DE3717905A1 - Katadioptrisches objektiv fuer die abbildung einer diodenzeile - Google Patents

Katadioptrisches objektiv fuer die abbildung einer diodenzeile

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DE3717905A1
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Carl Zeiss AG
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Description

Die Erfindung betrifft ein Katadioptrisches Objektiv.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes und preisgünstiges optisches System für die Abbildung einer Diodenzeile mit hoher Apertur anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Diodenzeile zwischen einem Hohlspiegel und einem Objektiv angeordnet ist. Da der Hohlspiegel die Diodenzeile nach Unendlich abbildet, entsteht mit dieser Anordnung im vorderen Brennpunkt des Objektivs ein verkleinertes Bild der Diodenzeile.
In einem zweckmäßien Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Hohlspiegel als Kugelspiegel ausgebildet und die Eintrittspupille des Objektivs liegt im Kugelmittelpunkt des Spiegels. Auf diese Weise erhält man eine koma- und astigmatismusfreie Abbildung der Diodenzeile durch den Spiegel. Da ein Hohlspiegel eine positive Bildfeldwölbung bewirkt, kompensiert er den größten Teil der negativen Bildfeldwölbung des Objektivs.
Vorteilhafterweise enthält das Objektiv mindestens eine asphärische Fläche.
Es ist auch möglich, die Spiegelfläche asphärisch zu gestalten.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sie eine erhebliche Verringerung der Linsenzahl für das abbildende System ermöglicht und daß durch den erzielten verschachtelten Strahlengang eine kompakte Baulänge des abbildenden Systems erreicht wird.
Die numerische Apertur des erfindungsgemäßen Systems beträgt am Ort der Diodenzeile 0,3 bei einem Felddurchmesser von 2,4 mm und am konjugierten Ort zur Diodenzeile 0,6 bei einem Felddurchmesser von 1,2 mm.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Objektivs;
Fig. 2 die Linsenschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels.
In der schematischen Darstellung der Fig. 1 ist mit (SP) ein Hohlspiegel bezeichnet, sein Krümmungsradius mit (R). Die Diodenzeile (D) ist zwischen dem Hohlspiegel (SP) und dem Objektiv (O) angeordnet. Die Eintrittspupille (EP) des Objektivs fällt zusammen mit dem Kugelmittelpunkt des Hohlspiegels (SP). Durch den Kugelmittelpunkt geht auch der Hauptstrahl (Fsp). Der Hohlspiegel (SP) bildet die Diodenzeile (D) nach Unendlich ab. Im vorderen Brennpunkt des Objektivs entsteht ein verkleinertes Bild (D′) der Diodenzeile. Der Hohlspiegel (SP) liefert eine koma- und astigmatismusfreie Abbildung und hat als sammelnder Spiegel eine positive Bildfeldwölbung. Diese kompensiert den größten Teil der negativen Bildfeldwölbung des Objektivs, wodurch sich die Zahl der erforderlichen Linsen für das Objektiv erheblich verringert. Die numerische Apertur ist am Ort der Diodenzeile mit (u) bezeichnet, am konjugierten Ort dazu mit (u′).
In der Darstellung der Fig. 2 ist der Linsenschnitt eines Ausführungsbeispiel gezeigt, dessen numerische Werte in der folgenden Tabelle zusammengestellt sind. Die Werte für die Radien und Dicken sind in mm angegeben. Die optischen Elemente sind von I bis VI durchnumeriert. Die Länge der Diodenzeile V beträgt 2,4 mm der Abbildungsmaßstab ½. Die angegebenen Materialbezeichnungen beziehen sich auf den Schott-Katalog für optisches Glas.

Claims (5)

1. Katadioptrisches Objektiv, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abbildung einer Diodenzeile die Diodenzeile (D) zwischen einem Hohlspiegel (SP) und einem Objektiv (O) angeordnet ist.
2. Katadioptrisches Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlspiegel als Kugelspiegel ausgebildet ist, dessen Kugelmittelpunkt mit der Eintrittspupille (EP) des Objektivs (O) zusammenfällt.
3. Katadioptrisches Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Objektiv mindestens eine asphärische Fläche enthalten ist.
4. Katadioptrisches Objektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abbildende Fläche des Spiegels (SP) asphärisch gestaltet ist.
5. Katadioptrisches Objektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in folgender Tabelle angegebenen und auf Fig. 2 bezogenen Merkmale und die Abmessungen der Krümmungsradien und Dicken eingehalten sind, die Länge der Diodenzeile 2,4 mm beträgt, der Abbildungsmaßstab ½ ist, die Materialbezeichnungen sich auf den Schott-Katalog beziehen und die asphärische Fläche am Element IV der Gleichung folgt, in der die Koeffizienten C i folgende Werte besitzen:C₁= -0,259 · 10-4 C₂= -0,4506 · 10-7 C₃= -0,1171 · 10-9 C₄= -0,1282 · 10-11
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JP63126056A JPS63311316A (ja) 1987-05-27 1988-05-25 ダイオード列を結像させるためのカタデイオプトリツク対物レンズ
US07/198,983 US4863249A (en) 1987-05-27 1988-05-26 Catadioptric objective system for imaging a diode line

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US4863249A (en) 1989-09-05

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