DE4041240C2 - Projektionsobjektiv - Google Patents
ProjektionsobjektivInfo
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- G02B13/16—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use in conjunction with image converters or intensifiers, or for use with projectors, e.g. objectives for projection TV
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Projektionsobjektiv
nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
In den vergangenen Jahren sind in stärkerem Maße als
bisher Projektionsgeräte bekannt geworden, mit denen
ein TV-Bild auf eine großformatige Projektionswand
projiziert werden kann. Derartige Projektionsgeräte
sind in unterschiedlicher Weise aufgebaut; bei den
meisten dieser Projektionsgeräte wird das auf der Kathodenstrahlröhre (CRT)
gebildete Bild über ein Projektionsobjektiv auf eine
Projektionswand geworden.
Hinsichtlich der Projektionsobjektive gibt es Forderungen
nach einem großen Bildfeldwinkel, um die Größe
des Projektionsgerätes so gering wie möglich zu halten.
Als weitere Forderung wird erwartet, daß es eine
große relative Öffnung hat, um eine genügende Beleuchtungsstärke
auf der Projektionswand sicherzustellen.
In den US-Patentschriften Nr. 4 300 817 und Nr.
4 776 681 offenbarte Projektionsobjektive können als
übliche Arten von Projektionsobjektiven erwähnt werden.
Das in der US-PS 4 300 817 offenbarte Projektionsobjektiv
umfaßt drei Linsengruppen, während das
aus der US-PS 4 776 681 bekannte Objektiv aus fünf Linsengruppen
besteht.
Weiterhin gibt es als typische Projektionsobjektive
solche, die aus zehn Linsen oder mehr zusammengesetzt
sind, und ein Projektionsobjektiv, bei dem ein Teil
der Linsen eine asphärische Form aufweist und der
restliche Teil aus Kunststoff hergestellt ist. In der
US 4 767 199 ist ein Projektionsobjektiv offenbart,
das einen Gauss-Aufbau aufweist und acht Linsenglieder
umfaßt, von denen einige aus Kunststoff bestehen.
Diese Linsenglieder aus Kunststoff weisen hohe Brechkräfte
auf, wodurch ihre optischen Eigenschaften
durch Temperaturänderungen beeinflußt werden.
Somit sind unterschiedliche Arten von bekannten Projektionslinsen
weit verbreitet.
Allerdings können in einem Projektionsgerät zur Wiedergabe
eines TV-Bildes in großen Abmessungen oder
eines TV-Bildes großer Bildschärfe - eine Entwicklung,
die jetzt fortschreitet - die oben erwähnten
Projektionsobjektive nicht immer ein Bild herstellen,
das den vorgenannten Forderungen genügt.
Beispielsweise treten bei den bekannten Projektions
objektiven an den Rändern oder Ecken des auf eine
Bildwand projizierten Bildes Bildverzeichnungen auf,
und die Abmessungen des Projektionsgerätes selbst
werden wegen des geringen Bildfeldwinkels des Objektives
nachteilig groß. Daher wird ein Projektionsobjektiv
gewünscht, das über ein großes Bildfeld und eine große
relative Öffnung verfügt und eine gute Modulationsübertragungsfunktion
MTF von der Mitte bis zu den
Ecken des Bildfeldes erzielt und frei von den oben
erwähnten Nachteilen ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe
zugrunde, ein Projektionsobjektiv der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem über einem großen
Bildfeldwinkel und eine große relative Öffnung Aberrationen
gut korrigiert sind, und das eine gute Abbildungsleistung
aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil
des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Projektionsobjektiv dienen
das erste und das zweite Linsenglied hauptsächlich
zur Korrektur der sphärischen Aberration und der
Koma mit hoher Genauigkeit; das dritte Linsenglied
dient hauptsächlich zur Korrektur der sphärischen
Aberration und stellt den Ausgleich zwischen den Linsengliedern
in bezug auf die Bildfehlerkorrektur her;
das vierte Linsenglied dient dazu, einen großen Teil
der Gesamtbrechkraft des Projektionsobjektivs bereitzustellen;
das fünfte Linsenglied dient primär
zur Korrektur der chromatischen Aberration; das
sechste Linsenglied dient zusammen dem vierten Linsenglied
zum Bereitstellen eines großen Teils der
Gesamtbrechkraft des Objektives; das siebente Linsenglied
dient zur Korrektur des Astigmatismus, der Verzeichnung
und der Koma mit hoher Genauigkeit, und das
achte Linsenglied korrigiert Bildfeldkrümmung
und Astigmatismus.
Die Bildfehleranteile der asphärischen Linsen aus
Kunststoff, die Objektivbrennweite und Objektivschnittweite
sind im wesentlichen unabhängig von Temperatur-
und Feuchtigkeitsänderungen.
Der Erfindungsgegenstand wird anhand von Ausführungsbeispielen
in Zusammenhang mit den Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Schnittbild eines Projektionsobjektivs
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein Diagramm, das die MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
des Projektionsobjektivs
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt,
Fig. 3 ein Schnittbild eines Projektionsobjektivs
entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 ein Diagramm, das die MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
des Projektionsobjektivs
entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt,
Fig. 5 ein Schnittbild eines Projektionsobjektivs
entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 ein Diagramm, das die MTF des Projektions
objektivs entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel
zeigt,
Fig. 7 ein Diagramm, das die MTF des Projektionsobjektivs
entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel
zeigt,
Fig. 8 ein Schnittbild eines Projektionsobjektivs
entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 9 ein Diagramm, das die MTF des Projektionsobjektivs
entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel
zeigt, und
Fig. 10 ein Diagramm, das die MTF des Projektionsobjektivs
entsprechend dem sechsten Ausführungsbeispiel
zeigt.
Die Erfindung wird an sechs Ausführungsbeispielen
erläutert, wobei ein gemeinsamer Aufbau für alle Ausführungsbeispiele
des Projektionsobjektivs zuerst
beschrieben wird.
Wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt wird, besteht
das Projektionsobjektiv gemäß der vorliegenden Erfindung
aus acht Linsengliedern. Bei dem erfindungsgemäßen
Projektionsobjektiv sind die Linsenglieder von
der Seite der länger Konjugierten zur Seite der kürzer
Konjugierten, d. h. von der Seite der Projektionswand
zur Seite der CRT numeriert. Das Projektionsobjektiv
ist gegenüber einem Schirmträger P einer Kathodenstrahlröhre
CRT angeordnet, und die achte Linse
ist über eine Kühlflüssigkeitsschicht C mit dem
Schirmträger P verbunden, die zwischen der achten
Linse und dem Schirmträger P, in Kontakt mit dem
Schirmträger, vorgesehen ist.
Insbesondere befindet sich bei einem Leuchtstoffschirm
I die Leuchtstoffschicht auf der inneren konvexen
Fläche des Schirmträgers. Genauer gesagt, hat
der Leuchtstoffschirm in seiner Mitte eine größere
Dicke als am Rand. Eine derartige Struktur erleichtert
daher die Konvergenz des von dem Fluoreszenzmaterial
am Randbereich emittierten Strahlenbündels in
das Projektionsobjektiv, d. h. verbessert die sammelnde
Wirkung.
Bei der Anpassung des Schirmträgers wird seine innere
Fläche in konvexer Form ausgebildet, wobei das Beleuchtungsverhältnis
zwischen der Mitte und den Ecken
der Fläche des Schirmträgers 1 : 0,4 ist.
Die Kühlmittelschicht C weist in ihrem Aufbau eine
gleichmäßige Dicke auf, und zur Verhinderung einer
übermäßigen Wärmebildung an dem Schirmträger zirkuliert
das Kühlmittel in ihrem Inneren.
Im folgenden wird jede Linse bzw. jedes Linsenglied
genauer beschrieben.
Die erste Linse L1 auf der Seite der länger Konjugierten,
d. h. auf der Seite des Projektionsschirmes,
ist ein auf der Seite des Projektionsschirmes konvexer
Meniskus.
Die zweite Linse L2 weist im wesentlichen insgesamt
eine geringe Brechkraft auf und ist eine Meniskuslinse.
Die zweite Linse L2 hat asphärische Flächen
auf beiden Seiten bei allen Ausführungsbeispielen.
Darüber hinaus ist die Linse L2 aus Gründen der Herstellungsvereinfachung
aus einem Material wie Kunststoff
hergestellt.
Die asphärischen Flächen der Linse L2 sind glatt, und
die Linse kann daher mit großer Genauigkeit hergestellt
werden.
Die dritte Linse L3 hat eine geringe negative Brechkraft.
In den Ausführungsbeispielen ist diese Linse
ein Meniskus, eine plankonkave Linse oder eine bikonkave
Linse.
Die vierte Linse L4 ist eine bikonvexe Linse, die
eine starke positive Brechkraft aufweist und die als
"Hauptsammellinse" im Projektionsobjektiv dient.
Die fünfte Linse L5 ist eine Linse, die in Kontakt
mit der konvexen, der Kathodenstrahlröhre zugewandten
Fläche der vierten Linse steht und die eine negative
Brechkraft aufweist. In den Ausführungsbeispielen ist
diese bikonkav oder eine Meniskuslinse.
Die sechste Linse L6 ist eine bikonvexe Linse und hat
eine stark positive Brechkraft. Sie dient als Sammellinse
zusammen mit der vierten Linse.
Die siebente Linse L7 ist eine Linse, die auf beiden
Seiten asphärische Flächen, die Form eines Meniskus
und eine geringe positive Brechkraft aufweist. Diese
siebente Linse L7 besteht aus Kunststoff, um die Herstellung
des Objektives zu vereinfachen.
Die achte Linse L8 ist eine Linse, die in Kontakt mit
der oben erwähnten Kühlmittelschicht C steht, ist
plankonkav und hat eine stark negative Brechkraft.
Genauer gesagt, steht die ebene Seite der Linse L8 in
Kontakt mit der Kühlmittelschicht C.
Die Wirkungsweise der in der oben erwähnten Weise
vorgesehenen Linsenglieder wird im folgenden erläutert.
Die ersten und zweiten Linsenglieder L1 und L2 dienen
hauptsächlich zur Korrektur der sphärischen Aberration
und Koma und haben geringe sammelnde Eigenschaften.
Die dritte Linse L3 korrigiert die sphärische Aberration
und hat eine geringe zerstreuende Wirkung. Weiterhin
stellt diese Linse L3 den Ausgleich zwischen
den Linsengliedern hinsichtlich der Aberrationskorrektur
ein.
Die vierte Linse L4 und die sechste Linse L6 dienen
hauptsächlich zum Sammeln der Strahlen im Projektionsobjektiv.
Die fünfte Linse L5, die in Kontakt mit der der Kathodenstrahlröhre
zugewandten Seite der vierten Linse
L4 angeordnet ist, dient zur Korrektur der chromatischen
Aberration.
Die siebente Linse L7 korrigiert hauptsächlich den
Astigmatismus, die Verzeichnung und die Koma mit hoher
Genauigkeit. Um die Abbildungsfehlerkorrektur mit
hoher Genauigkeit durchführen zu können, sind beide
Flächen der siebenten Linse asphärisch ausgebildet.
Die achte Linse L8 bewirkt eine Abflachung des Bildfeldes
und korrigiert den Astigmatismus ebenso wie
die Bildfeldkrümmung.
Im vorliegenden Fall sind die zweite Linse L2 und die
siebente Linse L7 aus Kunststoff hergestellt. Da sie
eine sehr geringe Brechkraft haben, ist es möglich,
in einem relativ großen Bereich eine Lagetoleranz
sicherzustellen und eine Defokussierung aufgrund von
thermischen Veränderungen bis zu einem solchen Grad
zu unterdrücken, daß keine Nachteile in der praktischen
Verwendung bewirkt werden.
Die Konstruktionsdaten der Ausführungsbeispiele sind
in den folgenden Tabellen 1 bis 6 angegeben. Jede
Tabellennummer entspricht der Nummer des Ausführungsbeispieles,
d. h. das erste Ausführungsbeispiel ist in
Tabelle 1 dargestellt, während entsprechend das sechste
Ausführungsbeispiel in Tabelle 7 beschrieben ist.
Die Bezugssymbole der Tabelle werden im folgenden erläutert:
f bezeichnet die Brennweite des Projektionsobjektivs,
β die Vergrößerung senkrecht zur optischen
Achse, ω (in Grad) den halben Bildfeldwinkel, r
(in mm) den Radius einer Linsenfläche, und d (in mm)
den Abstand zwischen den Linsenflächen oder die Dicke
einer Linse. Beispielsweise bezeichnet d12 den Abstand
zwischen bildseitigen Flächen der ersten Linse
L1 und der objektivseitigen Fläche der zweiten Linse
L2. N ist der Brechungsindex jeder Linse in bezug
auf Licht mit einer Wellenlänge von λ=543 nm und
γd bezeichnet die Abb´-Konstante. f4+5 ist die Brennweite
des aus der vierten Linse L4 und der fünften
Linse L5 bestehenden Kittgliedes.
Weiterhin sind k a4, a6, a8, a10 Konstanten für die
später beschriebene asphärische Linsenfläche.
Die asphärischen Flächen der zweiten Linse L2 und der
siebenten Linse L7 werden durch folgende Gleichung
bestimmt:
X = c x p²/ { + (1-(1 + k) x c² x p²)1/2} + a4 x p⁴ + a6 x
p⁶ + a8 x p⁸ + a10 x p¹⁰
wobei
p = (y² + z²)1/2
ist.
p = (y² + z²)1/2
ist.
Hier bezeichnen x, y, z Koordinaten im rechtwinkligen
Koordinatensystem, in dem die x-Achse die optische
Achse darstellt. c bezeichnet die Krümmung einer
Asphäre im Scheitelpunkt, k die Kegelschnittkonstante,
und a4, a6, a8, a10 Koeffizienten höherer
Ordnung in bezug auf p. Die asphärischen Flächen sind
rotationssymmetrisch zur optischen Achse (x-Achse).
Fig. 1 zeigt ein Schnittbild des Projektionsobjektivs
10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Dieses Objektiv
10 weist einen Aufbau auf der Grundlage der
numerischen Werte in der vorgeschriebenen Tabelle
auf. Jedes Linsenglied L1 bis L8 aus Fig. 1 besteht
aus einer einzigen Linse. Alternativ kann jedes Linsenglied
aus mehreren Linsen bestehen.
Bei dem Projektionsobjektiv nach dem ersten Ausführungsbeispiel
besteht das fünfte Linsenglied L5 aus
einer bikonkaven Linse. Das fünfte Linsenglied ist
allerdings in anderen Ausführungsbeispielen als Meniskuslinse
ausgebildet. Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel
der halbe Bildfeldwinkel ω 28 Grad,
die relative Öffnung ist 1 : 1,19, d. h. das Objektiv
weist einen großen Bildfeldwinkel und ein genügend
großes Öffnungsverhältnis auf.
Fig. 2 zeigt die MTF des Projektionsobjektivs 10 nach
dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die MTF ist definiert für eine Ortsfrequenz auf der
Fläche des Schirmträgers der CRT von sieben Linienpaaren
pro mm. Auf der Ordinate sind die Werte der
MTF (Modulationsübertragungsfunktion) angegeben, während
auf der Abszisse das Verhältnis des Abstandes
zur optischen Achse relativ zum Maximalwert 5,5′′ aufgetragen
ist.
Bei der Berechnung der MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
wird 1 als Gewichtskoeffizient für Strahlen
mit einer Wellenlänge von λ=621 (nm), 5 für
Strahlen mit einer Wellenlänge von λ=582 (nm), 100
für Strahlen mit einer Wellenlänge von λ=543 (nm),
und 30 für Strahlen mit einer Wellenlänge von λ=688
(nm) verwendet.
Wie in Fig. 2 in Übereinstimmung mit dem Projektionsobjektiv
10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt
ist, ist es möglich, eine MTF von 80% oder
mehr in der Mitte der Bildwand zu erzielen. Darüber
hinaus ist es möglich, eine geeignete Modulationsübertragungsfunktion
MTF bis zum Rand der Bildwand
sicherzustellen. In gleicher Weise wird eine hohe
Modulationsübertragungsfunktion MTF sowohl in sagittaler
Richtung S als auch in meridionaler Richtung M
realisiert.
Bei dem Projektionsobjektiv 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel
sind somit die Aberration bis zu den
Rändern der Bildwand gut korrigiert und eine ausreichende
relative Öffnung sichergestellt.
Fig. 3 zeigt ein Schnittbild des Projektionsobjektivs
nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Dieses Objektiv weist einen Aufbau auf
der Grundlage der in der Tabelle II aufgelisteten
numerischen Werte auf.
Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die dritte
Linse L3 als plankonkave Linse ausgebildet. Dieses
Projektionsobjektiv 20 hat einen kleineren halben Bildfeldwinkel
von 23 Grad und eine relative Öffnung von
1 : 1,17 im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wie anhand der Kennlinie nach Fig. 4 zu erkennen
ist, wird nach dem zweiten Ausführungsbeispiel
eine extrem hohe Modulationsübertragungsfunktion von
90% und mehr an der optischen Achse erreicht. Darüber
hinaus kann eine geeignete Modulationsübertragungsfunktion
selbst in einem von der optischen Achse entfernten
Bereich aufrechterhalten werden.
Somit kann selbst bei einem Projektionsobjektiv 20
nach dem zweiten Ausführungsbeispiel eine geeignete
Modulationsübertragungsfunktion über den gesamten
Bereich der Bildwand sichergestellt und eine ausreichende
Aberrationskorrektur erzielt werden.
Fig. 3 zeigt ein Schnittbild des Projektionsobjektivs
nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, wobei als dritte Linse L3 eine bikonkave
Linse verwendet wird.
Wie aus der Tabelle III zu entnehmen ist, stellt das
Projektionsobjektiv nach dem dritten Ausführungsbeispiel
einen halben Bildfeldwinkel von 28 Grad sicher,
der so groß ist wie derjenige des Projektionsobjektivs
des ersten Ausführungsbeispieles und erzielt
eine relative Öffnung von 1 : 1,19.
Wie aus der Kennlinie nach Fig. 6 zu ersehen ist,
kann bei dem dritten Ausführungsbeispiel eine geeignete
Modulationsübertragungsfunktion selbst bis in
dem von der optischen Achse entfernten Bereichen realisiert
werden.
Das in Tabelle IV aufgelistete vierte Ausführungsbeispiel
entspricht einem Projektionsobjektiv, das durch
geringe Modifikationen des Objektivs nach dem dritten
Ausführungsbeispiel erhalten wird. Daher wird sein
Schnittbild weggelassen.
In dem Projektionsobjektiv nach dem vierten Ausführungsbeispiel
ist der halbe Bildfeldwinkel ω 28
Grad, und eine relative Öffnung von 1 : 1,19
wird erhalten.
Wie die Fig. 7 zeigt, wird eine Modulatiosübertragungsfunktion
ähnlich derjenigen nach dem dritten
Ausführungsbeispiel erzielt.
Fig. 8 zeigt ein Schnittbild des Projektionsobjektivs
50 nach dem fünften Ausführungsbeispiel.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die dritte Linse
wie im ersten Ausführungsbeispiel ein Meniskus. Es
wird eine relative Öffnung von 1 : 1,17 und ein halber
Bildfeldwinkel ω von 23 Grad erzielt, diese Werte
sind äquivalent zu denen des zweiten Ausführungsbeispieles.
Die in Fig. 9 dargestellte Modulationsübertragungsfunktion
des Projektionsobjektivs 50 ist am Rand der
Bildwand besonders hoch. Dazu zeigt sie auch an der
optischen Achse einen geeigneten Wert.
Das in Tabelle VI beschriebene sechste Ausführungsbeispiel
realisiert einen halben Bildfeldwinkel ω und
eine relative Öffnung entsprechend dem fünften Ausführungsbeispiel,
und wegen der Ähnlichkeit mit dem
Aufbau des fünften Ausführungsbeispieles wird hier
die Schnittansicht weggelassen.
Wie in Fig. 10 dargestellt ist, ist es mit dem sechsten
Ausführungsbeispiel möglich, eine ungefähr konstante
Modulationsübertragungsfunktion von der Mitte
an der optischen Achse bis zum Bereich entfernt von
der optischen Achse sicherzustellen, d. h., daß die
Aberrationskorrektur besonders am Bildfeldrand
erzielt wird.
Die sechs Ausführungsbeispiele erfüllen die folgenden
sechs Beziehungen:
0.50 < f/f₁ < 0.60 (1)
-0.65 < f/f₃ < -0.57 (2)
0.55 < f/f4+5 < 0.85 (3)
0.50 < f/f₆ < 0.80 (4)
0.10 < d₂₃/f < 0.20 (5)
0.90 < d₃₄/d₂₃ < 1.8 (6),
wobei die Bedingungsgleichung 1 die Beziehung zwischen
f und f₁ wiedergibt. Wenn f/f₁ die obere Grenze
überschreitet, wird es unmöglich, die Korrektur der
Koma zu erzielen, während die Länge des Projektionsobjektivs
nachteilig groß wird, wenn der Wert unter
der unteren Grenze liegt.
Die Bedingungsgleichung 2 gibt die Beziehung zwischen
f und f₃ wieder. Wenn f/f₃ die Obergrenze überschreitet,
wird die sagittale Bildfeldkrümmung groß, und es
wird unmöglich, eine gute Korrektur der chromatischen
Aberration durchzuführen. Wenn dagegen der Wert f/f₃
niedriger als die untere Grenze ist, wird es schwierig,
eine Korrektur der Koma zu erzielen.
Die Bedingungsgleichung 3 gibt die Beziehung zwischen
f und f4+5 wieder. Wenn der Wert von f/f4+5 die obere
Grenze überschreitet, wird eine Korrektur der Koma
schwierig, während, wenn der Wert unter der unteren
Grenze liegt, die Korrektur der Koma und des Astigmatismus
wegen der Notwendigkeit der Erhöhung der
Brechkraft der sechsten Linse L6 schwierig zu realisieren
ist.
Die Bedingungsgleichung 4 gibt den Bereich der Brennweite
f₆ des sechsten Linsengliedes wieder. Wenn der
Wert f/f₆ die obere Grenze überschreitet, kann die
Korrektur der Koma und des Astigmatismus nur schwer
realisiert werden. Wenn der Wert unter der unteren
Grenze liegt, wird es wegen der Notwendigkeit, die
Brechkraft der vierten Linse L4 und der fünften Linse
L5 zu erhöhen, schwer, die Koma zu korrigieren.
Die Bedingungsgleichung 5 gibt die Beziehung zwischen
d₂₃, d. h. dem axialen Abstand zwischen dem zweiten
und dem dritten Linsenglied L2, L3, und der Objektivbrennweite
f wieder. Wenn in dieser Beziehung d₂₃/f
die obere Grenze überschritten wird, kann die Korrektur
der Koma nur schwer erreicht werden, während die
Korrektur des Astigmatismus schwer zu realisieren
ist, wenn der Wert unter der unteren Grenze liegt.
Die Bedingungsgleichung 6 gibt die Beziehung zwischen
dem axialen Abstand d₃₄ zwischen dem dritten und
vierten Linsenglied L3, L4 und dem axialen Abstand
d₂₃ zwischen dem zweiten und dritten Linsenglied L2,
L3 wieder. Wenn d₃₄/d₂₃ die obere Grenze überschreitet,
kann leicht die chromatische Aberration auftreten.
Wenn andererseits der Wert unter der unteren
Grenze liegt, kann in nachteiliger Weise sagittale
Bildfeldkrümmung auftreten.
Wenn im allgemeinen der Wert den Bereich jedes beschriebenen
Ausdruckes überschreitet, muß der Grad
der asphärischen Fläche des zweiten Linsengliedes und
des siebenten Linsengliedes L2, L7 erhöht werden,
wodurch die Herstellung des Objektivs erschwert wird.
Wie aus den Tabellen ersichtlich ist, kann das Projektionsobjektiv
mit geringen Kosten hergestellt werden,
da jedes Linsenglied ohne die Verwendung von
teurem Glasmaterial mit einem Brechungsindex
von 1,7 oder mehr hergestellt werden kann.
Claims (9)
1. Objektiv zur Projektion des auf einer Kathodenstrahlröhre
entworfenen Bildes auf eine Bildwand,
bestehend aus mehreren Linsen, die von der
Bildseite zur Objektseite folgendermaßen angeordnet
sind:
- - eine erste einzelnstehende Linse (L1) in Form eines positiven, bildseitig konvexen Meniskus,
- - eine zweite einzelnstehende Linse (L2) in Form eines bildseitig konvexen Meniskus geringer positiver Brechkraft,
- - eine dritte einzelnstehende negative Linse (L3).
- - ein Kittglied aus einer vierten bikonvexen Linse (L4) und einer fünften negativen Linse (L5),
- - eine sechste einzelnstehende bikonvexe Linse (L6),
- - eine siebente einzelnstehende Linse (L7) in Form einer positiven Linse mit mindestens einer asphärischen Fläche,
- - eine achte negative Linse (L8) mit einer
objektivseitig planen Fläche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die bikonvexe Linse (L4) im Kittglied bildseitig angeordnet ist, daß auch die zweite Linse (L2) mindestens eine asphärische Fläche aufweist, und daß folgende Bedingungsgleichungen erfüllt sind: 0,50 < f/f₁ < 0,60 (1)-0,65 < f/f₃ < -0,57 (2)0,55 < f/f4+5 < 0,85 (3)0,50 < f₆ < 0,80 (4)0,10 < d₂₃/f < 0,20 (5)0,90 < d₃₄/f < 1,80 (6)mit
f = Objektivbrennweite
f₁ = Brennweite der ersten Linse (L1),
f₃ = Brennweite der dritten Linse (L3),
f4+5 = Brennweite des aus der vierten und fünften Linse bestehenden Kittgliedes,
f₆ = Brennweite der sechsten Linse (L6),
d₂₃ bzw. d₃₄ = Abstand zwischen dem zweiten und dritten bzw. dritten und vierten Linsenglied.
2. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von einzelnen
Linsen des Objektives Kittglieder vorgesehen
sind.
3. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und die
siebente Linse zwei asphärische Flächen aufweisen.
4. Projektionsobjektiv nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und die
siebente Linse aus Kunststoff hergestellt sind.
5. Projektionsobjektiv nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die asphärische Fläche
der zweiten Linse glatt ist.
6. Projektionsobjektiv nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Linse
bikonkav ist.
7. Projektionsobjektiv nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Linse ein
bildseitig konkaver Meniskus ist.
8. Projektionsobjektiv nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linse
bikonkav ist.
9. Projektionsobjektiv nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Linse ein
bildseitig konvexer Meniskus ist.
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