DE3134001A1

DE3134001A1 - Objektiv fuer videoplatten

Info

Publication number: DE3134001A1
Application number: DE19813134001
Authority: DE
Inventors: Yuko Hachoiuji Tokyo Kobayashi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1980-09-02
Filing date: 1981-08-28
Publication date: 1982-04-01
Also published as: JPS5745512A; DE3134001C2; US4416519A

Description

PATENTANWALT Dipl-Phys. RKCHARD LUYKEN

Olympus Optical Co., Ltd.
of Hatagaya 2-43-2,
Shibuja-ku,
Tokio-to, JAPAN

oot 7792

28.O8.I98I L/Ro

Beschreibun

Objektiv für Videoplatten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv für Videoplatten, das aus drei Linsen besteht, klein in den Abmessungen und leicht im Gewicht ist und das eine große numerische Apertur besitzt.

Tm allgemeinen sollten Objektive für Videoplatten zur automatischen Kollimation klein und leicht im Gewicht sein, da sie an beweglichen Teilen verwendet werden. Weiterhin ist es wünschenswert, um den Strahlfleck klein zu halten, daß sie eine große numerische Apertur aufweisen. Insbesondere im Falle der Verwendung eines Halbleiterlasers als Lichtquelle, kann in Folge der langen Wellenlänge des Lichtstrahls aus der Lichtquelle ein

I IiIWU.

kleiner Strahlfleck nicht erreicht, wenn die numerische Apertur nicht groß ist.

Es sind Objektive für Bildplatten, die aus drei Linsen bestehen, bekannt, beispielsweise aus den japanischen Offenlegungsschriften 71253/77, 97750/77 und 67445/79-Diese Objektive haben numerische Aperturen von 0,5» 0,4 bzw. 0,4 und man kann daher nicht sagen, daß sie.genügend große numerische Aperturen besitzen.

Als ein bekanntes Objektiv für Videoplatten, das eine große numcrisrhc Apertur besitzt, kann das nach der japanischen Of fenlegungsschri ft 31754/77 genannt werden. Da dieses Objektiv jedoch fünf Linsen enthält, ist es schwer im Gewicht und teuer in der Herstellung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Objektiv für Videoplatten anzugeben, das aus drei Linsen besteht, klein in den Abmessungen und leicht im Gewicht ist und das eine große numerische Apertur aufweist, so daß es auch in Verbindung mit einem Halbleiterlaser verwendet werden.

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

Die Erfindung wird nun anhand erfindungsgemäßer Objektive mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Schnittbild erfindungsgemäßer Objektive 1 und 2,

Fig. 2 ein Schnittbild eines erfindungsgemäßen Objektives 4 j

Fig. 3 ein Schnittbild erfindungsgemäOer Objektive 3, 5, 6 und 7 und

Fig. 4 bis IO Aberrationskurven der Objektive.

Das erfindungsgemäße Objektiv enthält eine erste Linse, die bikonvex oder plankonvex ist, eine zweite Linse in Form einer zur Bildplattenseite konvexen negativen Meniskuslinse oder einer plankonkaven oder bikonkaven Linse und eine dritte Linse in Form einer zur Bildplattenseite konkaven positiven Meniskuslinse»

Bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen Objektive hat sich die Einhaltung der folgenden Bedingungen aus den nachstehend näher erläuterten Gründen als zweckmäßig erwiesen:

(1) 1,5 <f₁₂/^f3 < 3,0

(2) 0,7f < D < l,9f

worin bezeichnen:

f die Brennweite des Objektivs, die Brennweite des aus e
bestehenden Teilsystems,
die Brennweite der dritti

D die Baulänge des Objektivs.

f₁₂ die Brennweite des aus erster und zweiter Linse

f. die Brennweite der dritten Linse und

Die Bedeutung der oberen und unteren Grenzwerte dieser Bedingungen liegt in Folgendem:

Die Bedingung (1) dient zur Korrektur sphärischer Aber-

und>

ration ^iur Erfüllung sehr strenger Korrektionserfordernisse für ein Objektiv für Bildplatten hoher numerischer Apertur, das sehr große Werte der Sinusbedingung besitzt.

Wenn f_io/f„ den oberen Grenzwert der Bedingung (1) über

^li 3 so;

schreitet, wird der Wert der Sinusbedingungf'groß, daß die Anforderungen an ein Objektiv für Bildplatten nicht erfüllt werden können. Wenn andererseits fjo/^i kleiner als der untere Grenzwert ist, wird die Sinusbedingung Uberkorri giert und die Korrekt.ur sphiir i scher Aberrat i on wird schwierig.

Die Bedingung (2) dient dazu sicherzustellen, daß das Bildplattenobjektiv kleine Abmessungen aufweist und leicht im Gewicht ist, sowie zur Vergrößerung des Arbeitsabstandes und zur weiteren guten Korrektur von Aberrationen.

Wenn D größer ist als der obere Grenzwert der Bedingung (2), gehen die für ein Bildplattenobjektiv gewünschte Kompaktheit und Leichtheit verloren und der Arbeitsabstand wird kurz. Wenn andererseits D den unteren Grenzwert unterschreitet, wird Astigmatismus (insbesondere die Astigmatismusdifferenz) zu groß um korrigiert werden zu können und außerdem werden die Herstellungsmöglichkeiten für die Linsen sehr erschwert.

In den nachfolgenden Tabellen 1 bis 7 sind die Daten erfindungsgemäßer Objektive 1 bis 7 angegeben.

Tabelle 1

^Γι ^{= 1>5700} η = 0,3355 π, - 1,69981

4S434

'2 ■ -4.S434

t = 0,3349
f₁₂ ^ 2,614
f₃ - 1,430

V J

= 1,83

^{D (=d}l ^{+ d}2 ^{+ d}3 ^{+ d}4 ⁺ ^ύζ* =0,905 S -: 0,48

^Γ3 * -²'⁸⁹³⁹ d, = 0,1395 ή, - 1,74132 ^₂ - 26,₅2 _Γ = -28,7100 ³
4 d₄ = 0,0698

5 -°^ΜΊ2 _d . o,3O7O η₃ « 1,76300 V₃ . 25,68

₆ = 1,2643 ⁵

ti

Tabelle 2	= 1,5769
^Γ1	= -4,5846
^Γ2	= -2,8770
^Γ3	= -33,3617
^Γ4	= 0,6308
^Γ5	= 1,2879
^Γ6	1
f =	0,3349
t =	= 2,668 j
^f12	= 1,348 j
^f3	1,002
D =	0,44
s =

^di ⁼

^dA ⁼

0,3353 0,0530 0,1395 0,1675 0,307

12

1,98 It₁ = 1,69981

= 29,51

n₂ = 1,74132 V₁ = 26,52 n₃ , 1,763 V₃ = 25,68

Tabelle 3	= 1,3601	d =	0	,4177	η = 1,6728	)	1	= 31	,08
^rl	= -4,5817
P₉			0	,053			-
^Δ	= -2,8417
^ri		d =	0	,1954	n_ - 1,74132			= 26	,52
λ	- 43,4851	Λ
Γ .		^dA ⁼	0	,1675
4	= 0,6087	4				"V«
Γ _		d_ =	0	,307	n₃ - 1,763		« 25	,68
	= 1,2493
^Γ6	1
f r.	0,3349
t =	= 2,566 0	_f
^f12	= 1,288 J			= 1,9«
^f3	1,14
π..	0,39
s =

Tabelle 4	Γ	= 1,4005	d	= 0	,4186
			^d2	= 0	,0698
	Γ.	- OO	i.
V		= -2,6447		= 0	,1954
	^Γ6		j
ο	ς ₌	= op	d.	- 0	,17H6
t =		4
^f12	• 0,7064	d.	= 0	,307
^f3
D =	= 2,5599
s =	1
0,4186
= 2,631 ? »1,193 J			2,21
1,169
0,43

- ar-

H₁ = 1,763 V₁ = 25,68 n₂ » 1,52331 "ζ = 48,90 η, = 1,763 V! = 25,68

t = 0,3349

D =1,37 s = 0,39

12 = ²>⁷²³ ] £l2 - = 1,134 J ^f3

² - 2,4

Tabelle 5

^^{1 = 1>4177} d, = 0,4996 H₁ . 1,763 ^₁ =25,68 v₀ = -6,3926

² d₂ = 0,0636

^Γ3 ⁼ " ' d. - 0,2344 n. = 1,74132 T?₂ - 26,52

r. = 7,7025

⁴ d = 0,2009

^Γ5 " ' d. = 0,3684 n,= 1,763 V, =25,68

iron J ^

r₆ = 1,5251

-KF-

Tabelle 6	= 1,6389	•	o,	4189	n, =	1,763	T? = 25,	68
r,		d =			1		1
1	= -4,6948	1	o,	0698
^Γ2		d_ =
ί	= -2,1398	2	o,	1954	n, =>	1,52331	T^ » 48,	90
		d. =			L		Z
O	=6,7465	3	o,	1675

4	= 0,6569	4	o,	307	ⁿ\ ⁼	1,763	"K = 25,	68
		^d< ⁼			6
5	= 2,0347	j
^Γ6	1
f =	0,3349
t =	= 2,93 ? =1,16 J	^f12	=	2,53
^f12	1,16	1 ί ■s—
* i·	0,42
^f3
D =
s =

Tabelle 7	= 1,5597	J	d,	= 0,	5994	ⁿt ⁼	,71	1,763 V₁	= 25,	68
T₁			1			1		1
1	= -9,8509		d„	= 0,	0763
			Z
L	= -3,0851			= 0,	2813	ⁿ2 ⁼		1,74132 Ύ	= 26,	52
^Γ7		3			i
3	= 35,5353	d.	= 0,	2411
Γ.		4
4	= 0,6066	d.	= 0,	4421	n- =	1,763 η	■x = ²S	,68
r_c		5			j		3
5	= 1,6564
^Γ6	1
f =	0,3349		In	= 2
t =	= 2,871		^f3
^f.2	= 1,061
^f3	1,64
D =	0,24
S

. l· „uM.

worin bezeichnen:

r_t bis Γ/· die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

d, bis d_ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

n., n„, n- die Brechungsindizes der Linsen für >- = 83Onm,

"V?., V_f r die Abbezahlen der Linsen für die d-Linie, t die Dicke des Deckglases und s' den Arbeitsabstand

Claims

PATENTANWALT Dipl.-Fhvs. RICHARD LUYKEN Olympus Optical Co., Ltd. of Hatagaya 2-43-2, Shibuja-ku, Tokio-to / JAPAN oot 7792 28.O8.198l L/Ro Objektiv für Videoplatten Patentansprüche

1. Objektiv für Videoplatten, enthaltend ein erstes, zweites und dritten Linsenglied, dadurch gekenn ζ e i c h η et, daß das erste Linsenglied eine positive Linse, das zweite Linsenglied eine negative Linse und das dritte Linsenglied eine bildplattenseitig konkave positive Meniskuslinse ist und daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind;

(1) 1,5 < f₁₂/^f3 '<■ 3,0

(2) 0,7f < D <l,9f

worin bezeichnen:

f die Brennweite des Objektivs,

f₁₉ die Brennweite des aus erster und zweiter Linse bestehenden Teilsystems,

f. die Brennweite der dritten Linse und D die Baulänge des Objektivs.

2. Objektiv für Bildplatten nach Anspruch !,gekennzeichnet durch die folgenden Daten + 5 %:

Tabelle 1

= 1,5700

* = -4,5434 1 = 0,3355 η = 1, 69981 ι 51 ^d2 - -2,8939 ί = 0,0530 3 d. Λ = -28,7100 ' 3 = 0,1395 η. = 1, 74132 52 4 ^d* 5 =. 0,6472 4 = 0,0698 6 ^dC = 1,2643 b = 0,3070 n₃ = 1, 76300 1 68 K = 29, K = 26, 3 ^{= 25>}

t = 0,3349 f,₂- = 2,614 f₃ = 1,430

D (=dj + d₂ s - 0,48

12

= 1,83 d_) = 0,905

31 3AG01

worin bezeichnen:

r_t bis r, die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

d 'bis. d_ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

n., n_, n. die Brechungsindizes der Linsen für y*> - 83Onm,

V₁, Ί?, "^ die Abbezahlen der Linsen für die d-Linie, t die Dicke des Deckglases und s den Arbeitsabstand

3.1 34ΟΌ1

3. Objektiv nach Anspruch !,gekennzeichnet durch die folgenden Daten h^ 5 %·

Tabelle 2

T₁ = 1,5769 O ■ ' "

d, = 0,3353 η = 1,69981 V = 29,51 r = -4,5846 ^l l l

d = 0,0530
r = -2,8770 ^ί ■

⁶ d. = 0,1395 n_ =1,74132 *K = 26,52

r, = -33,3617 ³ ^L ^Z

⁴ ii = 0,1675

r. = 0,6308 .⁴

^Λ ■ d. = 0,307 n. = 1,763 V₇ = 25,68

r₆ = 1,2879 ⁵ J-J-

f = 1 ,3349 J ^f12
^f3 = 1,98 t = 0 2,668
1,348 ^f12 -
^f3 - ,002 D = 1 ,44 SsO

worin bezeichnen:

r_t bis r, die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

d. bis d_ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

n., n_, n« die Brechungsindizes der Linsen für >~ = 83Onm,

"K, "K, "K. die Abbezahlen der Linsen für die d-Linie, t die Dicke des Deckglases und s^r den Arbeitsabstand

4. Objektiv nach Anspruch 1> gekennzei c h >-n e t durch die folgenden Daten _+_ 5 $*

Tabelle 3

^Γ1 ^{= 1ί3601} d_t =0,4177 η/- 1,6728 .V₁- 31,08

ν = -4,5817

² d₂ = 0,053

^Γ3 ⁼ -²'⁸⁴¹⁷ _d 0,1954 n₂ . 1,74132 % =26,52

r = 43,4851 ³

4 d, = 0,1675

r₅ -_ 0,6087 _{d = O)3o7} . - ₁₇₆₃ i> _ _25j68

r₆ = 1,2493

t = 0,3349 f₁₉ = 2,566

V-IH - 1

f₃ = 1,288 f — - ^1>99 D = 1,14 s = 0,39

] ^f12

worin bezeichnen:

r' bis r,· die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

dj bis d. die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

n-, n_, n. die Brechungsindizes der Linsen für >-= 83Onm,

"^'■"2* 1 ^^^e Abbezahlen der Linsen für die d-Linie, t die Dicke des Deckglases und s den Arbeitsabstnnd

*■

5. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Daten +_ 5 %_·

Tabelle 4

■ = 1,4005 ,

¹ dj = 0,4186 η_χ = 1,763 V₁ =25,68

² d = 0,0698

r- = -2,6447 ,

⁶ d. = 0,1954 η = 1,52331 Χ = 48,90

r, = ^O ^{3 2 2}

⁴ d. = Ο/1786

r. = 0,7064 ⁴ .

⁵ d- = 0,307 n. = 1,763 "Κ = 25,68 r₆ = 2,5599 ⁵ ^{ό ό} -

f = = 1 = 1 .,4186 t = ₌ 0 0 2,63 f 12 = 1,193 f 3 ,169 D ,43 S

² = 2,21

worin bezeichnen:

γ. bis r, die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

d bis d_ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

n,, n_, n- die Brechungsindizes der Linsen für >- - 8 30nm,

T?, Yj, ^ die Abbezahlen der Linsen für die d-Linie, t die Dicke des Deckglases und s den Arbeitsabstand .

6. Objektiv nach Anspruch 1, g e k e η η-

i c h η e t d u r c h die folgenden Daten ± 5 %'

Tabelle 5 = 1,4177 ^di = • 0 ,4996 ⁿl = 1,763 TP₁ = 25,68 ^Γ1 = -6,3926 1 X ^d9 ⁼ ^f12
_— ₌ 0 ,0636 2 = -2,9891 L
^d1 ⁼ 0 ,2344 ⁿ2 = 1,74132 T?₂ = 26,52 ^Γ3 = 7,7025 6 Γ . ^dA = 0 ,2009 4 = 0,6097 4
d,. = 0 ,3684 ⁿ1 = 1,763 V₃ = 25,68 ^Γ5 = 1,5251 5 ^Γ6 = 1 f = 0,3349 t 2 = ²'⁷²³ ]
= 1,134 J 2 ,4 • ■ ^fl = 1,37 ^f3 = 0,39 D S

-Vtworin bezeichnen:

r. bis r, die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

dj bis d_ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

η*, n„, η. die Brechungsindizes der Linsen für >-= 83Onm,

V., ^, "Κ. die Abbezahlen der Linsen für die d-Linie, t die Dicke des Deckglases und s' den Arbeitsabstand

-:·■··-■■ ■■-^:'^:..- .:. 3Τ3Λ001

7. objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Daten +_ 5 %'·■

Tabelle 6 Γ Γ = 1,6389 ■ 0, 4189 r, ^di ⁼ 1 Γ. ^Γ6 = -4,6948 1 0, 0698 ο 4 f - d_o = L = -2,1398 2 0, 1954 ^f12
^f3 d, = D = = 6,7465 0, 1675 s = d. = = 0,6569 4 0, 307 d. = = 2,0347 1 0,3349 2,53 = 2,93 ?
= 1,16 J ^f12
^f3 1,16 0,42

nj = 1,763 "^₁ = 25,68 n₂ = 1,52331 "^ = 48,90 n₃ = 1,763 T^ = 25,68

worin bezeichnen:

r, bis r^ die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

dj bis df die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

n., n_, n_ die Brechungsindizes der Linsen für

V - 83Onm,

iZ , ">K, "K. die Abbezahlen der Linsen für die d-Linie, t die Dicke des Deckglases und s den Arbeitsabstand

-vt-

8. Objektiv nach Anspruch 1, ge kennzeich net durch die folgenden Daten _+ 5 %t

Tabelle 7

r, = 1,5597 .

d = 0,5994 η = 1,763 tf = 25,68

r₉ = -9,8509

¹ d = 0,0763

γ. = -3,0851

^J d = 0,2813 η = 1,74132 Ύ = 26,52

r. = 35,5353 ^J ^A :

⁴ d . = 0,2411

r = 0,6066 ⁴ Τ?

^Λ d. = 0,4421 n. = 1,763 ^Kn. = 25,68

r₆ = 1,6564 ⁵ ^{ό ό}

t = 0,3349

'ta ■ ²·⁸⁷¹ ] 111 .. _2>71

f₃ = l,06l

D = 1,64 s = 0,24

..ι ι. 1 *

worin bezeichnen:

r. bis r* die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,

dj bis d_ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen den Linsen,

n_t, n„, n« die Brechungsindizes der Linsen für >* = 83Onm,

"V₁, ^9 > r> ^i^e Abbezahlen der Linsen für die d-Liniej t die Dicke des Deckglases und s" den Arbeitsabstand