem Objektiv aus der DE-AS 12 36 816 entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pankratisches Projektionsobjektiv zu schaffen, welches bei mindestens gleicher Abbildungsleistung wesentlich wirtschaftlicher zu fertigen ist, als die bekannten

4> Objektive vergleichbarer Leistung. Dieses Ziel wird durch die Kombination folgender Merkmale erreicht:

a) das Grundobjektiv ist als dreilinsiges Triplet ausgebildet, bei dem für die Scheitelabstände ck und ck der mittleren Linse von der ersten bzw. von der

'" letzten Linse die Beziehung gilt

2d»< ck <4ck

b) bei sämtlichen Gliedern des Gesamtsystems beträgt die Brechzahl /I₁/ für die gelbe Heliumlinie

" mindestens 1,62 und höchstens 1,67 und die Abbesche Zahl v₍/mindestens 33 und höchstens 61

c) der Abbildungsmaßstab für das verschiebbare positive Linsenglied in der Mittelstellung beträgt etwa 1 :1.

Der der Seite der länger Konjugierten zugekehrte negative Meniskus des erfindungsgemäßen Systems entwirft vom Objekt ein virtuelles erstes Zwischenbild, welches von der verschiebbaren positiven Linse reell abgebildet wird. Dabei variiert der Abbildungsmaßstab ß'2 von einem frei zu wählenden Wert ß'imi, in Einstellung auf maximale Gesamtbrennweite bis zu einem Wert ß'_2mm in Einstellung auf minimale Gesamt-

brennweite, wobei ß'i_mm etwa der reziproke Wert von (3⁽2m« ist In einer mittleren Einstellung wird also der Abbildungsmaßstabs= 1 betragen.

Diese symmetrische Aufteilung hat zur Folge, daß der Abstand zwischen dem virtuellen ersten Zwischenbild und dem reellen zweiten Zwischenbild in den beiden Extremstellungen gleich groß ist und daß in den zwischen den beiden Extremstellungen zu durchlaufenden Zwischenstellungen die Abweichungen von diesem Abstand klein»tmöglich sind.

Würde beispielsweise der Wert jJ'>„u>= -1 in einer Extremstellung der verschiebbaren positiven Linse betragen und der Wert ß'imm entsprechend der geforderten Gesamtdehnung gewählt werden, so würden sich die Differenzen zwischen den jeweiligen Abständen zwischen erstem und zweitem Zwischenbild zu wesentlich größeren Beträgen ergeben. Auch wäre der Verschiebungsweg der positiven Linse ein größerer als im erfindungsgemäßen Beispiel. Dies ist aus der Linsengleichung

ohne weiteres ersichtlich.

Daraus resultieren noch zwei weitere Vorteile:

1. Das der verschiebbaren positiven Linse nachgeordnete Grundobjektiv wird bei symmetrischer Aufteilung des Abbildungsmaßstabes von den aus der erwähnten Linse austretenden Strahlenbündeln in allen Einstellungen praktisch gleichartig getroffen. In den beiden Extremstellungen ist der Strahleneinfall im paraxialen Raum Oberhaupt identisch. Die Behebung der Abbildungsfehler über den Gesamtbereich hin wird dadurch vereinfacht, wenn nicht überhaupt mit geringem Aufwand erst möglich. Außerdem variiert die kürzere konjugierte Schnittweite während der Verschiebung um die mathematisch kleinstmöglichen Werte.

2. Die symmetrische Aufteilung des Abbildungsmaßstabes hat weiteres zur Folge, daß die Eigenaberration der verschiebbaren positiven Linse über den gesamten Einstellbereich hin sehr ähnlich bleiben, so daß von der längsten bis zur kürzesten Gesamtbrennweite eine gleichmäßige Abbildungsqualität erreicht werden kann.

Gegenüber den oben angeführten, in der Literatur beschriebenen, Projektionsobjektiven stellt der Gegenstand der Erfindung insofern eine ganz wesentliche Verbesserung dar, als eine Lösung gefunden worden ist, die mit einem kaum unterbietbaren Minimum von nur 5 Linsen ein über den gesamten Verstellbereich des ίο pankratischen Systems sphärisch, chromatisch, astigmatisch und komatisch korrigiertes, verzeichnungr.freies System ergibt

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die F i g. 1 und 2 zeigen einen Axialschnitt des erfindungsgemäßen pankratischen Objektivs, wobei die F i g. 1 die Weitwinkeleinstellung, die Fig.2 die Teleeinstellung des Systems veranschaulicht

in Das Verhältnis von Maximalbrennweite zur Minimaibrennweite des Objektivs beträgt ?.iwa 1,7, wobei die fviinimaibrennweiie etwa die 2,5iache Länge der Diagonale des zu projizierenden Objektes aufweist Der Abbildungsmaßstab der zweiten verschiebbaren Linse _>i ist in der einen Extremstellung etwa gleich dem reziproken Wert des Abbildungsmaßstabes dieser Linse in der anderen Extremstellung. In der Mittelstellung ist der Abbildungsmaßstab der verschiebbaren Linse etwa 1:1. Auflösungsvermögen und Kontrast der eingangs jo beschriebenen Systeme sind in hoht-n Maße von der Abbildungsqualität des dritten, positiven Objektgliedes abhängig. Die Brennweite dieses Objektivgliedes wird zwecks Herabsetzung der Eigenfehler möglichst groß gehalten, etwa in der Größenordnung der längsten r> Brennweite des Gesamtsystems. Um eine vernünftige Gesamtbaulänge des Projektionsobjektivs zu erzielen, wird das axial verschiebbare zweite Objektivglied ebenfalls positiv ausgebildet. Damit ergibt sich eine negative Brechkraft des ortsfesten Frontglisdes.
in Die Radien, Abstände bzw. Dicken und Glasdaten ergeben sich aus Patentanspruch 2, auf welchen ausdrücklich Bezug genommen wird. Das dort beschriebene Projektionssystem weist bei einem Öffnungsverhältnis von 1 : 1,6 eine Brennweite von 1,000 bis 1,635 ■r> auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Pankratisches Projektionsobjektiv hoher Lichtstärke, mit einem Grundobjektiv positiver Brechkraft, einem als negative Einzellinse, insbesondere als Meniskus ausgebildeten ortsfesten Frontglied, dessen konvexe Fläche den nachfolgenden Objektivgliedern zugewendet ist und mit einem zwischen Frontglied und Grundobjektiv in Richtung der optischen Achse verschiebbar angeordneten positiven Glied, das aus einer bikonvexen, insbesondere gleichseitigen Einzellinse besteht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) das Grundobjektiv ist als dreilinsiges Triplet ausgebildet, bei dem für die Scheitelabstände ck

und ck der mittleren Linse von der ersten bzw, von der letzten Linse die Beziehung gilt