PL103494B1 - Pojedyncza soczewka optyczna - Google Patents

Pojedyncza soczewka optyczna Download PDF

Info

Publication number
PL103494B1
PL103494B1 PL1975180340A PL18034075A PL103494B1 PL 103494 B1 PL103494 B1 PL 103494B1 PL 1975180340 A PL1975180340 A PL 1975180340A PL 18034075 A PL18034075 A PL 18034075A PL 103494 B1 PL103494 B1 PL 103494B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
lens
distance
plane
refraction
focal length
Prior art date
Application number
PL1975180340A
Other languages
English (en)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL103494B1 publication Critical patent/PL103494B1/pl

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/10527—Audio or video recording; Data buffering arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G11B20/1806—Pulse code modulation systems for audio signals
    • G11B20/1809—Pulse code modulation systems for audio signals by interleaving
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest pojedyncza soczew¬ ka optyczna, która jest anastygmatyczna w zakre- * sie bardzo duzej apertury, dla pól widzenia sto¬ sunkowo duzych w porównaniu z tymi, jakie wy¬ korzystuje sie na przyklad w mikroskopach i któ¬ ra jest przydatna tylko dla swiatla monochroma¬ tycznego. • W tym przypadku przez „bardzo duza aperture,, nalezy rozumiec aperture, która odpowiada ograni¬ czeniu promieni wynikajacemu z geometrii po¬ wierzchni zalamania soczewki i dla którego kat padania skrajnych promieni przy powierzchni za¬ lamania przestrzeni przedmiotowej soczewki moze osiagnac Wartosc 90°.
Soczewka wykonana z jednego elementu i o- graniczona dwoma powierzchniami sferycznymi moze byc wolna od aberracji sferycznej, komy i astygmatyzniu przy duzych aperturach i dla swia¬ tla monochromatycznego, jezeli sa odpowiednio do¬ brane promienie krzywizny powierzchni i jezeli wymieniony element jest tak wykorzystany, ze po¬ sredni obraz obiektu utworzony po jednej stronie powierzchni zalamania zostanie umieszczony w po¬ lozeniu Weierstrassa. Taki przypadek zachodzi na przyklad dla czolowej soczewki obiektywu mikro¬ skopu, zanurzonej w oleju. Wówczas przedmiot do¬ tyka bezposrednio wymieniona powierzchnie czo¬ lowa soczewki. Taki uklad posiada pewne wady.
Powiekszenie jest okreslone doborem szkla i rów¬ na sie kwadratowi wspólczynnika zalamania szkla, 30 ponadto urzadzenie posiada bardzo mala odleglosc miedzy plaszczyzna przedmiotowa, a pierwsza po¬ wierzchnia zalamania. Odleglosc ta maleje do zera i w koncu obraz staje sie pozorny, i bezuzyteczny, o ile nie zostanie zastosowany dodatkowy uklad przenoszenia obrazu.
Wiadomym jest, jak korygowac aberracje. sfe¬ ryczna i kome w soczewkach kilku-elementowych przez wprowadzenie jednej lub wiecej powierzchni zalamania, dzieki którym wymienione soczewki sta¬ ja sie asferyczne ,/nie kuliste/. To stwarza soczew¬ ki aplanatyczne, których anastygmatyzm jest nie¬ zalezny od polozenia przeslony. Wówczas anastyg¬ matyzm mozna uzyskac dla duzych apertur.
Znacznie trudniej jest rozwiazac calkowicie pro¬ blem w przypadku, gdy jest ograniczona ik>£6 po¬ wierzchni, które moga byc wykonane jako asfe¬ ryczne, jak to jest w przypadku .pojedynczej so¬ czewki, a staje sie jeszcze trudniejsze, gdy wzra¬ sta apertura.
Opis patentowy St. Zjedn. Am. nr 2 388118 przed¬ stawia pojedyncza soczewke, której aberracje sko¬ rygowano przez wykonanie co najmniej jednej z jej powierzchni ograniczajacych jako asferycznej.
Powierzchnia, która zostala wykonana jako asfe- ryczna wykazuje odchylenia od ksztaltu kulistego, które wyrazaja sie we wspólrzednych kartezjan- skich, w kazdym punkcie powierzchni zalamania, czlonami czwartego rzedu w funkcji ocUegktscfod wymienionego punktu do osi symetrii soczewki. 103 494103 494 Odchylenie to moze byc wykorzystane do korekcji aberracji sferycznej, komy i astygmatyzmu az do 1 trzeciego rzedu.
Takie korekcje aie eliminuja czlonów wyzszego rz^du, które nie moga byc pominiete w przypadku duzych apertur. \ Badania, które doprowadzily do rozwiazania we- ;dlug wynalazku wykazaly, ze aby uzyskac maksy¬ malna aperture, nalezy uwzglednic wyrazy az do dwudziestego rzedu rozwiniecia w szereg Taylora równania, kartezjanskiego {powierzchni zalamania w;funkcji odleglosci od osi.
; To nie jest korzystne, jezeli uwzgledni sie fakt, ze w obliczeniach wyznacza sie znaczna ilosc pa¬ rametrów konstrukcyjnych, a mianowicie: wspól¬ czynnik zalamania, krzywizny scislej stycznosci po¬ wierzchni zalamania na osi soczewki, grubosc, po¬ wiekszenie i dlugosc ogniskowej soczewki, dla której nie sa z góry znane zwiazki pomiedzy wy¬ mienionymi parametrami w przypadku calkowitej korekcji aberracji z uwzglednieniem zadanej du¬ zej apertury.
Pojedyncza soczewka optyczna, o wysokich pa¬ rametrach jakosciowych, z uwzglednieniem wa¬ runku dyfrakcji, przy czym w wyrazeniu okresla¬ jacym aberracje czola fali, które jest rozwinieciem w szereg funkcji apertury, sa uwzglednione wy¬ razy wysokich rzedów, charakteryzuje sie tym, ze posiada ona asferyczne powierzchnie zalamania, których parametry dane sa przez^ wspólrzedne punktu obszaru ograniczonego, na plaszczyznie w ukladzie wspólrzednych / -/, -^-, dwoma (n-l)f h C± ' prostymi opisanymi odpowiednio równaniami: Ci c, =2,58—1,29 (n-l)f =2,2—1,5- 9,0510 mm, odleglosc miedzy plaszczyzna obrazo¬ wa a pierwsza powierzchnia soczewki 2^66^88 mm, a odleglosc miedzy plaszczyzna przedmiotowa a pierwsza powierzchnia soczewki wynosi —0,0666 I mm.
W innym wykonaniu soczewki, jej wspólczynnik C zalamania wynosi 1,5, stosunek —?- wynosi 0,202, Ci Jej grubosc 5,853 mm, ogniskowa 7,5182,9^mm, a krzywizny .scislej stycznosci odpowiednio Ci = =0£i9a273'3 mm-1, C2=0,582546 mm-1, przy czym odleglosc miedzy plaszczyzna przedmiotowa a pier¬ wsza powierzchnia soczewki wynosi —1>60 mm, a odleglosc miedzy plaszczyzna obrazowa,,'a pierwsza powierzchnia soczewki wynosi 3, Asferyczne powierzchnie zalamania soczewki sa utworzone przez zewnetrzne powierzchnie dwóch warstw materialu tworzywa sztucznego, z których kazda jest nalozona po jednej stronie przezroczy¬ stej bazy.
Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykla¬ dzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pojedyncza soczewke, fig. 2 — wy- kresy we wspólrzednych kartezjanskich, które re¬ prezentuja „obszary" sluzace do projektowania so¬ czewki wedlug wynalazku, fig. 3 — przyklad wy¬ konania soczewki, a fig. 4 — ilustruje zastosowa¬ nie pojedynczej soczewki wedlug wynalazku.
Na fig. 1 przestrzen przedmiotowa jest usytuo¬ wana na lewo od soczewki 10, a przestrzen obra¬ zowa na prawo. Krzywiznami scislej stycznosci po¬ wierzchni zalamania 11 i 12 na jej osi symetrii 13, sa odpowiednio C: i C2.
Stwierdzono, ze istnieja dwie krzywe dla sto- d ^"," ~'~ (n-l)f ' przy czym C^ C2 oznaczaja krzywizny scislej stycz¬ nosci, e — oznacza grubosc, n — wspólczynnik za¬ lamania, a f — ogniskowa soczewki, a obszar ten lezy miedzy tymi dwoma prostymi.
Ponadto kazda z powierzchni zalamania jest wy¬ konana jako asferyczna, znanymi metodami mi¬ nimalizacji aberracji czola fali, przy czym wyra¬ zenie okreslajace asferycznosc powierzchni zala¬ mania zostalo rozwiniete w szereg,, który zawiera wyrazy przynajmniej szóstego rzedu, w funkcji • odleglosci miedzy punktami powierzchni zalamania i osi symetrii 'soczewki.
Osrodki przestrzeni przedmiotowej i przestrzeni obrazowej soczewki posiadaja rózne wspólczynniki zalamania.
Wspólczynnik zalamania soczewki korzystnie wy¬ nosi 1,7, jej grubosc 8,184 mm, ogniskowa 7,5573 mm, a krzywizny scislej stycznosci odpowiednio d=0,2060086 mm"1, C2=0,05865i28 mm"1, a stosu¬ nek -^- wynosi 0,2184, przy czym odleglosc od Ci wierzcholka powierzchni zalamania po stronie przedmiotowej do ogniska przedmiotowego wynosi 50 sunku C2/C! w funkcji stosunku dla f(n-l) danego powiekszenia y, wspólczynnika zalamania n i dlugosci ogniskowej f, kazda z krzywych od- 40 powiada warunkowi korekcji, przy któryni astyg- matyzm i krzywizna pola wynosza odpowiednio zero.
Dzieki temu mozna okreslic „obszar" znajdujacy sie miedzy dwoma krzywymi, którego punkty po- e C siadaja wspólrzedne ( ); —— a dla któ- v f(n—1) d ry-ch otrzymuje sie tworzenie obrazu przy ograni¬ czeniu, wynikajacym z warunku dyfrakcji z punktu widzenia aberracji dla wymiarów pola obrazowe¬ go, które sa takie same jak w mikroskopii. Na fig. 2 sa przedstawione dwie takie krzywe oznaczone 19 i 20 odpowiednio dla zerowego astygmatyzmu i zerowej krzywizny pola, a odpowiadaja one po- 55 wiekszeniu v— przy wspólczynniku zalamania .1,5 i dlugosci ogniskowej 7,92 mm. Ten obszar /¦ e moze byc przesuwany w plaszczyznie (—- —- i(n—1) 60 C* —L-) ze zmiana powiekszenia, wspólczynnika za- C2 lamania i dlugosci ogniskowej, które na pierwszy rzut oka nie maja wplywu na systematyzacje ob- 05 liczen.103 4»4 Jezeli na przyklad, wspólczynnik zalamania i dlugosc ogniskowej pozostaja odpowiednio 1,5 i 7,52 ma to obszary odpowiadajace wartosciom y= =—1/4 i y='1/2 sa wyznaczone parami krzywych odpowiednio 15, 18 i 17, 16. Krzywe 15 i 17 odpo- 5 wiadaja zerowemu astygmatyzmowi, a krzywe 16 i 18 zerowej krzywiznie pola.
Pewne uproszczenia otrzymano-empirycznie dzie¬ ki temu, ze ze zmiana wspólczynnika zalamania, dlugosci ogniskowej i powiekszenia, wybór „ob- io szarow" jest ograniczony dwoma liniami opisany- 9 mi nastepujacymi równaniami: v C2_ . _ e Cl =2'58"1-29 (n-l)f -=2,2-1,5- rrików zestawiono w tabeli dla kazdego z przykla¬ dów ponizej opisanych.
Przyklad Iv Wspólczynnik zalamania szkla wynosi 1,7, zadana dlugosc ogniskowej wynosi 7,55 Ci ' '" (n-l)f ' które reprezentuja na fig. 2 linie 22 i 23 na plasz¬ czyznie wspólrzednych (—— , -^2_) ' ( (n-l)f ' Ci ' Tak wiec„ zostal okreslony wiekszy zakres do¬ puszczalnych wartosci. Wymieniony zakres znaj¬ duje sie miedzy dwoma prostymi 22 i 23 dla pun¬ któw, dla których bardzo scislfe aproksymowano 25 wymagania zerowego astygmatyzmu i zerowej krzy¬ wizny pola.
Kazdy punkt wymienionego obszaru odpowiada pojedynczej soczewce okreslonej jej niezmiennika¬ mi paraksialnymi danymi przez wspólrzedne wy- 30 mienionego punktu /promien krzywizny powierzchni zalamania, grubosc soczewki, jej wspólczynnik za¬ lamania, dlugosc ogniskowej/ i którego wspól¬ czynniki asferycznosci powierzchni zalamania mo¬ ga byc okreslone do dwudziestego rzedu w funkcji 35 odleglosci od punktów wymienionych powierzchni > zalamania do osi, jesli to konieczne metodami kon¬ wencjonalnymi minimalizacji aberracji czola fali, /na przyklad artykul D. Feder; „Automatic Opti- cal Design". Applied Optics, Tom 2, Nr 12, gru- 40 dzien 1963, strona 1211 i dalsze/.
Tak wiec, zgodnie z wynalazkiem opracowano pojedyncza soczewke z uwzglednieniem aberracji czola fali w wyrazeniu, które jest rozwinieciem funkcji apertury w szereg, wykorzystujac klasycz- 45 ne kryteria jakosci,, na przyklad warunek dyfrak¬ cji. : ..
Aby otrzymac kazda z powierzchni ograniczaja¬ cych jako asferyczna, wyznaczono rozwiniecie sze¬ regu dla prostego przekroju przez os kazdej z po- M wierzchni zalamania X=f /y/, a uklad osi ortogo¬ nalnych dla dwóoh powierzchrii zalamania pokaza¬ no na fig. 1, na której poczatek Wspólrzednych jest umieszczony na powierzchni zalamania C^ przy wierzcholku S. Rozwiniecie przyjmuje postac: X= Cy — +2 SiY2i l+>/l—(l+k)C2X2 i gdzie C oznacza krzywa stycznosci powierzchni g> zalamania przy jej wierzcholku, k — wspólczynnik przekroju stozkowego o charakterystycznych war¬ tosciach k=0 dla okregu, a k= —1 dla paraboli, podczas gdy wspólczynniki zi sa wspólczynnikami asferycznosci. Wartosci wymienionych wspólczyn- 65 55 mm, a powiekszenie jest rzedu — 1 Obszar na fig. 2 pokazuje mozliwe kombinacje sferycznych powierzchni zalamania dla utworzenia pojedyn¬ czej soczewki, dla której: e=8,18 mim, CVCr=0,264 Po- wykonaniu obliczen otrzymano element po¬ jedynczej soczewki, której charakterystyki zostaly zestawione w tablicy I„ II. Dane te wskazuja. na fakt, ze soczewka uzyta lacznie ze szkielkiem na¬ krywkowym o grubosci 1,5 mm i wspólczynniku zalamania 1,5.
Taka soczewka ma nastepujace parametry obra¬ zowe: pole przedmiotowe: lOjmm. po kazdej stronie, osi, pole obrazowe: 0,50 mm po kazdej stronie osi, aperture numeryczna przy ograniczeniu dyfrak¬ cji: 0,6, Oprócz tego tangencjalna /poludnikowa/ aberra¬ cja czola fali Wt i sagitalna /równoleznikowa/ ab- beracja czola fali Ws dla przypadku, w którym zrenica wejsciowa jest umieszczona w plaszczyznie przedmiotowej, sa podane w \im w ponizszej ta¬ blicy w funkcji wysokosci h w mm, uwzglednia¬ jac dlugosc fali X=0,5 jrni.
Tablica I h /mm/ Wt /lxm/ | Ws Arni/ -2,1 -1,4 -0,7 0,7 1,4 2,1 0,44 0,12 0,01 0 -0,03-0,06 0,18 0,08 0,02 0,02 0,0*8 0,18 n=l,7rp^=0,284 C^ =0,2068086 mm"1 C2=0,0586528 mm"1 e=8,184 mm f=7,51573 mm Y = —0,0565 — odleglosc od wierzcholka powierzchni zalamania po stronie przedmiotowej do ogniska przedmio¬ towego: 9,0510 mm — odleglosc miedzy plaszczyzna obrazowana pierw¬ sza powierzchnia soczewki: 2,6088 mim — odleglosc miedzy plaszczyzna przedmiotowa a pierwsza powierzchnia soczewki: —160 mm Przyklad II. Wspólczynnik zalamania szkla! wynosi 1,5 przy dlugosci ogniskowej rzedu 7,52 mm l . ! ', ' i powiekszeniu rzedu Mozliwe kombinacje sferycznych .powierzchni za¬ lamania zgodnie z fig. 2 odpowiadaja: e=5,83 mm i *S2-=QgQ2 Ci Po wykonaniu obliczen wspólczynników sferycz- noici otrzytnano pojedyncza soczewka, kjtórejj£l|&~<7 fafclie* u Wspólczynniki k i ei k H •*¦ U U S6 er *« : Pofwierldmia zalamania 11 "-0,258 -•;M«NM ara-* -'0^36W» *0"5 0,9787664 lO"6 0,262211 10-fl 0,3703*07 10"7 0,3174790 lO"8 0,1S3IKH3 !<>-• k «i s* ** £5 U £r V Powierzchnia zalamania 12 ^_ _ 0,884427*4 10"2 0^837108 10-4 0,1042128 10-« -0,1625183 10~2 -0,1586676 10-* -0„8957358 10"8 | 0,2977601 10-* 1 —0,'53®09&5 10 -* 1 0,4125182 10-* 1 rakteryfetyki wyszczególniono w tablicy III i IV.
Parametry obrazowe sa nastepujace: pole przedmiotowe: 5 mm po kazdej stronie osi, pole obrazowe: 0,25 mm, apertura nutaieryczna przy uwzglednieniu wa¬ runku dyfrakcji: 0,45.
Aberracja czola fali Wt i Ws w ifunkcji wyso¬ kosci h zrenicy, która jest umieszczona w ognis¬ kowej- plaszczyznie przedmiotowej, zostaly wy¬ szczególnione w *ponizszej tablicy.
Tablica III h /nwn/ | Wt /liml/ Ws J^m/ ~3 -2 -11 2 3 | 0,18 0,10 0,02 0,01 0,06 0,20 0,02; 0,07 0,12 1 Ci*0^lOT3» Hto-i Cf **0»OOO8WIC mm*"1 e=5^35 f=7,5ll«29 Y=0,04919825 — odleglosc miedzy plaszczyzna przedmiotowa, a pierwsza powierzchnia soczewki: —160 mim — odleglosc miedzy plaszczyzna obrazowa, a pierw¬ sza powierzchnia soczewki: 3,69171 mm Tafolica iv ^F&pc^zytnniki k i ei k H H U H e6 1 ff £8 1 ^ { e10 Powierzchnia zalamania 11 ~-$m .-ftWBBWl HM -W^7706 10"4 0,86953(65 10~5 -0,2036304 1 0,6086782 10~« a,7&flS8SL 10-7 0,631«i« 10~* -0,21886018 10~» 0,578»flft KM* k *% n £4 Si £6 Ef *8 £9 «10 Powierzchnia zalamania 12 -l """ | 0,107«271 10-1 oasiwra lO-8 -0,1388911 10-2 -o^sisei w-* -0,1953849 lO"2 0,1093471 10-* -0^297*80 HM 0,5091558 lO"4 -0,2840845 1 Uprzednio zalozono, ze soczewka jest umieszczo¬ na vt powietrzu. Jest rzecza oczywista, ze wymie- os 4*4 8 niona soczewka moze byc umieszczona w dowol¬ nym osrodku posiadajacym wspólczynniki zala- . mania n'. Powyzsze zaleznosci sa prawidlowe, jesli wspólczynnik zalamania n zostanie zamieniony na wzgledny wspólczynnik zalamania —. Oprócz tego n jest oczywistym, ze wynalazek obejmuje równiez przypadek, w którym jedna z powierzchni zala¬ mania soczewki oddziela szklo soczewki od osrod¬ ka innego niz powietrze.
Soczewki zgodne z przedstawionym wynalazkiem ^noga byc wykonane ze szkla albo z przezroczyste¬ go tworzywa sztucznego.
Na fig. 3 pokazano przyklad wykonania soczew¬ ki z tworzywa sztucznego. Oznaczeniem 31 ozna¬ czono baze, 33 i 34 sa warstwami tworzywa sztucz¬ nego o sferycznych profilach zewnetrznych ozna¬ czonych odpowiednio 35 i 36.
Takie pojedyncze elementy moga byc odpowie¬ dnio scalone i wbudowane do urzadzen rejestra¬ cyjnych obraza z nosnikami tarczowymi z uwagi na ich dutze apertury i szerokie pola widzenia, jak równiez z uwagi na ich prostote i maly cie¬ zar, a szczególnie z uwagi na duza odleglosc mie¬ dzy plaszczyzna obrazowa a pierwsza powierzchnia soczewki, posiadajace zalety mechaniczne nie do uzyskania w obiektywach mikroskopów o porów¬ nywalnych aperturach. Przyklad zastosowania so¬ czewki w urzadzeniu rejestrujacym obrazy z tar¬ czowym nosnikiem zapisu przedstawia fig. 4.
Oznaczeniami 41 oznaczono obrotowy nosnik za¬ pisu pokazany w przekroju poprzecznym. Wspom¬ niany nosnik obracany jest silnikiem nie pokaza¬ nym na rysunku. Wrzeciono 44 przechodzi przez otwór 42 znajdujacy sie w nosniku zapisu. Pro¬ mien swietlny 46 przechodzacy ze zródla promie¬ niowania 45 jest odbijany przez pólprzezroczyste lustro 46 i pada na nosnik zapisu poprzez soczew¬ ke 47. Soczewka 47 jest soczewka wykonana zgo¬ dnie z niniejszym wynalazkiem. Soczewka ognis¬ kuje promien na jednej ze sciezek 43 umieszczo¬ nych na dolnej powierzchni nosnika zapisu. Stru¬ mien swiatla modulowany informacja zawarta w sciezce jest odbijany przez nosnik zapisu, dzieki czemu czesc szczytowej sciezki jest odwzorowywa¬ na poprzez pólprzezroczyste lustro 46 na fotoczu- lym detektorze 48, przylaczonym do ukladu elek¬ tronicznego. Dzieki swym wlasnosciom optycznym* soczewka 47 pozwala na zastosowanie najmniej¬ szej ilosci detali w sciezce przeznaczonej do re¬ produkowania, i iaka wynika z ograniczen narzu¬ conych skutkami dyfrakcji.

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe
1. Pojedyncza soczewka optyczna, o wysokich parametrach jakosciowych, z uwzglednieniem wa¬ runku dyfrakcji, przy czym,w wyrazeniu okresla¬ jacym aberracje czola fali, które jest rozwinieciem^ w szereg funkcji apertury, sa uwzglednione wyra¬ zy wysokich rzedów, znamienna tym, ze posiada ona asferyczne powierzchni/ zalamania, których parametry dane sa przez wspólrzedne punktu ob-103 434 10 szaru ograniczonego, na plaszczyznie w ukladzie ——), dwoma prosty- wspólrzednych ( e , (n—i;i w mi opisanymi odpowiednio równaniami: -gf—2,»-ig9 (n21)f -§r=2-2-1-B-(^ir' przy czym C^ C2 oznaczaja krzywizny scislej stycz¬ nosci, e — oznacza grubosc, n — wspólczynnik za¬ lamania, af- ogniskowa soczewki, a obszar ten lezy miedzy tymi dwoma prostymi, przy czym wy¬ razenie okreslajace asferycznosc powierzchni zala¬ mania zostalo rozwiniete w szereg, który zawiera wyrazy przynajmniej szóstego rzedu, w funkcji odleglosci miedzy punktami powierzchni zalama¬ nia i osi symetrii soczewki.
2. Soczewka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze osrodki przestrzeni przedmiotowej i przestrzeni obrazowej posiadaja rózne wspólczynniki zalama¬ nia.
3. Soczewka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze jej wspólczynnik zalamania wynosi 1,7, jej gru¬ bosc 8,H84 mm, ogniskowa 7,5573 ma krzywizny 10 15 20 25 scislej stycznosci odpowiednio Ci= 0#D680«86 inni-1, C2=0,O58652!8 mim"1, a stosunek Cf/Ci =0^84, przy czym odleglosc od wierzcholka powierzchni zala¬ mania po stronie przedmiotowej do ogniska przed¬ miotowego wynosi 9,0510 mim, odleglosc miedzy plaszczyzna, obrazowa a pierwsza powierzchnia so¬ czewki 2,6688 mm, a odleglosc miedzy plaszczyzna przedmiotowa a pierwsza powierzchnia soczewki wynosi —0,0565 mm.
4. Soczewka wedlug zastrz. . 1, znamienna tym,, ze jej wspólczynnik zalamania wynosi 1,5, jej gru¬ bosc 5,853 mm, ogniskowa 7,51829 mm, krzywizny scislej stycznosci odpowiednio C!=0,2912733 mm-1, C2=0,05182546 mm"1, a stosunek CyCi =0,2012.,' przy czym odleglosc miedzy plaszczyzna przedmiotowa a pierwsza powierzchnia soczewki wynosi —160 mm, a odleglosc miedzy plaszczyzna obrazowa, a pierwsza powierzchnia soczewki wynosi 3*63171 mm.
5. Soczewka wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze, asferyczne powierzchnie zalamania sa utworzo¬ ne przez zewnetrzne powierzchnie dwóch warstw materialu tworzywa sztucznego, z których kazda jest nalozona po jednej stronie przezroczystej bazy. lY 7[ 11 T/~ 10 -h 13 Fig.2103 494 31 33 34 36- -35 Fig.3 Fig.4 Bltk 891/79 r. 95 egz. A4 Cena 45 zl
PL1975180340A 1974-05-14 1975-05-13 Pojedyncza soczewka optyczna PL103494B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7416628A FR2271585B1 (pl) 1974-05-14 1974-05-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL103494B1 true PL103494B1 (pl) 1979-06-30

Family

ID=9138802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1975180340A PL103494B1 (pl) 1974-05-14 1975-05-13 Pojedyncza soczewka optyczna

Country Status (19)

Country Link
US (1) US4027952A (pl)
JP (1) JPS50156945A (pl)
AT (2) AT353493B (pl)
BE (1) BE828969A (pl)
BR (1) BR7502914A (pl)
CH (1) CH604191A5 (pl)
DD (1) DD120311A5 (pl)
DE (1) DE2520563C2 (pl)
DK (1) DK142158B (pl)
ES (1) ES437582A1 (pl)
FR (1) FR2271585B1 (pl)
GB (1) GB1512652A (pl)
IT (1) IT1038044B (pl)
NL (1) NL178818C (pl)
NO (1) NO145809C (pl)
PL (1) PL103494B1 (pl)
SE (1) SE423001B (pl)
YU (1) YU43742B (pl)
ZA (1) ZA752938B (pl)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7608561A (nl) * 1976-08-02 1978-02-06 Philips Nv Optische uitleeseenheid voor het aftasten van een registratiedrager voorzien van een stra- lingsreflekterende informatiestruktuur.
JPS5588001A (en) * 1978-12-11 1980-07-03 Canon Inc Distance measuring optical system
JPS5723293A (en) * 1980-07-18 1982-02-06 Canon Inc Semiconductor laser device
USRE34455E (en) * 1980-10-31 1993-11-23 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Large-aperture single lens with aspherical surfaces
JPS5776512A (en) * 1980-10-31 1982-05-13 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Large-aperture aspheric single lens
US4426696A (en) * 1981-01-07 1984-01-17 Digital Recording Corp. Optical playback apparatus focusing system for producing a prescribed energy distribution along an axial focal zone
NL8103323A (nl) * 1981-07-13 1983-02-01 Philips Nv Enkelvoudige lens met een sferisch en een asferisch brekend oppervlak.
DE3138023A1 (de) * 1981-09-24 1983-04-07 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Pulscodemodulationssystem
JPS58179685A (ja) * 1982-04-15 1983-10-20 Mitsubishi Paper Mills Ltd 秘密文書作成用転写シート及びその記録方法
DE3220408C2 (de) * 1982-05-29 1985-05-15 Optische Werke G. Rodenstock, 8000 München Abtastobjektiv
DE3249662C2 (en) * 1982-05-29 1988-08-04 Optische Werke G. Rodenstock, 8000 Muenchen, De Scanning lens
JPS5926714A (ja) * 1982-08-05 1984-02-13 Olympus Optical Co Ltd 光デイスク用レンズ
WO1985000457A1 (fr) * 1983-07-06 1985-01-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Photo-capteur
NL8304213A (nl) * 1983-12-07 1985-07-01 Philips Nv Enkelvoudige lens met een asferisch oppervlak.
NL8304212A (nl) * 1983-12-07 1984-10-01 Philips Nv Enkelvoudige collimatorlens met een asferisch oppervlak.
JPS60181714A (ja) * 1984-02-29 1985-09-17 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 光デイスク用対物レンズ
JPS6156314A (ja) * 1984-08-28 1986-03-22 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 光情報記録媒体の記録再生用対物レンズ
NL8403198A (nl) * 1984-10-22 1986-05-16 Philips Nv Enkelvoudige bi-asferische lens.
NL8500453A (nl) * 1985-02-18 1986-09-16 Philips Nv Projektielenzenstelsel.
JPS61215512A (ja) * 1985-03-20 1986-09-25 Pioneer Electronic Corp 光学式情報読取装置の対物レンズ
US4768867A (en) * 1985-09-02 1988-09-06 Canon Kabushiki Kaisha Aspherical single lens
JPS62123419A (ja) * 1985-11-22 1987-06-04 Canon Inc 結像レンズ
GB8606838D0 (en) * 1986-03-19 1986-04-23 Combined Optical Ind Ltd Lens
JPS6310119A (ja) * 1986-07-02 1988-01-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 大口径単レンズ
US4728183A (en) * 1986-10-01 1988-03-01 Ocular Instruments, Inc. Ophthalmic lens for observing the fundus of the eye
JP2632855B2 (ja) * 1987-07-29 1997-07-23 京セラ株式会社 対物レンズ
JPH0823626B2 (ja) * 1987-07-29 1996-03-06 コニカ株式会社 光ディスク用対物レンズ
JPH01136111A (ja) * 1987-11-24 1989-05-29 Minolta Camera Co Ltd 単玉コリメータレンズ
US4927247A (en) * 1988-05-13 1990-05-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Objective lens for optical disk system and optical head using the same
US4932763A (en) * 1988-07-28 1990-06-12 Canon Kabushiki Kaisha Aspherical single lens system for use with optical cards
JPH02150816A (ja) * 1988-12-01 1990-06-11 Canon Inc 非球面単レンズ
JPH02223906A (ja) * 1989-02-24 1990-09-06 Hoya Corp 有限系大口径非球面レンズ
US4979807A (en) * 1989-04-12 1990-12-25 Canon Kabushiki Kaisha Biaspherical single lens for an optical information recording-reproducing apparatus
DE3919985A1 (de) * 1989-06-19 1990-12-20 Rodenstock Instr Kontaktglas
US5309187A (en) * 1992-03-18 1994-05-03 Ocular Instruments, Inc. High magnification ophthalmic lens
JP3019902B2 (ja) * 1992-10-26 2000-03-15 松下電器産業株式会社 焦点誤差検出素子とそれを用いた光ヘッド
US5589896A (en) * 1994-10-26 1996-12-31 Ocular Instruments, Inc. Adjustable indirect ophthalmoscopy lens
US5623323A (en) * 1994-10-26 1997-04-22 Ocular Instruments, Inc. Extra wide field ophthalmic lens
JP3104780B2 (ja) * 1994-12-21 2000-10-30 松下電器産業株式会社 対物レンズ及びそれを用いた光ヘッド装置
US5644396A (en) * 1995-06-20 1997-07-01 Hewlett-Packard Company Spectrograph with low focal ratio
DE102008028200B4 (de) 2008-06-12 2013-01-31 Karlsruher Institut für Technologie Ultraschallwandler mit variabler Fokuseinstellung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2388118A (en) * 1942-05-08 1945-10-30 Vickers Electrical Co Ltd Lens
US2719235A (en) * 1954-04-08 1955-09-27 Eastman Kodak Co Continuous inspection by optical scanning
US3486825A (en) * 1965-05-10 1969-12-30 Bradford Howland Optical test equipment and methods for making and using same
US3877792A (en) * 1974-04-12 1975-04-15 Bell & Howell Co Short focal length, large aperture optical system

Also Published As

Publication number Publication date
AU8097475A (en) 1976-11-11
ZA752938B (en) 1976-04-28
DK142158C (pl) 1981-02-02
GB1512652A (en) 1978-06-01
NL7505528A (nl) 1975-11-18
DD120311A5 (pl) 1976-06-05
IT1038044B (it) 1979-11-20
DE2520563C2 (de) 1983-07-14
JPS50156945A (pl) 1975-12-18
SE7505401L (sv) 1975-11-17
FR2271585A1 (pl) 1975-12-12
SE423001B (sv) 1982-04-05
FR2271585B1 (pl) 1976-10-15
ATA364175A (de) 1979-04-15
BE828969A (nl) 1975-11-12
DK142158B (da) 1980-09-08
YU121775A (en) 1982-06-30
NO145809B (no) 1982-02-22
DK205575A (pl) 1975-11-15
NO145809C (no) 1982-06-09
ATA354778A (de) 1981-02-15
NO751673L (pl) 1975-11-17
US4027952A (en) 1977-06-07
NL178818C (nl) 1986-05-16
AT353493B (de) 1979-11-12
CH604191A5 (pl) 1978-08-31
BR7502914A (pt) 1976-03-23
ES437582A1 (es) 1977-05-01
AT364175B (de) 1979-04-15
YU43742B (en) 1989-12-31
DE2520563A1 (de) 1975-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL103494B1 (pl) Pojedyncza soczewka optyczna
US5914822A (en) Chromatic aberration correcting element and its application
US5044706A (en) Optical element employing aspherical and binary grating optical surfaces
EP0532267B1 (en) Re-imaging optical system employing refractive and diffractive optical elements
US5412510A (en) Imaging optical system for compensating change of temperature
US5184251A (en) Vari-focal lens system
US4765723A (en) Objective lens system for optical reading device
US5627674A (en) Ultraviolet lens systems including liquid lens elements
US6515955B2 (en) Objective optical system for optical pick-up
US5000548A (en) Microscope objective
US4721373A (en) Lens system for use with an optical disk
JPH0682725A (ja) 色収差補正素子
JP2586703B2 (ja) 光学レンズ
US4902114A (en) Objective lens for an optical disk
US5080473A (en) Vari-focal lens system
US4721369A (en) Gradient index single lens
JPS6259282B2 (pl)
US5886827A (en) Microscope objective lens with separated lens groups
EP0156453B1 (en) Lens for an optical recording/reproducing apparatus
JPS61277913A (ja) 結像レンズ
JPS6310118A (ja) 光デイスク用対物レンズ
US4741606A (en) Objective lens system for optical recording and reading device
US4966448A (en) Optimized apochromatic lens systems using inexpensive lens elements
US4126377A (en) Zoom optical system for microscopes
JPS62123419A (ja) 結像レンズ