DE2206977C3 - Objektiv für Kopiergeräte - Google Patents

Description

20

35

40.

45

2. Objektiv nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch die folgenden numerischen Daten:

(/=50)
(S' = 5,35)

60

k	7	rk	dk	"k	1	rk
8	445,87	6,15	1,68446
9	122,14	9,34	1,58142	59,16
10	-178,97	0,61	1	57,57
11	107,16	7,38	1,68446
12	607,00	22,94	1	59,16
13	220,07	9,00	1,65306
14	-69,501	5,50	1,67248	62,85
15	287,18	0,30	1	31,98
16	35,052	9,84	1,49593
17	226,41	4,92	1,67248	75,03
18	77,894	0,61	1	31,98
19	35,996	6,00	1,67248
20	21,419	27,20	1,49593 1	31,98
17,471		75,03

3. Objektiv nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch die folgender numerischen Daten:

(/ = 50)
(S' = 5,3)

k	1	rk	dk	n'k	1	vk
2	863,43	5,5	1,65290
3	53,592	14,0	1,51991	56,43
4	-43,517	5,5	1,65306	66,83
5	-179,56	1,2	1	62,85
6	72,332	12,3	1,65306
7	73,163	129,1	1	62,85
8	397,6	6,2	1,68446
9	144,40	9,3	1,57526	59,16
10	-178,47	0,6	1	63,42
11	110,12	7,4	1,68446
12	590,44	22,9	1	59,16
13	227,03	9,0	1,65306
14	-68,407	5,5	1,67248	62,85
15	289,29	0,3	1	31,98
16	35,083	9,9	1,49593
17	240,01	4,9	1,67248	75,03
18	78,151	0,6	1	31,98
19	35,820	6,0	1,67248
20	21,462	27,2	1,49593 1	31,98
17,505		75,03

Die Erfindung betrifft ein Objektiv für Kopie geräte, das aus drei Wirkungsgruppen besteht, die einer Reihe und im Abstand voneinander angeordn sind, wobei sich die erste Wirkungsgruppe auf d Objektseite befindet und aus einem Kittglied 1, a drei miteinander verkitteten Linsen und einem M niskus 2, der nahe dem Kittglied angeordnet i besteht. Die zweite Wirkungsgruppe besteht aus zw

gliedern 3 und 4, von denen mindestens eines aus jwei miteinander verkitteten Linsen besteht. Die dritte Wirkungsgruppe besteht aus den Gliedern 5, 6 und 7, von denen das fünfte und sechste Glied aus zwei miteinander verkitteten Linsen bestehen, während das siebte Glied die Form eines Meniskus großer Dicke hat

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Präzisions-Kopier- oder Reproduktionsobjektiv, das zur Projektion eines Bildes mit einem sehr feinen Raster auf die Oberfläche eines elektronischen Stromkreises, beispielsweise eines integrierten Stromkreises, bei dessen Herstellung dienen kann.

Von einem derartigen Kopierobjektiv wird gefordert, daß es ein sehr hohes Auflösungsvermögen hat.

Ein von der Anmeldeiin bereits vorgeschlagenes Präzisions-Kopierobjektiv ist in der deutschen Auslegescbrift 2048 385 beschrieben. Hierzu sind bestimmte Bedingungen angegeben worden, um eine sehr hohe Auflösungskraft über den gesamten Feldwinkel zu erreichen. Die hohe Leistungsfähigkeit der Kopierlinse ist durch Prüfungen bestätigt worden.

Bei Verwendung des vorgenannten Kopierobjektivs ist es jedoch notwendig, hochmonochromatisches I icht zu verwenden, um eine genügende Leistungsfähigkeit zu erhalten. Mit anderen Worten: Das vorgenannte Kopierobjektiv war entworfen worden für die Verwendung mit monochromatischem Licht, wie es durch eine Ultrahochdruck-Quecksilberdampflampe erhalten wird. Dabei sind die chromatischen Aberrationen so gut kompensiert, daß — im Vergleich mit anderen bekannten Kopierobjektiven — besonders gute Leistungen erhalten wurden. Um jedoch eine noch höhere Leistungsfähigkeit zu erhalten, war die Kompensation der chromatischen Aberration ungenügend. Es war daher notwendig, ein Vielschichten-Interferen7Ülter hoher Qualität zu verwenden, um die Monochromatie des Lichts zu verbessern. Es ist jedoch sehr schwierig, ein solches Vielschichten-Interferenzfilter herzustellen, dessen Produktion langwierig ist und hohe Kosten verursacht und dessen Durchlässigkeit nicht sehr hoch ist.

Um die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden, erschien es wünschenswert, die Kompensation der chromatischen Aberration des Kopierobjektivs weiter zu verbessern, um zu ermöglichen, daß dieses Kopierobjektiv mit einem Filter verwendet wird, das übliche Leistungsfähigkeit und hohe Lichtdurchlässigkeit hat. Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, unter den vorgenannten Gesichtspunkten ein Präzisions-Kopierobjektiv zu entwickeln, das eine überlegene Leistungsfähigkeit aufweist und die vorbeschriebenen Nachteile vermeidet

Diese Aufgabe wird gelöst mit den jeweils in den Patentansprüchen angegebenen numerischen Daten. Die Präzisions-Kopiei objektive nach der Erfindung sollen im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Präzisions-Kopierobjektiv nach Anspruch 1,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Kopierobjektive nach den Ansprüchen 2 bzw. 3,

Fig. 3(A) bis 3(C) und Fig. 4(A) bis 4(D) Diagramme verschiedener Aberrationen für das Objektiv nach Anspruch 1,

Fig. 3(A) die longitudinale sphärische Aberration und die chromatische Aberration, F i g. 3 (B) den Astigmatismus,
F i g. 3 (C) die Verzeichnung,

Fig. 4(A) bis 4(D) die laterale sphärische Aberration, die chromatische Aberration und die Koma bei verschiedenen Bildhöhen,

Fig. 5(A) bis 5(D) verschiedene Diagramme der Kontrast-Übertragungsfunktionen (KUF) des Objektivs nach Anspruch 1 in Abhängigkeit von verschiedenen Bildhöhen,

F i g. 6(A) bis 6(D) KUF-Diagramme für das Objektiv nach Anspruch 2.

Die Objektive sind für eine Brennweite/ von 50 mm berechnet. Der v-Wert der Abbe-Zahl ist gegeben durch

«„-1

v = —*

n_k-n_F

worm

Πν =

/tr =

= Brechungsindex in bezug auf das Licht der Quecksilber-g-Linie mit einer Wellenlänge von 435,8 πΐμ,

Brechnungsindex in bezug auf das Licht der g-Linie mit einer Wellenlänge von 404,7 πΐμ,

Brechungsindex in bezug auf das Licht der F-Linie mit einer Wellenlänge von 486,1 ΐημ.

Die folgenden Tabellen 1 bis III zeigen die Seidelschen Koeffizienten der in den Ansprüchen definierten Objektive, wie sie durch die Bereksche Darstellung gegeben sind, in der die Brennweite / = 1 festgesetzt ist.

Tabelle I

2
3
4
5
6
7
8
9
10

0,001 -0,029 -0,074 -0,000

0,058 -0,037

0,012 -0,016

0,050 -0,001

0,073 -0,035 -0,006 -0,007

0,298 -0,274

0,397 -0,267

0,132 -0,068

0,010

-0,032
0,021
0,001
0,132

-0,101
0,070

-0,065
0,081

-0,009

	0,622
	-0,057
	0,021
	-0,531
	1,045
	-1,163
	2,628
	-1,143
	0,345
	0,372
pt
0,017
-0,016
-0,064
0,099
0,163
-0,154
0,067
-0,014
0,081
0,121

Fortsetzung

lc	Λ,	Bk	η	ρ,	D.
11	0,003	0,025	-0,009	-0,060	0,093
12	-0,010	-0,001	0,003	0,034	-0,012
13	-0,018	-0,198	-0,061	-0,004	-0,659
14	0,024	0,021	0,022	0,008	0,012
15	0,032	0,910	0,171	0,383	6,858
16	-0,045	-0,338	-0,123	0,004	-0,915
17	0,027	0,001	0,005	-0,191	-0,040
18	-0,007	-0,733	-0,071	0,415	-3,261
19	0,028	0,074	-0,046	-0,872	1,281
Σ	0,000	0,002	0,000	0,001	5,494

	0,001	Tabelle II	Bt	η	ft	D.
k	-0,089	0,077	0,011	0,017	0,658
1	-0,068	-0,093	-0,091	-0.039	-0,135
2	-0.000	-0,003	0,015	-0,049	0,012
3	0.146	-0,029	0,003	0.087	-0,539
4	-0,103	0,468	0,261	0.215	1,225
5	0.009	-0,469	-0,220	-0.209	-1,446
6	-0,020	0,316 .	0,056	0.036	1,996
7	0.038	-0.294	-0,078	-0,012	-1,154
8	0.016	0,075	0,053	0,082	0,220
9	0.036	0,354	0.077	0,151	2,317
10	-0,010	0.025	0,030	-0,026	-0,000
11	-0,024	-0,006	0,008	0,071	-0,052
12	0.023	-0,212	-0,072	-0,004	-0,636
13	0,010	0,003	0,008	-0,056	-0,019
14	-0,046	0,239	0,049	0.378	3,019
15	0,046	-0,253	-0.108	0,012	-0,563
16	-0,001	0.013	0,025	-0.206	-0,105
17	0,007	-0,590	-0,030	0.446	-2,841
18	0,031	0,311	0.049	-0,131	1,132
19	0,001	0.072	-0,047	-0.759	1,047
20	0.004	0,001	0,004	4,133
Σ

0,001 -0,089 -0.067 -0,000 0,144 -0,108 -0,011 -0,013 0,043 0,011 0,036 -0,011 -0,02S

Tabelle III

0,077

-0,092

-0,003

-0,026

0,477

-0,492

0,351

-0,202

0,092

0,257

0,026

-0,004

-0,219

0.011

-0,091 0,014 0,003 0,262

-0,231 0,063

-0,051 0,063 0,054 0,030 0,007

-0,074

Pi

0.018 -0.039 -0,048 0,088 0,218 -0,216 0,040 -0,011 0,081 0,147 -0,027 0,069 -0,004

α,

0,659 -0,134

0,010 -0,529

U62 -1,509

2,157 -0,841

0,256

1,909 -0,001 -0,040 -0,659

k	\
14	0.023
15	0.010
16	-0.047
17	0,045
18	-0.001
19	0,007
20	0.031
V	0,001

Fortsetzung

β*	0,008	__.._^	D1
0.003	0,049	-0,055	-0,019
0,241	-0,112	0.378	3,044
0.266	0.025	0,011	-0,604
0,013	-0,032	= 0,205	-0,105
0,603	0,049	0,449	-2,901
0,311	-0,046	-0,131	1,145
0,069	0,003	-0,757	1,023
0,011	0,005	4,122

Die F i g. 3 und 4 zeigen die Aberrationen des in F i g. 1 dargestellten Objektivs, wobei die Brennweite mit / = 50 mm, das Reduktionsverhältnis auf Vi₀A' und die numerische Apertur mit NA =0,4 festgesetzt ist auf der Bildseile (entsprechend der relativen Apertur F/I,l) und der Durchmesser des Bildes bis 6 mm angenommen wurde.

F i g. 3(A) zeigt die longitudinale axiale sphärische Aberration und die chromatische Aberration. F i g. 3(B) zeigt den Astigmatismus, während F i g. 3(C) die Verzeichnung darstellt. Die Fig. 4(A) bis 4(C) zeigen die laterale Aberration, wobei der Durchmesser des Bildes mit 3, 5 und 4 mm angenommen worden ist. während Fig. 4(D) die laterale Aberration im Zentrum des Bildes darstellt. Die Kurven zeigen die laterale sphärische Aberration, die Koma und die laterale chromatische Aberration am jeweiligen Bildpunkt. Die Fi g. 4 zeigt augenfällig, daß die chroma-35

tische Aberration genügend kompensiert ist, was eine hohe Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Kopierobjektivs zusammen mit einer hohen Auflösungskraft sicherstellt.

F i g. 5 zeigt verschiedene Kurven der Kt)F für das in F i g. 1 dargestellte Objektiv.

Die Fi g. 5(A) bis 5(C) zeigen die KUF bei angenommenen Durchmessern des Bildes von 6, 5 und 4 mm. F i g. 5(D) zeigt das KUF am Mittelpunkt des Bildes.

In ähnlicher Weise zeigt Fig. 6 die KUF des in F i g. 2 dargestellten Objektivs. Die F i g. 6(A) bis 6(D) entsprechen den F i g. 5(A) bis 5(D).

Wie diesen Figuren entnommen werden kann, ergeben die Kopierobjektive nach der vorliegenden Erfindung eine extrem hohe optische Leistungsfähigkeit, die es ermöglicht, sie wirkungsvoll bei der Präzisionskopie oder Reproduktion zu verwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

«09628/356

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Objektiv für Kopiergeräte, das aus drei Linsengruppen besteht, die in einer Reihe und im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei sich die erste Linsengruppe auf der Objektseite befindet und ein erstes Glied aufweist, das aus drei miteinander verkitteten Linsen besteht, sowie ein zweites Glied in Form eines Meniskus, der nahe dem ersten Glied angeordnet ist, die zweite Linsengruppe ein drittes und viertes Glied aufweist, von denen mindestens eines aus zwei miteinander verkitteten Linsen besteht, und die dritte Linsengruppe ein fünftes, sechstes und siebtes Glied aufweist, von denen das fünfte und sechste Glied aus zwei miteinander verkitteten Linsen bestehen, während das siebte Glied die Form eines Meniskus großer Dicke hat und nahe dem sechsten Glied angeordnet ist, gekennzeichnet durch die folgenden numerischen Daten:

(/= 50)
(S' = 4,7)

k r_k d_k "k 1 66,41 1 862,80 5,5 1,57976 62,17 2 57,874 14,0 1,52163 55,72 3 -48,839 5,6 1,72934 4 -169,57 1,2 1 62,85 5 96,448 12.3 1,65306 6 102,56 129,1 1 31,98 7 239,36 6,2 1,67248 51,14 8 93,737 9,3 1,58504 9 -182,34 0,6 1 59,16 10 134,08 7,4 1,68446 11 267,36 23,0 1 62,85 12 456,70 9,0 1,65306 31,98 13 -58,573 5,5 1,67248 14 1940,0 0,3 1 75,03 15 34,566 9,9 1,49593 31,98 16 602,30 4,9 1,67248 17 84,028 0,6 1 62,17 18 32,992 33,2 1,52163
1 19 15,718

k 1 i-k d_k 1,65306 62,85 2 917,85 5,53 ,51991 66,83 3 53,998 12,30 ,65306 62,85 4 -42,998 5,53 5 -181,20 1,23 ,63634 58,65 6 72,234 12,30 74,345 129,11

IO