DE2532787B2 - Objektiv fuer bildplatten - Google Patents
Objektiv fuer bildplattenInfo
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- DE2532787B2 DE2532787B2 DE19752532787 DE2532787A DE2532787B2 DE 2532787 B2 DE2532787 B2 DE 2532787B2 DE 19752532787 DE19752532787 DE 19752532787 DE 2532787 A DE2532787 A DE 2532787A DE 2532787 B2 DE2532787 B2 DE 2532787B2
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Description
lh = 1,77S6I
ιιλ = 1,49668
ιιλ = 1,49668
-·, - 25,7
.s = 25,7
ι·., = 65,0
/= l /i = -35 χ Ν.Λ. = 0,4
WD = 0.099 Σ P = 0,146 /, = 113
WD = 0.099 Σ P = 0,146 /, = 113
worin η bis r4 die Krümmungsradien der Linsen, d\
bis d» die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände der Linsen, Πι, n2 und n3 die Brechungsindizes der Linsen
für die Wellenlänge 632,8 nm, vi, V2 und v3 die
Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen für die d-Linie, f die Brennweite des Objektivs, β die
Vergrößerung, N. A. die numerische Apertur, WD den Arbeitsabstand, Σ P die Petzval-Summe und Λ
die Brennweite des Vordergliedes bezeichnen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv für Bildplatten der im Oberbegriff des Anspruchs 1
genannten Art.
Als Objektive für Bildplatten verwendete man zunächst Mikroskopobjektive. Es ist bekannt, eine
halbkugelförmige Linse als Frontglied in einem Mikroskopobjektiv zu verwenden (A. Gleichen,
Lehrbuch der geometrischen Optik, Leipzig und Berlin, 1902, Seiten 386 und 387).
Es ist weiter bekannt, bei größeren Aperturen Kittglieder aus einer negativen und einer positiven
Linse zu verwenden (K.. M i c h e I: Die Grundsätze der
Theorie des Mikroskops, Stuttgart 1964, Seiten 194-195).
Bei Objektiven, die in Wiedergabesystemen für Bildplatten verwendet werden, ist es nötig, ein
Auflösungsvermögen von 1 μ und eine numerische Apertur von N. A. von 0,35 oder mehr zu garantieren, da
das Objektiv sehr kleine, mit hoher Dichte gespeicherte Details abbilden muß. Anders wie allgemein bei
Mikroskopobjektiven wird bei Objektiven für Bildplatten nicht durch ein Okuku beobachtet, sondern das von
dem Objektiv erzeugte Bild wird von einem lichtempfindlichen Element aufgenommen. Daher hat die
Abbildungsleistung des Objektivs beträchtlichen Einfluß auf die Güte des Wiedergabesystems. Darüber hinaus
muß das Objektiv· Kompakt nein, leicht ii.i Gewicht und
niedrig im Preis und i-iv eine automatische 1 okussierung
geeignet sein
Objekte für Bildplatten situ! :tp allgemeine:' zur
Benut/uiUT mit monochromatischem Ι.κΉ. (beispielsweise
A = 632,ii nm) vorgesehen. Wenn der Durchlaßgrad
Viii" ! ic hl de; !'-et reifenden Wellenlänge hoe!' is;
dient dies der Rlhni^erung des 1Vi ;!."■ Ve1' dirkum: ,..
Signale de-> Detektors ai::'.,v encer Ra-'.-Jiens ,'·.
F.iv.ielun;: eitles In-her ■■· --!ll.i'.U:i" ide . ist es
notwendig, entweder eine \c\\v -ehiciitcnant"■;-t'
.Ti-ii-.M-.ii :! 11 f ilen I.insenoheniiichcii voivu.-· iv:· ■ ·;
notwendig, entweder eine \c\\v -ehiciitcnant"■;-t'
.Ti-ii-.M-.ii :! 11 f ilen I.insenoheniiichcii voivu.-· iv:· ■ ·;
Zahl der das Objektiv bildenden Linsen so klein wie möglich zu halten. Im Hinblick auf die obenerwähnten
weiteren Erfordernisse, wie niedriger Preis und leichtes Gewicht, ist es zweckmäßig, die Zahl der das Objektiv
bildenden Linsen so klein wie möglich zu halten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Objektiv für Bildplatten anzugeben, das
bei kleiner Anzahl von Linsen ein hohes Auflösungsvermögen und eine große numerische Apertur aufweist.
Diese Aufgabe wird durch Ausbildung des Objektivs mit den Konstruktionsdaten gemäß einer der in den
Kennzeichen der Ansprüche 1—5 aufgeführten Datentabellen gelöst.
Wie F i g. 1 zeigt, besitzt das Objektiv für Bildplatten nach der vorliegenden Erfindung ein Linsensystem mit
zwei Gliedern und drei Linsen, wobei das Vorderglied eine fast halbkugelförmige Linse ist (eine Linse, die eine
Dicke hat, die etwas kleiner als der Krümmungsradius ihrer konvexen Oberfläche ist), deren plane Oberfläche
dem Objektiv zugewandt wird und ein hinteres Glied, welches ein Kittglied aus einer negativen und einer
positiven Linse ist.
Bei der Entwicklung des Objektivs für Bildplatten ist von den folgenden Bedingungen ausgegangen worden,
in denen f die Brennweite des Objektivs, i\ die
Brennweite des Vordergliedes, ο den Krümmungsradius der Oberfläche auf der Bildseite des Vordergliedes, r4
den Krümmungsradius der Kittfläche des hinteren Gliedes, d\ die Dicke des Vordergliedes, t/j den
Luftabstand zwischen dem Vorderglied und dem hinteren Glied und ni und n\ jeweils die Brechungsindizes
der entsprechenden Linsen des hinteren Gliedes bezeichnen.
1.2 | (D |
2\ | (2) |
>h | (3) |
1,1 | (4) |
I ; | (5) |
'■5 2./,//ä 0,85. | |
s MM, ^ ι. | |
-- ii., 1 0.2. | |
> rJ/^0.82, | |
5 J2// ä 0,4 . |
•he: verWenn in dem Linsensystem dieser Ausbildung der Brechungsindex /ii der das Vorderglied bildenden
Einzellinsen vor, einem niedrigen Brechungsindex auf einen hohen Brechungsindex geändert wird, wobei die
Brechkraft des Objektivs auf einem bestimmten Wert gehalten wird, wird der Betrag |r>| des Krümmungsradius
der das Voderglied bildenden Einzellinse groß, und infolgedessen wird eine Unterkorrektion der sphätischen
Aberration des vorderen Gliedes entsprechend verringert. Wenn es daher möglich ist, die sphärische
Aberration, die durch das Vorderglied hervorgerufen wird, mittels des hinteren Gliedes zu korrigieren, ist es
möglich, die numerische Apertur N. A. größer zu tüiiel. ii. wenn der Breehungsinilex des Vordergliedes
größer gemacht wird. Darüber Ipei ms ist dies auch
■'■'.,halb vorteilhaf; für die Beiuil. ung, da der Arheitsah
si.ind in diesem lall auch großer v. ird.
Das obenerwähnte korrektur el.:''r.·η hai jedoch
eine besiin^ine Grenze im lall «.'ines I .nisenss sti. ms, das
eine ■ !eine ■'■.·:/.ii! von linsen l'esitzi. wie das
Lins'.nsysu'rn ΐ,,κ i· der \orhes.'.c;kie;: !'.rlindung und die
lleivk'he. in denen Bildfehler, die von dem Yorderghed
' e:".ir:,achi .».erde1;, d:i: ;ii Δ.\:. hintere (Mied korrigier!
!en kor;vü. ά erden uaeh^-.-ucM,! diskutiert.
Zuerst ist es notwendig, für die das Vordergücd
bildende Einzellinse das Verhältnis /wischen der Linsendicke d\ der Vordcrlinse und dem Krümmungsradius
ο der bildseiligen konvexen Oberfläche dieser Linse zu wählen, und die Brechkraft der Linse, innerhalb
der durch die zuvor erwähnten Bedingungen (1) und (2) gegebenen Bereiche zu wählen, um auf diese Weise
sicherzustellen, daß das Objektiv einfach und billig herzustellen ist und um eine gute Korrektion der
sphärischen Aberration zu erhalten. Wenn das Verhältnis von |r2| zu d\ in der Bedingung (1) kleiner wird, wird
die das Vorderglied bildende Einzellinse größer als eine Halbkugel, d. h. die Dicke der Linse wird größer als der
Krümmungsradius ihrer konvexen Oberfläche. Als Ergebnis davon wird die Brennweite f\ klein, d. h.
f\/f<0,S5. Dies gilt für Gläser mit beliebigem Brechungsindex.
Darüber hinaus wird die Herstellung der Linse schwierig, und die Produktionskosten sind
beträchtlich höher. Wenn das Verhältnis |ri|/c/i
> 2 wird, wird f\/f> 1,25. In diesem Fall ist es nicht schwierig, die
Linse herzustellen. Jedoch wird im zonalen Bereich die sphärische Aberation unterkorrigiert. Wenn versucht
wird, die sphärische Aberation zu korrigieren, wird es nötig, den Krümmungsradius r4 der Kittfläche des
hinteren Linsengliedes klein zu machen. Infolgedessen kann die sphärische Aberration nicht zufriedenstellend
korrigiert werden, selbst wenn die Differenz der Brechungsindizes der beiden Linsen, die das hintere
Glied bilden, groß gemacht wird, so daß
n.>-n)>
0,2
Um das Objektiv so auszubilden, daß die sphärische Aberration leicht in der oben beschriebenen Weise
korrigiert werden kann und daß der Krümmungsradius Γ4 der Kittflächc des hinteren Linsengüedcs so gewählt
wird, daß es nicht schwierig ist, dieses l.insenglied herzustellen, ist es notwendig, das Verhältnis zwischen
der Dicke c/i und den Krümmungsradius ο der das
Vorderglied bildenden Einzellinse so zu wählen, daß
2>r./c/,
> 1
und die Brechkraft des vorderen Gliedes in dem Bereich
und die Brechkraft des vorderen Gliedes in dem Bereich
zu wählen.
Wenn die Differenz n>- iu der Brechungsindizcs der
Linse, die das hintere G Lied bilden, kleiner als 0,2 gewählt wird, kann die von dem Vordergücd verursach
te sphärische Aberration nicht genügend korrigiert werden, falls nicht der Krümmungsradius r.\ der
Kindliche äußerst klein gemacht werden kann. Wenn jedoch ία sehr klein gemacht wird, wird die Herstellung
der Linse schwierig, und die Kosten der Herstellung steigen. Wenn der Krümmungsradius i\ der Kittfläche
des hinteren Linsengliedes so gewühlt wird, daß die nedingung n/f>\,\ erfüllt ist, wird es unmöglich, die
von dem Vorderglied verursachte sphärische Aberration
zufriedenstellend /ti korrigieren und infolgedessen ist eine Unterkorrektion des Linsensystems als Ganzes
gegeben. Wenn jedoch bezüglich des Krümmungsradius /•■i
wird, wird die sphiirisi'hi; Aberration in dem Uandab
schnitt iiberkorrigieri. Wenn daher r\lf größer oder
kleiner als der obere oder untere Grenzwert des durch
die Bedingung (4) gegebenen Bereiches wird, ist es unmöglich, die sphärische Aberration günstig z.u
korrigieren.
Der l.uftubstand d: /wischen ilem Vurderglied und
dem hinteren Glied ist von der Sinusbedingung und der s Korrektur des Astigmatismus abhängig. Wenn </>//'>
1 wird, ist die Sinusbedingung unterkorrigiert. Wenn d;/f<
0.4 wird, ist der Astigmatismus groll Die
Bedingung (5), d. h.
1>dV/">0,4
dient zum Ausgleich dieser Bildfehler.
Für Bildplatten wird im allgemeinen bei der
Wiedergabe monochromatisches Licht verwendet (λ = 632,8 nm). Wenn jedoch das Objektiv nach der
is vorliegenden Erfindung mit Licht von zwei oder mehr
Farben benutzt wird, ist es auch möglich, günstig die chromatische Aberration zu korrigieren, vorausgesetzt,
daß die Abbe-Zahlen der Linsen des Objektivs entsprechend den Ungleichungen i»iä50, i'>ä40 und
Vi ^ 50 gewählt werden.
Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. I eine schematische Schnittansicht der Objektive
nach der vorliegenden Erfindung,
2s Fig.2A, B, C, D die Fehlerkurven des Objektivs I, F i g. 3A, B, C, D die Fehlerkurvcn des Objektivs 2,
F i g. 4A, B, C, D die Fehlerkurven des Objektivs 3,
F i g. 5A, B, C, D die Fehlerkurven des Objektivs 4,
F i g. 6A, B, C, D die Fehlerkurven des Objektivs 5.
2s Fig.2A, B, C, D die Fehlerkurven des Objektivs I, F i g. 3A, B, C, D die Fehlerkurvcn des Objektivs 2,
F i g. 4A, B, C, D die Fehlerkurven des Objektivs 3,
F i g. 5A, B, C, D die Fehlerkurven des Objektivs 4,
F i g. 6A, B, C, D die Fehlerkurven des Objektivs 5.
Das Objektiv 1 weist die in der nachfolgenden Tabelle I aufgerührten numerischen Daten auf.
<Ί 0.372 κ, ..-, 1.51402 .-, 04.1
r: -0.524
.,„ </, -· O.S32
.,„ </, -· O.S32
r, 1.042
<(> 0.151 ,ι, 1,77SOI ,·., 25.7
/4 0.851)
,, <'.i 0.305 ii, 1,4XM)I r, 70.1
,, <'.i 0.305 ii, 1,4XM)I r, 70.1
»'s 1.555
./ I ι·1 35 >
Ν.Λ. 0.33
Wl) 0.103 2 l> (),l')02 /, 1,02
ν Das Objektiv 2 weis! die in der nachfolgend!.
Tabelle 2 aufgerührten numerischen Dalcn auf.
Tabelle 2 aufgerührten numerischen Dalcn auf.
SS 'V '
'Ί 0,372 „, 1,50071 ,·, M>.2
i\ O,54()
<Λ 0.1)00
"" r, 1,032
<l.\ 0.145 u, 1,77SOI ,·, 25.7
r, 0.805
''4 0,301 μ, 1.4S0OI ,■,, 70.1
<-> >\ 1.032
/ I /; 35x Ν.Λ. 0.35
Wl) 0.(WO v/» () IKK /, 0<
>7
Das Objektiv 3 weist die in der nachfolgenden ibelle 3 aufgeführten numerischen Daten auf.
</, =■-- 0.562 κ, ■=■■ 1,61655 .·, -:■ 36,3
r, 0,693
cL 0,655
rj - 1,944
i/3 = 0,142 M2 = 1,77861 ι·2 - 25,7
r4 = 0,95
d4 = 0,304 H3 = 1,49668 .·, = 65,0
r5 = - K62
/= 1 ,( = -35x N. A. = 0,37
WD = 0,102 2P = 0.165 / = 1,12
Das Objektiv 4 weist die in der nachfolgenden :o
fabcllc 4 aufgeführten numerischen Daten auf.
Das Objektiv 5 weist die in der nachfolgenden Tabelle 5 aufueführten numerischen Daten auf.
"Tabelle 5
'i '
ι/, == 0,758
r2 ^ - 0,878
d2 = 0,606
r, = 2.07
d2 = 0,149
r4 = 1,004
d4 = 0,305
r5 = - 2.029
ι/, == 0,758
r2 ^ - 0,878
d2 = 0,606
r, = 2.07
d2 = 0,149
r4 = 1,004
d4 = 0,305
r5 = - 2.029
/= ι
WD = 0,099
"2 =
1,77861
1.77861 1.49668
■■, -■■. 25,7
12 = 25.7
13 - 65.0
it = -35 χ N. A. ^ 0.4
Σ P = 0,!46 /, = 1,13
r, = χ (/, = 0.731
r, - -0,831 (Z2 = 0,577
r, ^ 2,007 äs = 0,135
r4 0,986 d4 = 0,308
rs = -- 1,969
WD
:t I - 0.098
H1 ^ 1,72309 ι·, - 28,5
H, ■= 1,77861 ι·, - 25,7
n, r-. 1,49668 ι·, - 65,0
35 χ N. A. 0,38 Σ Ρ -Ο,ι 51 /, 1,15
In den Tabellen bezeichnen rt bis r5 die Krümmungs-
:f, radien der Oberflächen der entsprechenden Linsen, d\
bis ώ, die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen
den Linsen.ni, ni und Πϊ die !Brechungsindizes der Linsen
bei der Wellenlänge 632,8 nm, vi, v? und vj die
Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen für die d-Linie,
.ν» ( die Brennweite des Objektivs, β die Vergrößerung,
N. A. die numerische Aperlur, WD den Arbeitsabstand.
ΣΡ die Petzvalsumme und f\ die Brennweite des
Vordergliedes.
Wie oben erwähnt und an Hand der Objekte 1 bis 5 ^ ersichtlich, besitzen die erfindungsgemäßen Objektive
für Bildplatten bei kleiner Linsenzahl geringe Ausmaße und leichtes Gewicht.
Hier/u 3 IMaIt /cichnunucn
Claims (4)
1. Objektiv für Bildplatten aus zwei Linsenglie dern mit einer fast halbkugelförmigen Linse mit
objektseitig ebener Begrenzungsfläche als Vorderglied und einem Kittglied mit einer positiven und
einer negativen Linse als hinteres Linsenglied, gekennzeichnet durch die in der nachste
henden Tabelle aufgeführten numerischen Daten:
Tabelle 1
(/, = 0.372 H1 ■■=■ 1,51462 r, = 64.1 '5
c, = - 0,524
(I1 = 0.832
r, = 1.642
</, = 0.151 tu -=-~ 1.77X61 v2 =-- 25.7 μ
c4 = 0,859
ί/4 = 0.305 π3 = 1.4X601 ι·3 - 70.1
ι\ = - 1,555
/"= 1 ,·; = -35 χ Ν.Λ. = 0.33 ,,
WD = 0.103 2 P = 0,1902 ./,= 1.02
worin Γ\ bis r* die Krümmungsradien der Linsen, d\
bis dt die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände der y>
Linsen, nu n2 und /Jj die Brechungsindizes der Linsen
für die Wellenlänge 632,8 mn, ν ι, Vj, im die
Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen für die c/-Linie, f die Brennweite des Objektivs, β die
Vergrößerung, N. A. die numerische Apertur, WD ts den Arbeitsabstand, Σ P die Petzval-Summe und /,
die Brennweite des Vordergliedes bezeichnen.
2. Objektiv nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch die nachstehend in Tabelle
2 aufgeführten numerischen Daten:
Tabelle 1
(/, := 0.372 H1 = 1.56671 ,·, - 56.2
,·, :,, - 0,549
ih '--■ 0.906
c, -■- 1,632
ί(, -- 0.145 /I2 = 1.77X61 ,■-, = 25.7
C4 - 0.865
IU - 0.301 H3 = 1.4X601 ,·., 70.1
cs ^ - 1.632
/' = 1 ,; --- - 35 χ Ν. Λ. - 0.35
WD ~-: 0.096 Σ Ρ 0.1 SX /, ^ 0.97
worin /ι bis η die Krümmungsradien der I ι-λιίι, J-.
bis (7, die Dicken der Linsen b/w. LuftabsUinde der
Linsen, n,, n: und ii.die Hrecluingsindizes der Linsen
für die Wellenlänge o32,8 mn, r. )\- und r: die
Abbe-Zahlen der enisprechenden l.ir: .'ι nr Ji·.-(/•Linie,
/' die Brennweite des Objekuvs,. ,>' Δ .
Ver'irroßening, N. A. die numerische Aperuir. W:";
den Arbeitsabstand, i" /1CUe Pel/vai-Siüiime liiul /
die Brennweite des Vorderyliedcs be/oielmei'.
3. Objektiv nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch die nachstehend in Tabelle
3 aufgeführten numerischen Daten:
Tabelle 3
c, = -ι,
ί/, = 0,562 /ι, = 1,61655 .·, = 36.3
C2 = - 0.693
ι/, = 0.655
C3 = 1,944
ί/, = 0,142 /ι, =■ 1.77861 ·.■·, = 25,7
C4 = 0.95
(/4 = 0,304 H3 = 1.49668 ,■_, = 65.0
C, = - 1,62
/'= 1 /J = -35 χ N. Λ. = 0,37
WD = 0.102 ΣΡ = 0.165 /' = 1.12
WD = 0.102 ΣΡ = 0.165 /' = 1.12
worin λ bis r.( die Krümmungsradien der Linsen, d\
bis c/4 die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände der
Linsen, /;,, rii und ni die Brechungsindizes der Linsen
für die Wellenlängen 632,8 um, V\, ν2 und v-, die
Abbe-Zahlen der entsprechenden Linsen für die d-Linte, f die Brennweite des Objektivs, β die
Vergrößerung, N. A. die numerische Apertur, WD den Arbeitsabstand, Σ /'die Petzval-Summe und /Ί
die Brennweite des Vordergliedes bezeichnen.
4. Objektiv nach dem Oberbegriff des Anspruchs L gekennzeichnet durch die nachstehend in Tabelle
4 aufgeführten numerischen Daten:
Tabelle 4
(Z1 = 0.731 π, = 1.723(W ,·, ^ 28,5
C2 = -0.831
(Z2 = 0.577
C3 = 2.007
ί/, = 0.135 H2 ■■·= 1,77X61 ,·2 = 25.7
C4 = 0.9X6
(Z4 = 0.308 H3 == 1,49668 ι·3 - 65.0
,-, = - 1.469
/= 1 ,; = 35 χ N. A. = 0,38
WD = 0.(WX Σ Ρ - 0.151 /, = 1.15
WD = 0.(WX Σ Ρ - 0.151 /, = 1.15
worin r, bis α die Krümmungsradien der Linsen, d\
bis dt die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände der Linsen /)|, i>: und iu die Brechungsindi/es der Linsen
für die Wellenlänge 632.8 mn, i»>, v_>
und v-, die Abbe-Zahlen der cnts[n echenden Linsen für die
J-I.inie, f die Brennweite des Objektivs, β die
Vergrößerung, N. A. die numerische Apertur. WD den Arbeitsabstand, ' /' die Petzval-Summe und f\
die Brennweite ties Vurdergüedes bezeichnen.
S. Objektiv nach dem Oberbegriff des Anspruchs I gekennzeichnet durch die nachstehend in Tabelle
:'i aufgeführten numerischen Daten:
Tabelle 5
r, = ί
«/, = D.75K
,·, = - 0,878
,/" = 0,606
r~ = 2,07
rf, = 0,149
,·4 = 1,004
,/4 = 0.305
,·, = - 2.029
«/, = D.75K
,·, = - 0,878
,/" = 0,606
r~ = 2,07
rf, = 0,149
,·4 = 1,004
,/4 = 0.305
,·, = - 2.029
ii, = 1,77861
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Publication Number | Publication Date |
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DE2532787B2 true DE2532787B2 (de) | 1977-09-01 |
DE2532787C3 DE2532787C3 (de) | 1978-05-03 |
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ID=13815182
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE7523360U Expired DE7523360U (de) | 1974-07-22 | 1975-07-22 | Objektiv fuer bildplatten |
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---|---|
US (1) | US4029398A (de) |
JP (1) | JPS5118557A (de) |
DE (2) | DE2532787C3 (de) |
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