DE2925737A1

DE2925737A1 - Objektiv fuer bildplatten

Info

Publication number: DE2925737A1
Application number: DE19792925737
Authority: DE
Inventors: Atsuo Goto
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1979-06-26
Publication date: 1980-01-03
Also published as: JPS554068A; DE2925737C2; US4270843A; JPS6049289B2

Description

Objektiv für Bildplatten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv für Bildplatten.

Es gibt in der Hauptsache zwei Spurverfahren für Bildplatten. Das eine besteht darin, einen Galvanospiegel zu verwenden und den Spiegel in Schwingungen zu versetzen und das andere, das Objektiv in Schwingungen zu versetzen. Bei dem erstgenannten Verfahren wird die Richtung des Lichtstrahls,der von dem Galvanospiegel reflektiert wird und in das Objektiv eintritt, durch das Schwingen des Spiegels geändert. Basierend auf dem Lichtstrahl, dessen Richtung sich ändert, wird das Objektiv eingestellt, indem es parallel zur Plattenoberfläche so bewegt wird, daß die optische Achse mit der Stellung des Signals übereinstimmt. Bei dem zweiten Verfahren schwingt das Objektiv selbst hin und her und das Objektiv wird in gleicher Weise mittels des Strahls, der das Objektiv durchläuft, eingestellt. VJenn dieses Verfahren bei der Spurung angewendet wird, sollte das Objektiv geringe Größe und kleines Gewicht besitzen. Bekannte Objektive für BiId-

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platten besitzen im allgemeinen eine N.A. von o,45, einen Außendurchmesser von etwa 11 mm und ein Gewicht von 3 bis 5 g. Bei Verwendung von Objektiven mit solch beträchtlichem Gewicht ist es nicht vorteilhaft, das Vorfahren zum Schwingenlassen des Objektivs anzuwenden. Bei der erstgenannten Spurungsmethode mit einem Galvanospiegel ist es notwendig, die außeraxialen Aberrationen des Objektivs äußerst gut zu korrigieren. Daher ist der Aufbau von Objektiven für das erstgenannte Verfahren mit dem Spiegel im Linsenaufbau sehr kompliziert und die Zahl der Linsen ist groß. Da es darüber hinaus notwendig ist, den Ärbeitsabstand groß zu machen, ist es unmöglich, die Brennweite sehr gering zu halten, und infolgedessen werden die Außendurchmesser des Objektivs notwendigerweise groß. Aus diesen Gründen war es bisher bei Objektiven für Bildplatten sehr schwierig, deren Gewicht zu verringern.

f r

Andererseits ist es bei dem an zweiter Stelle genannten Aufzeichnungsverfahren, bei dem das Objektiv selbst bewegt wird, fast unnötig, außeraxiale Aberrationen zu korrigieren und es genügt, wenn paraxiale Aberrationen korrigiert sind. Daher ist es möglich, den Hauptpunkt, die Luftabstände zwischen den Linsen und die anderen Parameter des Objektivs verhältnismäßig frei zu wählen und infolgendessen kann man die Brennweite kurz und die anderen Durchmesser klein machen, selbst wenn die numerische Apertur und der Arbeitsabstand des Objektivs gleich denen bekannter Objektive sind.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Objektiv für Bildplatten anzugeben, bei dem die numerische Apertur zwischen o,45 und o,5o und der Arbeitsabstand bei 2 mm liegt und dessen Gewicht etwa 1/5 von dem bekannter Objektive beträgt.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale.

Die Erfindung wird nun anhand erfindungsgemäßer Objektive mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch ein Objektiv nach der Erfindung,

Fig. 2

Korrekturkurven von Objektiven nach der Erfindung, bis 5

Das erfindungsgemäße Objektiv für Bildplatten enthält ein erstes und ein zweites Linsenglied. Das erste Linsenglied ist ein positives Kittglied aus einer positiven und einer negativen Linse und das zweite Linsenglied ist eine bildseitig konkave positive Meniskuslinse.

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Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe hat sich die Einhaltung der folgenden Bedingungen aus den nachstehend näher erläuterten Gründon als wesentlich erwiesen.

(1) -1,46/f ^n₂/n_v1/r₂ < -1,1/f

(2) 1,7f <(n₃ - Dr₅ ^ 2,4f

(3) 1,6f < T₁ <2,9f

(4) -2,9f < r₃ ^ -1,9f

(5) o,74f < r₄ < o,81f

Darin bezeichnen

r₁ bis r_r die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

η-, n~, n~ die Brechungsindizes der Linsen bei einer Wellenlänge

von 6 32,8 nm und
f die Brennweite des Objektivs.

Die Bedingung (1) dient zur Korrektur von sphärischer Aberration mittels der Kittfläche des ersten Linsenglieds, die in beträchtlichem Maße von der bildseitigen Oberfläche des ersten Linsenglicds und der bildseitigen Oberfläche des zweiten Linsenglieds hervorgerufen würde. Wenn der untere Grenzwert der Bedingung (1) unterschritten wird, wird sphärische Aberration überkorrigiert. Andererseits wird, wenn der obere Grenzwert der Bedingung (1) überschritten wird, sphärische Aberration unterkorrigiert und darüber-^ hinaus wird es unmöglich, den Arbeitsabstand groß zu machen.

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Die Bedingung (2) dient dazu, die Sinusbedingung gut zu erfüllen, d.h. zur Korrektur von Koma,die an der Kittfläche des ersten Linsenglieds und den anderen Oberflächen auftritt, wenn die Brechfunktion der Kittfläche im Bereich des durch die Bedingung (1) gegebenen Rahmens gewählt wird. Wenn der durch die Bedingung (2)

wird gegebene untere Grenzwert unterschritten wird, die Sinusbedingung überkorrigiert. Wenn andererseits der obere Grenzwert der Bedingung (2) überschritten wird, wird die Sinusbedingung unterkorrigiert .

Wenn, was die Bedingung (3) anbetrifft, r.. größer ist als 2,9f, wird sphärische Aberration unterkorrigiert. Wenn andererseits T₁ kleiner als 1,6f ist, wird der Arbeitsabstand zu kurz.

Was weiter die Bedingung (4) anbetrifft, so wird, wenn r₃ den oberen Grenzwert überschreitet, d.h. -1,9f, die Sinusbedingung unterkorrigiert. Wenn andererseits r., kleiner ist als der untere Grenzwert, d.h. -2,9f, wird die Sinusbedingung überkorrigiert.

Was schließlich die Bedingung (5> betrifft, so wird, wenn r. den oberen Grenzwert,d.h. o,81f überschreitet, sphärische Aberration überkorrigert. Wenn andererseits r. den unteren Grenzwert,d.h. o,74f unterschreitet, wird sphärische Aberration unterkorrigiert.

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Um den Arbeitsabstand groß zu machen, ist es besser, die Brechungsindizes der positiven Linsen hoch zu wählen. Wenn die Brechungsindizes der positiven Linse¹ groß gewählt sind, ist es leichter, sphärische Aberration zu korrigieren. Wenn andererseits Gläser mit niedrigem Brechungsindex für die positiven Linsen verwendet werden und man noch versucht, den Arbeitsabstand groß zu machen, wird die sphärische Restaberration bei der mittleren numerischen Apertur groß und der Flächendurchmesser des konvergierenden Lichtbündels wird groß, was unvorteilhaft ist.

Es werden nun die Daten erfindungsgemäßer Objektive angeführt, wobei das Objektiv 1 die in der Tabelle 1 aufgeführten Daten, das Objektiv 2 die in der Tabelle 2 aufgeführten Daten, das Objektiv 3 die in der Tabelle 3 aufgeführten Daten und das Objektiv 4 die in der Tabelle 4 aufgeführten Daten besitzt.

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•r-

/tz

232573?

Tabelle 1

r.,»2,6o5 r —o,8514 r₃=-2,1127 r₄=o,78o4 r₅-2,8579 f=1

N.A.«o,45

d.,=o,4o7o d₂=o,2581 d₃=o,o233

s=o,5581

n₁»1_r51462 n₂=1,756o7

t»o_#2558

T₁^,5324 r₂»-o,8796 r₃»=-2,1384 r₄=o,7883 r₅«2,7431

0^0,4070 d₂=o,2581 d₃=o,o233 d₄=o,3256

s=o,5581

Tabelle 2

1^ = 1,51462 I? .,«64,1 n₂=1,77861 \J₂»25,7

n₃=1,77861 J₃»25,7 t=o,2558

N.A.«o_f45

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292573?

Tabelle 3

r.,-2,744 r₂«-o,8o73 r₃=-2,o591 r₄=o,7685 r₅-3,o267

(J₁=O,4o7o d₂=o,2581 d₃=o,o233 d₄=o,3256

s=o,5581

N.A.»o,45 H₁-I,51462 n₂=1,77861

n₃»1,77861 t«o,2558

Tabelle

T₁-I,8224 r₂—1,o188 r₃=-2,7232 T₄=O,756o r₅-2,1852

d₁=o,4o67 d₂=o,258o d₃=o,o232 d₄=o,3254

f-1 B«o,5113

N.A.-o,5o 11^1,51462 n₂=1,77861

n₃=1,77861

t»o,2556

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^IS 2325737

Dabei bezeichnen

r. bis r₅ die Brechungsindizes der Linsenoberflächen,

d« bis d₄ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen,

der
n-, n₂, n₃ die Brechungsindizes Linsen bei der Wellenlänge 632,8 nm,

\) _Λ, Oo und tP- die Abbe-Zahlen der Linsen für die d-Linie, f die Brennweite des Objektivs,

s den Arbeitsabstand,

t die Dicke des Deckglases und

N.A. die numerische Apertur.

Im übrigen beträgt bei allen Objektiven der Brechungsindex des Deckglases bei der Wellenlänge 632,8 nm 1,51.

Bei den Ausführungsformen beträgt das Gewicht des Objektivs einschließlich Linsenhalterung o,5g bei f=4,3nun, d.h. das Objektiv besitzt ein sehr geringes Gewicht. Darüber hinaus ergibt sich aus den Korrekturkurven in Fig. 1 bis 5, daß sphärische Aberration und Sinusbedingung der erfindungsgemaßen Objektive für Bildplatten gut korrigiert sind.

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Claims

oot 7723 26. Juni 19 79 L/Kdg Patentansprüche

1. Objektiv für Bildplatten, dadurch gekennzeich net, daß das aus einem ersten und zweiten Linsenglied, wobei das erste Linsenglied ein Kittglied aus einer positiven und einer negativen Linse and das zweite Linsenglied eine bildseitig konkave positive Meniskuslinse ist, bestehende Linsensystem der Gesamtheit der folgenden Bedingungen genügt

(1) -1,46/f { n₂/n_r1/r₂ < -1,1/f

(2) 1,7f ^n₃ - Dr₅ < 2,4f

(3) 1,6f < T₁ < 2,9f

(4) -2,9f < r₃ < -1,9f

(5) o,74f < r₄ ^ o,81f

worin

r* bis r,- die Krümmungsradien der Linsen, n, , n₂, n^ die Brechungsindizes der Linsen bei der Wellenlänge

632,8 nm und
f die Brennweite des Objektivs bezeichnen.

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2. Objektiv für Bildplatten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

Tabelle

r =-o,8514
r₃=-2,1127
r₄=o,78o4
r₅=2,8579

f=1

N.A.-o,45

d..=o,4o7o d₂=o,2581 d₃=o,o233 d₄=o_f3256

s=o,5581

n₁=1,5l462 n₂=1,756o7

n₃=1,756o7 t=o,2558

Dabei bezeichnen r^ bis rr die Brechungsindizes der Linsenoberflächen, d- bis d. die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen, n.., n₂, n₃ die Brechungsindizes der Linsen bei der Wellenlänge 632,8 nm,

^ w \^2 und \,λ die Abbe-Zahlen der Linsen für die d-Linie, f die Brennweite des Objektivs, s den Arbeitsabstand, t die Dicke des Deckglases und N.A. die numerische Apertur.

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3. Objektiv für Bildplatten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

r.,-2,5324

r₂=-o,8796

r₃=-2,1384

r₄=o,7883

r₅«2,7431

d..=o,4o7o d₂=o,2581 d₃=o,o233 d₄=o,3256

s«=o,5581

Tabelle

, = 1,51462 \?.j=64,1 ,=1,77861 j=1,77861 t=o,2558

N.A.-o,45

Dabei bezeichnen

r'., bis r₅ die Brechungsindizes der Linsenoberflachen,

d- bis d. die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen, n₁ , n„, η, die Brechungsindizes der Linsen bei der Wellenlänge

632,8 nm,

V^ ι» V^ 2 ^undl^j ^die Abbe-Zahlen der Linsen für die d-Linie, f die Brennweite dos Objektivs, s den Arbeitsabstand, t die Dicke den Deckglases und N.A. die numerische Apertur»

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/- f

4. Objektiv für Bildplatten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

Tabelle

r.,-2,744

r₂=-o,8o73

r₃=-2,o591

r₄=o,7685

r₅=3,o267

d-=o,4o7o d₂=o,2581 d₃=o,o233 d₄=o,3256

f=1

s«=o,5581

I, 51462 1^=64,1 1_f77861 t?₂=25,7

=1,77861
t=o,2558

N.A.«o,45

Dabei bezeichnen

r^ bis rr die Brechungsindizes der Linsenoberflächen, d₁ bis d. die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen, n~ , n_, n^ die Brechungsindizes der Linsen bei der Wellenlänge

6 32,8 nm,

\) *i V^₂ und \). die Abbe-Zahlen der Linsen für die d-Linie, f die Brennweite dos Objektivs, s den Arbeitsabstand, t die Dicke des Deckglases und N.A. die numerische Apertur.

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-ORtGtNAk-iNSPECTED

5. Objektiv für Bildplatten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch aufgeführten Daten:

Tabelle 4

IT₁=Ir 8224
r₂=-1,o188
r₃=-2,7232
r,=o,756o
r₅=2,1852

^=0,4067 d₂=o,258o d₃=o,o232 d₄=o,3254

f=1 s=o,5113 N.A.=o,5o

U₁=I,51462 n₂=1,77861

n₃=1,77861

t=o,2556

=64,1

Dabei bezeichnen

r.. bis Γγ die Brechungsindizes der Linsenoberflächen, d₁ bis d. die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen, n₁, n_, n, die Brechungsindizes der Linsen bei der Wellenlänge 6 32,8 nm,

V^-ι» ψ 2 ^und V^i ^{die Ab}be-Zahlen der Linsen für die d-Linie,

f die Brennweite dos Objektivs, s den Arbeitsabstand,

t die Dicke des Deckglases und N.A. die numerische Apertur»

ORIGINAL INSPECTED

6. Objektiv nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Änderung der jeweiligen Konstruktionsparameter, die den Durchmesser des in der Bildebene entstehenden Zer— Streuungskreis um + 2o% verändern.

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