DE2841602A1 - Objektiv fuer faksimileherstellung - Google Patents

Description

r

--1 Ϊ-.Ι ·

Olympus Optical Co. Limited oot 7675

Tokyo/Japan 25. Sept. 1978

L/Kdg

Objektiv für Faksimileherstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv für Faksimiles, insbesondere auf ein Objektiv hoher Güte zur Herstellung von Faksimiles, das mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann.

Für ein Objektiv zur Herstellung von Faksimiles ist es erforderlich, eine hohe OlfF in Verbindung mit einer Öffnungswirksamkeit von 1oo% zu haben. Genauer müssen Objektive für Faksimiles eine optische übertragungsfunktion (OÜF) von 4o Linien pro Millimeter sowohl für paraxiale wie außeraxiale Strahlen besitzen, wobei die Ot)F für die außeraxiale Strahlung besonders bedeutsam ist. Um eine Öffnungswirksamkeit von 1oo% gewährleisten zu können, müssen Objektive für Faksimiles weiter große Durchmesser haben, um Koma gut zu korrigieren. Weiterhin ist es vorteilhaft, die sphärische Aberration ein wenig zur negativen Seite geneigt bei der maximalen numerischen Apertur zu haben, um am besten die Fokussierungsebene so genau wie möglich zwischen paraxialer und außer axialer Strahlung zu treffen.

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Andererseits kann es als zweckmäßig angesehen werden, solche Objektive nach dem Tessar-Typ auszubilden, um die Herstellungskosten niedrig zu machen. Obwohl schon in großer Zahl Objektive vom Tessar-Typ für fotografische Kameras entwickelt worden sind, stehen keine Objektive für große Filmgrößen und hohe OÜF zur Verfügung. Weiterhin kann ein für die Fotografie bei unendlicher Entfernung ausgelegtes Objektiv nicht als Objektiv für die Faksimileherstellung verv/endet werden, da Objektive für Faksimiles für Aufnahmen in begrenzter Entfernung vorgesehen sind, Darüberhinaus werden Faksimileobjektive in Verbinduny mit einer flachen Platte verwendet, die vor dem aufzunehmenden Material oder der lichtaufnehmenden Fläche angeordnet sind und diese Platte ruft Astigmatismus hervor. Von diesem Standpunkt auch kann ein übliches Objektiv vom Tessar-Typ nicht hohe OtiF gewährleisten. Zusätzlich muß ein Objektiv für Faksimiles eine Öffnungswirksamkeit von 1oo% besitzen und ist auch in diesem Punkt unterschiedlich von den üblichen fotografischen Objektiven.

Der vorliegenden Erfindung li,egt die Aufgabe zugrunde, ein Objektiv für die Herstellung von Faksimiles vom Tessar-Typ anzugeben, das bei niedrigen Herstellungskosten eine hohe OUf aufweist, bei dem Verzeichnung auf einen sehr geringen Wert herabgesetzt ist und bei dem die Randstrahlung hohe Intensitäten besitzt.

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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 1

nach der Erfindung,
Fig, 2 eine schematische Schnittansicht durch ein Objektiv 2 nach der Erfindung,

Fig. 3 die Korrekturkurven des Objektivs 1 und Fig. 4 die Korrekturkurven des Objektivs 2.

Das erfindungsgemäße Objektiv ist vom Tessar-Typ und weist ein erstes positives Linsenglied, ein zweites bikonkaves Linsenglied und ein drittes Kittglied aus einer negativen Linse und einer positiven Linse auf, wobei das Linsensystem aus den nachstehend erläuterten Gründen den folgenden Bedingungen genügt

-4-

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28416QI

(1) o,o65f ^ ^di ^ o,15f

(2) o,o35f L d₂ ^ o,15f

(3) o,o15f ^ d₂ - d₃ ^ o,12f

(4) o,13f ^ d₄ + d₅ + dg ^ o,24f

(5) o,28f ^ |f₂| £ o,41f

(6) o,26f ^ T₁ Δ, o,55f

(7) o,9 ^ T₁Ar₄ 4 1,5

Darin bezeichnen

d-, d_, d-., d., dj. und d- die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände

zwischen diesen,
r-, r.-die Krümmungsradien auf der Gegenstandsseite des ersten

Linsenglieds und auf der Bildseite des zweiten Linsenglieds, f- die Brennweite des zweiten Linsenglieds und f die Brennweite des Objektivs.

Die Bedeutung der Bedingungen besteht im einzelnen in folgendem.

Wenn d- oder d_ kleiner als der untere Grenzwert in den Bedingungen (1) und (2) ist, wird sphärische Aberration überkorrigiert, Wenn d, oder d₂ den oberen Grenzwert überschreitet _e wird andererseits sphärische Aberration unterkorrigiert. Wenn d» - d^ kleiner als der untere Grenzwert von o_pol5f in Bedingung (3) ist, tritt stark durch außeraxiale Koma verursachte Unscharfe auf- Wenn d₂ - d_ größer als der obere Grenzwert in Bedingung (3) ist, wird die meridionale Bildfläche zvx negativen Seite gekrümmt, wodurch die Abbildung für die aufleraxial©^ Strahlen featrlefetlich vsr^a schlechtert wird.

ÖO8813/10Ü _₅_

Wenn d. + cL· + d_g größer als der obere Grenzwert o,24r in Bedingung (4) ist, wird die Gesamtlänge des Objektivs groß und dies ist nachteilig zur Erhaltung einer ausreichenden Intensität der Randstrahlung und zusätzlich wird starke negative Verzeichnung hervorgerufen. Wenn d. + d- + dg kleiner als der untere Grenzwert o,13f ist, wird andererseits die meridionale Bildfläche zur negativen Seite gekrümmt und dadurch wird die Abbildung für außeraxiale Strahlung verschlechtert.

Wenn I f₂ \ kleiner als der untere Grenzwert o,28f in Bedingung

(5) ist, wird durch außeraxiale Koma verursachte Unscharfe stark.__ Wenn If- I den oberen Grenzwert o,41f überschreitet, wird es schwierig, die Petzval-Summe des Objektivs zu korrigieren.

Wenn r* kleiner als der untere Grenzwert o,26f in der Bedingung

(6) ist, wird sphärische Aberration unterkorrigiert. Wenn rgrößer als der obere Grenzwert o,55f ist, wird sphärische Aberration über korrigiert und zusätzlich negative Verzeichnung hervorgerufen.

Wenn r./r. kleiner als der untere Grenzwert von Q,9 in Bedingung (7) ist, wird sphärische Aberration unterkorrigiert. Wenn r.|/r₄ den oberen Grenzwert von 1,5 überschreitet, wird andererseits sphärische Aberration überkorrigiert und zusätzlich wird starke negative Verzeichnung hervorgerufen, wodurch die Eignung des Objektivs für Faksimile· verschlechtert wird.

-6-

•09813/10SS

Konstruktionsdaten:

T₁=O,3169 r₂=-11,8835 r =-o,7oo2

r₄=o_f2825 r₅=-2,4987 r₆=o,3458 r_?=-o_f4796

- OO

r.5,chstehend in ^abella 1

d^O/0779 d₂=o_fo432 d₃=o,o188 d.=o_fo671 d₅=o,o228 dg=o_fo819 d_?»1,o118 dg-o,o28o

Tabelle 1

\ Xi₁-1,64852

n₂=1,5927ο

n₃-1,53172 n₄-l,65844

n_s-1,5224 9

fl—O,2o3

1^3=48,9

f₂—o, 3373

609813/1051 BAD ORIGINAL

λλ

Konstrukcxonsaatens Tabelle 2

r₀- oo

r* = co

O T₁= o,5134

r₂» OO r₃=-o,5o46 r₄=o,3731 r₅=2,4257

r_£=o,482?
ο

r_?—o,4 36o r₈« OO

r₉- OO

£-1,o

-0,3 581

d_Q=o,5337

d' -9,8955

d_l«o_f1252

d₂=o_f1247

d₃=o_fo252

d₄«o,o883

dg«o_f1o33 d₇-o,9287 dg«o_fo243

Ir4,o

n_Q-1,51633

n.,-1,64852 . n₂-1_f5927ο

n₃-1,53172 n^-1,6935o

n₅-1,5l633 B--o_f3o4

1^,-53,2

Darin bezeichnen T₁ bis r_g die Krümmungsradien der Linsen,

d„ bis d_o die Dicken der Linsen bzw. Luftabetände zwischen diesen, n.. bis η_ς die Brechungsindizes der Linsen, \) . bis O , die Abbe-Zahlen der Linsen, £ die Brennweite des Objektivs_f ±2 ^die Brennweite de· zweiten Linsenglieds und ß die Vergrößerung,

909813/10SS

'-'"X-ϊΡϊ;> ;:.:.'; BAD 0RK3INAL

Das Objektiv 1 hat den schematisch in Fig. 1 gezeigten Aufbau, bei dem P₂ ein Deckglas auf der Oberfläche eines lichtempfangenden Elementes bezeichnet. Die Krümmungsradien auf beiden Oberflächen des Deckglases, der Luftabstand zwischen der letzten Linsenfläche und dem Deckglas die Dicke des Deckglases, der Brechungsindex des Deckglases und die Abbe-Zahl des Deckglases werden durch die Bezugszeichen r₈, r_g, d₇, d„, n₅ und O ₅ angegeben. Das Objektiv 2 hat den schematisch in Fig. 2 dargestellten Aufbau, bei dem P einen Glasblock darstellt, der auf der Oberfläche eines aufzunehmenden Materials angeordnet ist, während P- ein Deckglas, das auf der Oberfläche des lichtempfangenden Elementes angeordnet ist, bezeichnet, Die Krümmungsradien auf beiden Oberflächen des Glasblockes P₁, die Dicke des Glasblockes, der Luftabstand zwischen Glasblock und der ersten Linsenfläche, der Brechungsindex des Glasblocks und die Abbe-Zahl des Glasblocks sind mit den Bezugszeichen r_ß, r' , d_Q, d' , n_ und \J _Q bezeichnet. Weiterhin sind auch Bezugszeichen für die Parameter des Deckglases P₂ vorgesehen, Diese Objektive weisen einen hervorragenden Korrekturzustand auf, wie Fig. 3 und 4 geigen. Obwohl die sphärische Aberration für Randstrahlung dabei leicht zur negativen Seite in diesen Figuren gekrümmt erscheint, ist dies notwendig zur Erzielung einer bestfokussierten Fläche zwischen paraxialer und außeraxialer Strahlung,

Claims (4)

oot 7675 25, Sept. 1978 L/Kdg Patentansprüche

1.] Objektiv für Faksimiles, dadurch gekennzeichnet daß das aus einem ersten positiven Linsenglied/ einem zweiten bikonkaven Linsenglied und einem dritten Kittglied aus einer negativen Linse und einer positiven Linse bestehende Linsensystem den folgenden Bedingungen genügt

(D o,o65f L i ^d1 d₃ o,15f (2) o,o35f 4 ^d2 d₅ + o,15f (3) o,o15f d₂ - ^ ο,12ί (4) o,13f ^ d 4 + ' dg ^₁O, es: o,28f L |£ . I 1
Δ \ * Z 1 41f (6) o,26f I τ_{Λ f}55f (7) o,9 £ /^r4

worin

dj bis dg die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen, Tj und r₄ die Krümmungsradien auf der gegenstandsseitigen Oberfläche des ersten Linsenglied· und der bildseitigen Oberfläche des zweiten Linsenglieds,

f₂ die Brennweite des zweiten Linsenglieds und

-2-f die Brennweite des Objektivs bezeichnet. ΑΛ_Οο<}^>

ORIGINAL INSPECTED

.28416Ql

2. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch zusammengefaßten Daten:

Tabelle

r^o,3169
r₂=-11,8835 dv=o
Λ —λ ,o779
j-» A O O n₅=1,64852 V>!=53, 2 r =-o,7oo2
r₄=o,2S25 d₂-o
^v d₃=o ,C-432
,O188 n₂=1,5927ο \J₂=35, 29 r₅=-2,4987
r₆=o,3458
r_?=-o,4796 d₄=o
d₅=o
d₆=o ,o671
,O228
,o819 n₃-1,53172
n₄-l,65844 \;₃=48,
V^₄ ⁰⁵⁰' i>
9 ^r8⁼ °°.
r₉- OO ^d7 ¹
dg-O ,OJ JO
,o28o n₅-1,5224 9 \J₅=59, 79 f-l,o '
f₂—o,3373 1: 5,ο ß—o,2o3

Darin bezeichnen

T₁ bis Xg die Krümmungsradien der Linsen, d, bis d_o die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen, n. bis n₅ die Brechungsindizes der Linsen, $ ₁ bis yj ₅ die Abbe-Zahlen der Linsen, f die Brennweite des Objektivs, f~2 ^d*^e Brennweite des zweiten Lineenglieds und ß die Vergrößerung,

Q09813/105S

3. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend tabellarisch zusammengefaßten Daten:

Tabelle 2

= OO

r¹ « OO

0 " T₁== ο,5134

r-= oO

r₄=o,3731 r₅=2,4257 r_c=o,482?

r₇=-c

r₈= OO

f-1,o

d_Q=o,5337

d'₀=9,8955

d₁=o,1252

d₂=o_f1247

d₃«o,o252

d₄«=o,o883

d₅=o,o247

dg=o,1o33

d_?»o,9287

dg=o,o243

f₂—o,3581

n_o-1,51633 11^1,64852

. n₂-1,5927ο

Xi₃-1,53172 IX₄-1,6935ο

n_R=1,51633

V? _O=64,15 1^,-53,2 ^₂«35,29

V? 3=48,9 l^₄*53,23

l^c«64_f15

Darin bezeichnen

r₁ bis r. die Krümmungsradien der Linsen, d. bis d_o die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen,

Ί ο

n.. bis n₅ die Brechungsindizes der Linsen, \) ₁ bis yj ₅ die Abbe-Zahlen der Linsen,

f die Brennweite des Objektivs,

f 2 die Brennweite des zweiten Unsenglied· und

ß die Vergrößerung, _9θ98 13/1055

ORIGINAL INSPECTED

2841601

« 4 f.

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

09813/10S