(57)【要約】  投影レンズは、対象物から像までの光放射の経路に沿って順に配置された入射瞳と５つの光学要素とを含み、第１の光学要素は凹面が対象物に向けられた負のパワーであるとともに、負のメニスカスおよび正のメニスカスの接合であり、第２の要素は、対物側に向けられた凹面を有する、正のメニスカスであり、第３の要素は、両凸レンズであり、第４のレンズは、凹面が像側に向けられた正のメニスカスであり、第５の要素は、凹面が像に向けられた負の要素であり、両凸レンズおよび両凹レンズが接合される。技術目的は、相対的な開口（１：１．８）が増大され、画像の中央に対する端における明るさが高められ（０．９１）、レンズによって形成された像において、負の歪みの必要な値が提供され（−３％）、画像の品質が高められ、レンズ動作の条件が、有限の距離に配置された対象物に対して与えられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影レンズであって、
対象物から像までの光放射の経路に沿って順に配置された、遠隔入射瞳と、接合された２つのレンズであり、対物側に向けられた凹面を有する第１の負の要素と、第２の正の要素と、像側に向けられた凹面を有し、両凸レンズおよび両凹レンズが接合された第３の要素とを備え、
前記第１の要素は、負のメニスカスおよび正のメニスカスの接合であり、第２の要素は、対物側に向けられた凹面を有する正のメニスカスであり、第３の要素は負の要素であり、第２の要素と第３の要素との間に、追加の２つの正のレンズが挿入され、追加の２つの正のレンズのうちの第１のレンズは、両凸レンズであり、第２のレンズは、凹面が像に向けられたメニスカスである、投影レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は光学機器工学に関し、具体的には投影レンズに関し、たとえば、画像転送装置において用いることが可能であり、ＣＣＤマトリックスへのＸ線画像増強器または他の画像増強器の出力窓に形成可能である。
【背景技術】
【０００２】
背景
遠隔入射瞳を有する高開口のハイドロレンズが公知である（発明者証ＳＵ１６４２４２６Ａ１、１９９１年４月１５日発行、発行Ｎｏ．１４）。上記のハイドロレンズは、投影レンズの前の遠隔入射瞳と、対象物から像への光放射の経路に沿って順に配置された６つのレンズとからなる。第１および第３のレンズは正のメニスカスであり、対物側に向けられた凹面を有する。第２のレンズは負のメニスカスであり、対物側に向けられた凹面を有する。第４および第５のレンズは両凸レンズであり、第６のレンズは両凹レンズである。第５および第６のレンズは接合されている。
【０００３】
この（投影）レンズは、以下の利点を有する。すなわち、レンズの前の遠隔入射瞳によって、満足のいく画像サイズを得ることができる。しかしながら、その相対的な開口サイズが十分ではなく、画像における光分布が貧弱であり、その利用条件、すなわちレンズが水性の媒体に配置されるという、有限共役モードにおける動作と同様に、不十分な画像品質となる。
【０００４】
遠隔入射瞳を有する（投影）レンズが、発明特許（ＲＵ２２２５６２８Ｃ２、２００４年３月１０日発行）によって公知である。そのレンズは、対象物から像への光放射の経路に沿って順に配置された４つの光学要素からなり、第１の要素は、負のパワーであり、対物側に向けられた凹面を有し、接合された両凹レンズおよび両凸レンズを備える。第２の要素は両凸レンズである。第３の要素は、正のパワーであり、像側に向けられた凹面を有し、接合された両凸レンズおよび両凹レンズを備える。第４の要素は、負のメニスカスであり、対物側に向けられた凹面を有する。
【０００５】
この投影レンズの利点は、大きな画像サイズ、小さな寸法、および投影レンズの前の遠隔入射瞳である。
【０００６】
このレンズの不利な点は、次のとおりである。画像の中心における明るさに対する画像の端の明るさの低い比率、相対的な開口の小さな寸法、（投影）レンズを無限に離れた対象物に対して動作させる場合に、Ｘ線画像増強器の正の歪みを補正するのに不十分な負の歪みの値、したがって、不十分な画像品質。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
概要
主張されるレンズにおいて、次のような全体的な技術目的が達成される。相対的な開口の増大、視野の中心の明るさに対する、視野の端の明るさの改善、投影レンズによって形成される画像における必要な負の歪みの値の提供、有限距離に配置された、対象物とのレンズの動作条件において、画像品質の改善（空間周波数において、視野の任意の点において、変調の最小値が増大する）。
【０００８】
投影レンズの技術目的は、対象物から像への光放射の経路に沿って順に配置された遠隔入射瞳と、２つのレンズが接合されて対物側に向けられた凹面を有する第１の負の要素と、第２の正の要素と、像側に向けられた凹面を有し、両凸レンズおよび両凹レンズが接合された第３の要素を備えることで達成され、第１の要素は負のメニスカスおよび正のメニスカスの接合であり、第２の要素は、正のメニスカスであり、対物側に向けられた凹面を有し、第３の要素は負である。２つの追加の正のレンズが第２の要素と第３の要素との間に挿入され、その２つのレンズのうちの第１のレンズは両凸レンズであり、第２のレンズは、像に凹面が向けられたメニスカスレンズである。
【０００９】
図面の簡単な説明
発明の本質および発明の商業的利用の可能性が、具体的な実施の形態の例によって示され、それは図１から図４に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、提案されるレンズ配置の光学的な並びを示す。
【図２】図２は、投影レンズの周波数−コントラスト曲線を示す。
【図３】図３は、対象物のサイズに依存する、明るさに対する像のプロットを示す。
【図４】図４は、対象物のサイズに依存する、画像歪みのプロットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示されるように、対象物９から像１０への光放射の経路に沿って、レンズは、順に配置された、入射瞳１と、対物側に向けられた凹面を有し、接合された負のメニスカス２および正のメニスカス３を有する第１の負の要素と、対物側に向けられた凹面を有する、正のメニスカスである第２の要素４と、像側に向けられた凹面を有し、両凸レンズ７および両凹レンズ８の２つのレンズが接合された第３の負の要素と、第２の要素４と、第３の要素７，８との間に配置された２つの追加の正のレンズとを含むよう配置される。レンズ５は両凸レンズであり、レンズ６は、像側に向けられた凹面を有するメニスカスである。
【００１２】
図２は、基本波長５７５ｎｍでの５００ｎｍから６００ｎｍまでのスペクトル範囲の場合の、主張されるレンズの周波数コントラスト曲線を示す。図２は、２つの視野、すなわち、最大視野の中央および０．７での像の空間解像度に依存する、コントラスト比（Ｔ）の値を特徴付ける。ここで最大視野の０．７および最大視野は、子午線部分および矢状部分の場合に、２つの曲線によって表現される。縦軸Ｔは、コントラスト（変調）比の値を特徴付ける。横軸Ｎ（ライン対／ｍｍ）は、ｍｍあたりのラインの対に関する、像における空間分解能を特徴付ける。プロットは５つの曲線を示しているが、曲線１は、視野の中央（対象物のサイズが０ｍｍ）であることを表わし、曲線２Ｓおよび２Ｔは、視野の０．７（対象物のサイズが１０．５ｍｍ）を表わし、曲線３Ｓおよび３Ｔは、視野の端（対象物のサイズが１５ｍｍ）を表わす。Ｓは、矢状部分に対する曲線に付され、Ｔは、幅広い光線の子午線状部分に付されている。
【００１３】
図３は、対象物のサイズに依存する、像の相対的な明るさによってレンズを特徴付ける曲線を示している。縦軸ＲＩは、相対的な明るさの値を定義し、横軸は、対象物のサイズＹをｍｍで定義する。プロットは、対象物のサイズが１５ｍｍに等しくなるＹにおいて、像の明るさが視野の中央（Ｙが０ｍｍに等しい）から０．９１であることを示す。視野の中央では、相対的な明るさは最大であり、１に等しい。
【００１４】
図４は、レンズの設計変更の場合の、対象物のサイズに依存する、像の歪みのプロットを示す。縦軸Ｙは、ｍｍでの対象物のサイズの同時の増加に従って、視野全体で高い画像品質を維持することを可能にする。横軸Ｄは、パーセンテージで表現される、像の歪みの値を特定する。プロットは、１５ｍｍでの視野の端の場合に、像の歪みの最大値が３％であることを示し、これは、Ｘ線画像増強器の正の歪みを補償することを可能にする。
【００１５】
詳細な説明
レンズは以下のように機能する。対象物９からの光放射は、相対的な開口のサイズを定義する入射瞳１、レンズ２〜８を順に通り、像１０において焦点を合わせられる。受像機として、ＣＣＤマトリックス、写真フィルムなどが適用可能である。
【００１６】
対物側に向けられた凹面を有し、負のメニスカス２および正のメニスカス３が接合された負のレンズ、およびそれと同時に、像側に向けられた凹面を有し、両凸レンズ７および両凹レンズ８が接合された負のパワーを有するレンズを実現することによって、色収差、球面収差、非点収差および視野の湾曲の補正を、より高めることができる。両凸レンズである追加の正のレンズ５と、メニスカス形状を有するレンズ６とは、凹面が像に向けられる。それらが挿入され、対物側に向けられた凹面を有する、正のメニスカスであるレンズ４を実現することによって、高次の収差を減少させるという条件の下で、相対的な開口を精密にすることが可能になる。投影での動作条件にレンズを同時に遷移させる場合において、上述の作用の全体は、蹴られを減少させることを可能にし、それにより、画像全体、および、その端における明るさの分布を改善する。しかしながら、入射瞳の相対的なオフセット（レンズ焦点に対する、第１のレンズの入射瞳の除去の比）が増加する。試作の場合には７／５０＝０．１４であるが、主張するレンズの場合には、５／１４．７＝０．３４であった。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、たとえば、画像伝送装置に用いることが可能であり、画像は、Ｘ線画像増強器またはＣＣＤマトリックスに基づく他の画像増強器の出力窓に形成される。レンズの主張される実施の形態により、相対的な開口が増大する（試作での１：１２から、主張される解決方法による１：１．８）、また、中央に対する画像の端の領域での明るさが増大する（試作による０．８５から、主張される解決方法による０．９１へ）。投影レンズによって形成された像において、負の歪みの必要な値が与えられる（試作による１．７％から主張される解決方法による−３％へ）。画像の品質が高められる（空間周波数６５において、視野の任意の点に対する最小の変調の値は、詩作によれば０．１３ライン対／ｍｍであり、主張される解決方法によれば、０．４２である）。有限の距離に対象物が配置された場合（近軸線形倍率因子が−０．２５である）、レンズの動作の条件が提供される。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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【国際調査報告】
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