DE2703823B2 - Wiedergabeobjektiv mit mittlerer Vergrößerung für Bildplatten - Google Patents
Wiedergabeobjektiv mit mittlerer Vergrößerung für BildplattenInfo
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Description
Darin bezeichnen:
/-i bis ;-8 die Krümmungsradien der Linsen,
</, bis ί/7 die Dicken der Linsen und Luftabstände
zwischen den Linsen,
, H2, /?,, /I4 die Brechungsindizes der Linsen bei ;. = 632,8 nm,
, H2, /?,, /I4 die Brechungsindizes der Linsen bei ;. = 632,8 nm,
i'3, ι·4 die Abbe-Zahlen der Linsen,
/ die Brennweite des Objektivs,
Z1 die Brennweite der ersten Linse,
/23 die Gesamtbrennweite der zweiten
/ die Brennweite des Objektivs,
Z1 die Brennweite der ersten Linse,
/23 die Gesamtbrennweite der zweiten
und dritten Linse,
S den Arbeitsabstand.
S den Arbeitsabstand.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wiedergabeobjektiv mit mittlerer Vergrößerung für Bildplatten
mit einer dicken Sammellinse, einer zerstreuenden Meniskuslinse mit objektseitig konvexer Oberfläche
und einer bikonvexen Linse.
Ein Objektiv dieser Art ist in der DE-OS 25 32 787 beschrieben, bei dem die beiden die hintere Linsengruppe
bildenden Linsen zu einem Kittglied zusammengefaßt sind. Dies ist auch bei den Mikroskopobjektiven
nach der DE-OS 25 15 319 der Fall.
Infolge der hohen Energie der bei der Bildplattenabtastung verwendeten Strahlung kann es an den
Kittfiächen leicht zu Ablösungen kommen.
Der vorliegendenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wiedergabeobjektive mit mittlerer Vergrößerung
Tür Bildplatten anzugeben, die unter Vermeidung der Verwendung von Kittgliedern einen guten
Korrektionszustand aufweisen.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale, wobei die
Ansprüche 1 bis 5 dreilinsige und die Ansprüche 6 bis 8 vierlinsige Ausführungsformen betreffen.
Die gleichzeitige Erfüllung der im Anspruch 1 aufgeführten Bedingungen hat sich aus den nachstehend
erläuterten Gründen als wesentlich erwiesen.
In dem erfindungsgemäßen Objektiv für Bildplatten dienen die erste und dritte Linse dazu, die von der
Gegenstandsseite kommenden Strahlen konvergent zu machen und die zweite Linse dient dazu, die Ebenheit
des Bildfeldes hoch und den Arbeitsabstand groß zu machen, indem der vordere Brennpunkt zum
Gegenstand zu verschoben wird.
Was die Bedingung (1) anbetrifft, so wird die sphärische Aberration etwas unterkorrigiert, wenn
Ir2]Zd1
> 2,5 wird. Wenn andererseits |r2iM
< 1>3 ist, wird die sphärische Aberration am Bildfeldrand
etwas überkorrigiert, wird Koma verstärkt und gleichzeitig wird der Arbeitsabstand klein.
Was die Bedingung (2) betrifft, so wird, wenn r3//
> 2 ist, Astigmatismus verstärkt. Andererseits besteht die Gefahr, wenn r3/f
< 1,1 ist, daß die Astigmatismusdifferenz zu groß wird.
Was die Bedingung (3) anbetrifft, so wird, wenn djd2
> 0,3 ist, die Astigmatismusdifferenz groß und die Koma etwas überkorrigiert. Wenn andererseits
djd2 < 0,13 ist, wird die Astigmatismusdifferenz klein.
Am Bildfeldrand tritt jedoch Koma auf.
Was die Bedingung (4) anbetrifft, so wird die Astigmatismusdifferenz klein, wenn d2/ f
> 0,8 ist. Jedoch wird Koma am Bildfeldrand etwas überkorrigiert. Wenn andererseits d2/f
< 0,1 ist, wird die Astigmatismusdifferenz groß.
Was die Bedingung (5) anbetrifft, so wird es schwierig, Koma, die von der ersten, zweiten und
dritten Linse hervorgerufen wird, zufriedenstellend zu korrigieren, wenn /23//1
< 1,5 ist. Darüber hinaus wird die sphärische Aberration im zonalen Bereich beträchtlich unterkorrigiert und kissenförmige Verzeichnung
wird verursacht und störend groß. Wenn andererseits Z23Zf1
> 2,3 ist, wird sphärische Aberration am Bildfeldrand etwas überkorrigiert.
Wenn zusätzlich zu den obenerwähnten Bedingungen die Brechungsindizes nu n2 und n3 so gewählt
werden, daß H1 2: 1,6, n2 S 1,6 und n} 2: 1,6, ist es
909 516/405
nicht notwendig, die Krümmungsradien der betreffenden Linsen zur Korrektur der Aberrationen sehr
klein zu machen und dadurch wird es einfacher, die Linsen herzustellen.
Wenn darüber hinaus das Verhältnis d2//groß ist,
liegt die Austrittspupille, innerhalb des Linsensystems. Wenn andererseits das Verhältnis d2ff klein ist, dann
liegt die Austrittspupille außerhalb des Linsensystems. Wenn es daher erforderlich ist, daß die Austrittspupille nahe der letzten Linse liegen soll, dann wird
das Verhältnis ^//wesentlich.
Wie F i g. 6 zeigt, ist es möglich, den in Fig. 1 gezeigten Objektivtyp für Bildplatten so zu verbessern,
daß die numerische Apertur größer wird, daß die Bildfelddehnung noch besser und der Arbeitsabstand
noch größer wird. Um die numerische Apertur größer zu machen, ist bei dem in F i g. 6
gezeigten Objektivtyp eine negative Meniskuslinse mit großer Dicke an der Bildseite des Objektivs als
vierte Linse vorgesehen, deren konvexe Oberfläche gegenstandsseitig angeordnet ist. Der in Fig. 6 dargestellte
Objektivtyp genügt den folgenden Bedingungen
(6) 4,2 ;
J) 0,31 ÜZ/SOJ
(8) 6 ^ d.ld, ^ 1
(9) 0,8 ^ r8// ^ 0,5
Darin bezeichnen:
/ die Brennweite des Objektivs,
f2 die Brennweite der zweiten Linse,
i/3 und dn die Dicken der zweiten und vierten Linse, rg den Krümmungsradius auf der bildseitigen Oberfläche der vierten Linse.
f2 die Brennweite der zweiten Linse,
i/3 und dn die Dicken der zweiten und vierten Linse, rg den Krümmungsradius auf der bildseitigen Oberfläche der vierten Linse.
Der Objektivtyp für Bildplatten nach der Erfindung, wie er in F i g. 6 dargestellt ist, ist so ausgebildet,
daß, wie bereits erwähnt, die numerische Apertur durch Zufügung der negativen Meniskuslinse als
vierte Linse vergrößert ist. Darüber hinaus dient die vierte Linse in Verbindung mit der zweiten Linse
dazu, den vorderen Brennpunkt zum Gegenstand zu verschieben, so daß der Arbeitsabstand noch größer
wird, und um die Bildfeld-Krümmung kleiner zu machen.
Von den Bedingungen (6) bis (9) bezieht sich die Bedingung (6) auf die Brennweite der zweiten Linse.
Wenn 4,2 < | f2\/f ist, wird die Bildfeldkrümmung
größer. Darüber hinaus wird der Arbeitsabstand klein. Daher wird es nötig, diese Probleme durch die vierte
Linse zu lösen. Wenn jedoch versucht wird, diese Probleme durch die vierte Linse zu lösen, wird der
Krümmungsradius r8 notwendigerweise klein und es wird schwierig, die vierte Linse herzustellen. Wenn
andererseits 2,2 > | f2 \/f ist, kann die Bildfeldkrümmung
klein gemacht werden. Die Divergenz der die zweite Linse durchlaufenden Strahlen wird jedoch
groß. Infolgedessen wild die sphärische Aberration am Bildfeldrand unterkorrigiert und es wird unmöglich,
diese durch die dritte und vierte Linse zu korrigieren.
Was die Bedingung (7) anbetrifft, so werden sphärische Aberration und Sinusbedingung beträchtlich
unterkorrigiert und wird es schwierig, diese gut zu korrigieren, wenn 0,31
< d3/f ist. Darüber hinaus wird der Arbeitsabstand klein. Wenn andererseits 0,1
> d3/f ist, mögen sphärische Aberration und Sinusbedingung
nur geringfügig überkorrigiert sein und dies ist nicht ungünstig. Jedoch die Dicke der zweiten Linse wird
zu klein. Dadurch wird es schwierig und teuer die zweite Linse herzustellen.
ίο Was die Bedingung (8) anbetrifft, so wird sphärische
Aberration unterkorrigiert und die Astigmatismusdifferenz groß, wenn 6 < άΊ/ά} ist. Wenn andererseits
1 > άη/ί13 ist, wird es schwierig, sphärische Aberration
und Koma gut zu korrigieren.
Was die Bedingung (9) anbetrifft, so wird die Bildfeldkrümmung stärker und wird es schwierig, dieses
durch die zweite Linse zu korrigieren, wenn 0,8 < rs/f
ist. Wenn andererseits 0,5 > r8// ist, wird die Bildfeldkrümmung
gering. Es wird jedoch die sphärische Aberration überkorrigiert. Darüber hinaus wird rg
klein und infolgedessen wird es schwierig, die vierte Linse herzustellen.
In dem in Fig. 6 gezeigten Objektiv leistet der Luftabstand dx zwischen der zweiten und dritten
Linse einen Beitrag zur Korrektur des Astigmatismus. Um Astigmatismus gut zu korrigieren, ist der Luftabstand
cf4 vorzugsweise in dem Bereich 0,4
< dx < 0,64 zu wählen. Darüber hinaus werden, wenn die Brechungsindizes
der betreffenden Linsen höher sind, die von den Linsenoberflächen verursachten Aberrationen
kleiner und es ist leichter, diese zu korrigieren. Daher ist es vorteilhaft, die Brechungsindizes der Linsen so
zu wählen, daß πλ > 1,6 ist. Insbesondere hat die vierte Linse die Oberfläche zur Korrektur der BiIdfeldkrümmung
und daher sollte der Krümmungsradius dieser Oberfläche klein sein. Daraus wieder
entsteht die Neigung, daß Koma von dieser Oberfläche hervorgerufen wird und darüber hinaus wird
es wesentlich schwieriger, die vierte Linse herzustellen.
Um diese Probleme zu lösen, ist es auch vorteilhaft, wenn der Brechungsindex der vierten Linse groß
gewählt wird.
Die Erfindung wird nun anhand erfindungsgemäßer Objektive unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine schematische Schnittansicht der Objektive 1 bis 4 des Objektivs nach der vorliegenden
Erfindung,
so Fig. 2A, 2B, 2C und 2D die Korrekturkurven des
Objektivs 1,
Fig. 3A, 3B, 3C und 3D die Korrekturkurven
des Objektivs 2,
Fig. 4A, 4 B, AC und 4D die Korrekturkurven des Objektivs 3,
Fig. 4A, 4 B, AC und 4D die Korrekturkurven des Objektivs 3,
Fig. 5A, 5B, 5D und 5C die Korrekturkurven
des Objektivs 4,
F i g. 6 eine schematische Schnittansicht der Objektive 5 bis 7 des Objektivs nach der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 7A, 7B, IC und 7D die Korrekturkurven
des Objektivs 5,
Fig. 8A, 8B, 8C und 8D die Korrekturkurven
des Objektivs 6 und
Fig. 9A, 9B, 9C und 9D die Korrekturkurven
des Objektivs 7.
Das Objektiv 1 bzw. 2 weist die nachstehend in Tabelle 1 bzw. 2 aufgeführten numerischen Daten auf:
Tabelle 2 | 27 03 | Tabelle 4 | d, = 0,25 | 823 | 1,77859 | 1,77859 | 12 | 1,98 | 1,77859 | C1 = 25.7 | 2,05 | 1,94 | |
U | r, = -12,859 | T1 = GO | -2Ox | -2Ox | -20 χ | ||||||||
Tabelle 1 | d2 = 0,759 | nachstehend in Tabelle 3 bzw. 4 | |||||||||||
T1 = OO | r2 = -0,813 | r2 = -0,652 | V1 = 25,7 | ||||||||||
dl = 0,415 | ^3 = 3,03 | "l = | 1,77859 | 1,77859 | 1,77859 | ■'2 = 25,7 | '•i = 28,5 | ||||||
r2 = -0,915 | r3 = 1,320 | r3 = 1,883 | |||||||||||
(Z2 = 0,521 | d4 = 0,126 | /I1 = | |||||||||||
»3 = 1,185 | r4 = 1,045 | r4 = 1,289 | r2 = 25,7 | ||||||||||
J3 = 0,307 | d5 = 0,385 | /I2 = | 1,77859 | 1,77859 | 1,77859 | r3 = 25,7 | r2 = 25,7 | ||||||
r4 = 0,961 | r5 = 3,452 | r5 = 2,824 | |||||||||||
d4 = 0,143 | 1,0 /; = | /23 | /23 = | n2 = | J23 — | ||||||||
r5 = 3,330 | r6 = -1,806 | r5 = -1,762 | 0,235 N-A = | ß | ti = | 1-3 = 25,7 | P = | ||||||
/ = | i/5 = 0,314 | / = | »3 = | V3 = 25,7 | |||||||||
r6 = -2,041 | S = | S = | = 2.09 | ||||||||||
/" = | 1.0 f. | d, = 0,448 | = 1.18 | = -20x | "3 = | 1,72309 | |||||||
S = | 0,307 N ■ λ | = 0,4 | |||||||||||
d2 = 0,693 | 0,91 | ||||||||||||
i·, = 25,7 | 0,4 | ||||||||||||
</, = 0,349 | d3 = 0,356 | /I1 = | 1,77861 | ||||||||||
d2 = 0,575 | dA = 0,102 | /J1 = | |||||||||||
v2 = 25,7 | |||||||||||||
d3 = 0,350 | d5 = 0,397 | «2 = | 1,77861 | ||||||||||
dA = 0,129 | 1,0 /, = | /J2 = | /23 = | ||||||||||
0,144 N-A = | «•3 = 25,7 | ß = | |||||||||||
d5 = 0,352 | /I3 = | ||||||||||||
1,0 /, = | 1,10 | "3 = | |||||||||||
0,14 N-A = | 0,4 | ||||||||||||
Das Objektiv 3 bzw. 4 weist die | 0,90 | ||||||||||||
aufgerührten numerischen Daten auf | 0.4 | ||||||||||||
Tabelle 3 | |||||||||||||
r, = -2,847 | |||||||||||||
r2 = -0,591 | |||||||||||||
/•3 = 1,391 | |||||||||||||
rA = 1,140 | |||||||||||||
/•5 = 5,253 | |||||||||||||
c6 = -1,695 | |||||||||||||
/ = | |||||||||||||
O |
14
Das Objektiv 5 weist die nachstehend in Tabelle 5 aufgeführten numerischen Daten auf:
Tabelk 5
r, = -7,6008
dx = 0,9048 H1 = 1,77861 I1 = 25,7
r, = -1,2050
d-, = 0,0354 r3 = 2,3387
d3 = 0,2257 n, = 1,77861
>■, = 25,7
r4 = 1,2799
</4 = 0,5856
r5 = 2,6429
ds = 0,6135 M3 = 1,61655 ,·3 = 36,3
r6 = -2,4851
d6 = 0,0189 r7 = 1,3231
d-, = 1,0313 H4. = 1,77861 ,4 = 25,7
r8 = 0,7271
f = l /, = -4,002 S = 0,528
N-A = 0,45 /< = - 20 χ
N-A = 0,45 /< = - 20 χ
Das Objektiv 6 weist die nachstehend in Tabelle 6 aufgeführten numerischen Daten auf:
'·, = 25,7
ι··, = 25,7
/■3 = 25,7
.•4 = 25,7
/ = 1 /2 = -2,743 S = 0,344
N-A= 0,45 β = -2Ox
N-A= 0,45 β = -2Ox
Das Objektiv 7 weist die nachstehend in Tabelle 7 aufgeführten numerischen Daten auf:
r, = -9,2994
dy = 0,7012 H1 = 1,77861 ,·, = 25,7
r2 = -1,2407
d2 = 0,0501 r3 = 2,1560
d3 = 0,1140 W1 = 1,77861 V1 = 25,7
rA = 1,0029
dA = 0,4989 r5 = 4,2726
<i5 = 0,4967 H3 = 1,77861 ,·, = 25,7
rb = -1,4708
d6 = 0,0873 r- = 0,9676
dn = 0,6206 H4 = 1,77861 r4 = 25,7
r8 = 0,6090
/ = 1 f2 = -2,517 S = 0,313
N-A= 0,45 /i = - 20 χ
N-A= 0,45 /i = - 20 χ
Tabelle 6 | -0,9866 | dx = 0,4154 | H1 = | 1,77861 |
»Ί = | ||||
2,0044 | d2 = 0,1901 | |||
Γ2 = | ||||
0,9722 | di = 0,2740 | H2 = | 1,77861 | |
3,0901 | <i4 = 0,4522 | |||
'4 = | ||||
-1,4689 | d5 = 0,2776 | "3 = | 1,77861 | |
^5 = | ||||
0,9637 | d6 = 0,5103 | |||
rb = | ||||
0,7378 | ti7 = 0,3789 | H4 = | 1,77861 | |
T1 = | ||||
rs = | ||||
15 16
In den Tabellen bezeichnen: ι·,, ι·2, ι·3, I4, die Abbe-Zahlen der Linsen,
/ die Brennweite des Objektivs,
r, bis r8 die Krümmungsradien der Linsen, J1 die Brennweite der ersten Linse,
di bis dn die Dicken der Linsen und Luftabstände /23 die Gesamtbrennweite der zweiten und
zwischen den Lirsen, 5 dritten Linse,
»,,«,, ii,, n4 die Brechungsindizes der Linsen bei S den Arbeitsabstand.
;. = 632,8 nm.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Wiedergabeobjektiv mit mittlerer Vergrößerung für Bildplatten mit einer dicken Sammellinse,
einer zerstreuenden Meniskuslinse mit objektseitig konvexer Oberfläche und einer bikonvexen Linse,
dadurch gekennzeichnet, daß folgende Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind:
(D 2,5 ä I rjM =■ 1,3
(2) 2 St r3lf St 1.1
(3) 0,3 = djd2 St 0,13
(4) 0,8 = d2/f S: 0,1
(5) 2,3 St Z23//, St 1,5
10
Darin bezeichnen:
r2 den Krümmungsradius der bildseitigen Oberfläche
der ersten Linse,
r3 den Krümmungsradius der gegenstandsseitigen
Oberfläche der zweiten Linse,
(I1 die Dicke der ersten Linse,
d2 den Luftabstand zwischen der ersten und
zweiten Linse,
d4 den Luftabstand zwischen der zweiten und
dritten Linse,
/, die Brennweite der ersten Linse,
f23 die Gesamtbrennweite der zweiten und dritten Linse und
f23 die Gesamtbrennweite der zweiten und dritten Linse und
/ die Brennweite des Objektivs.
2. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend in-Tabelle 1 aufgeführten
numerischen Daten:
>·ι = 25,7
.•2 = 25,7
'■3 = 25,7
i\ bis r6 die Krümmungsradien der Linsen,
dx bis ds die Dicken der Linsen und Luftabstände
zwischen den Linsen,
/I1, n2 und n3 die Brechungsindizes der Linsen bei
/I1, n2 und n3 die Brechungsindizes der Linsen bei
λ = 632,8 nm,
ι·,, ι·, und i'3 die Abbe-Zahlen der Linsen,
/ die Brennweite des Objektivs,
/ die Brennweite des Objektivs,
/, die Brennweite der ersten Linse,
/23 die Gesamtbrennweite der zweiten
/23 die Gesamtbrennweite der zweiten
und dritten Linse,
S den Arbeitsabstand.
S den Arbeitsabstand.
3. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachstehend in Tabelle 2 aufgeführten
numerischen Daten:
di = 0.4154
ι·ι = 25,7
v2 = 25,7
= 25,7
v4 = 25,7
/" = 1 f2 = -2,517 S = 0,313
JV-'/l = 0,45 /<
= -2Ox
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ID=26342840
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |