DE3209095C2

DE3209095C2 - Objektiv für eine Videoplatte

Info

Publication number: DE3209095C2
Application number: DE3209095A
Authority: DE
Inventors: Yukio Tokyo Hagiwara; Takahiro Sugiyama
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1981-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1984-04-05
Also published as: JPS57148716A; DE3209095A1; US4447138A; JPS6131447B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Maulschlüssel mit Ratschenwirkung, dessen Backen unterschiedliche Länge aufweisen und wobei an der längeren oder an beiden Backen je ein in Längsrichtung derselben aus der Arbeitsstellung gegen Federkraft verschiebbar geführter Gleitstein od.dgl. angeordnet ist, der bzw. die das Verschwenken des Maulschlüssels mit Ratschenwirkung ermöglichen.

Description

(2) 1.35 > F₁ZF₂ > 0.75

(3) 1.0 >

> 0.8

Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv für eine durch ein Abdeckglas geschützte Videoplatte entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2.

Bei einem derartigen Objektiv (US-PS41 39 267) wird der Arbeitsabstand durch Zunehmen des Krümmungsradius entsprechend dem Krümmungsradius R₅ verriagert, was zu einer Vergrößerung des Abstandes zwischen dem dritten und vierten Linsenglied führt.

Eine Videoplatte, die bei einem Scoop-System verwendet wird, benutzt einen Halbleiterlaser als Lichtquelle, wie dies in der Technik bekannt ist. Bei diesem System wird ein Laserstrahl von einem Halbleiterlaser durch ein Objektiv auf die Spiegelfläche der Platte fokussiert. Der von der Spiegelfläche der Platte reflektierte Laserstrahl kehrt durch das Objektiv zum Halbleiterlaser zurück, mehr insbesondere zum Erzeugerpunkt des Laserstrahles, so daß die Information auf der Platte entsprechend der Intensität des zurückkehrenden Laserstrahles erfaßt wird.

Bei diesem Vorgang wird der Halbleiterlaser zusammen mit dem Objektiv bewegt, damit das Abtasten und Fokussieren zufriedenstellend ausgeführt wird. Dementsprechend mu3 das bewegliche Objektiv hinsichtlich Größe und Gewicht klein sein. Da es weiterhin für das Objektiv erforderlich ist, die Information zu lesen, welche auf der Scheibe mit hoher Dichte gespeichert ist, sollte die Objektivlinse eine Auflösungsleistung von zumindest 1 Mikron haben. Dementsprechend sollte das Objektiv ausreichend groß im Durchmesser sein oder sollte eine numerische Apertur von ungefähr 0,5 haben.

Eine derartige numerische Apertur liegt auch bei dem Objektiv gemäß der US-PS 41 39 267 vor.

Es ist Aufgabe der Erfindr.:^, ein Objektiv für eine Videoplatte zu schaffen, c"as bei kleiner Größe und kleinem Gewicht einen ausreichend lang .n Arbeitsabstand oder hintere Schnittweite bei ausreichender Korrektur der verschiedenen Aberrationen hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch eine Objektivkonstruktion gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 gelöst.

Dabei genügt das Objektiv den folgenden Bedineuneen:

(4) 1.1F></₅>O.4F

(5) d₆< 0.5 F

(6) TV₄ > 1.7

worin Fdie Brennweite des Objektivs, F₁ die Brennweite des ersten Linsengliedes, F₂ die Brennweite des zweiten

ι i Linsengliedes, F]_-2 die Brennweite des ersten und zweiten Linsengliedes, /J _Λ j die Brennweite des ersten, zweiten und dritten Linsengliedes, d, die Dicke der /"-ten Linse oder der Luftspalt der /-ten Linsenfläche zur benachbarten Linsenfläche und N₁ der Brechungsindex

2Ii der /-ten Linse ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Objektiv werden die verschiedenen Aberrationen, insbesondere die sphärische Aberration, in ausreichendem Maße korrigiert. Der ausreichende Arbeitsabstand wird durch extremes Vermin-

:i dem des Krümmungsradius A₅ des dritten Linsengliedes erhalten, wodurch der Abstand zwischen dem dritten und vierten Linsenglied extrem kurz gemacht wird. Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch

«ι dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Anordnung von Linsen gemäß einem Objektiv 1 entsprechend der Erfindung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung mit der Angabe der Koma und der Wellenfront-Aberration des Objektivs gemäß Fig. 1,

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung von Linsen eines Objektivs 2 entsprechend der Erfindung und

Fig. 4 eine graphische Darstellung mit der Angabe der Koma und der Wellenfront-Aberration des Objektivs gemäß Fig. 3.
Die vorgenannten Bedingungen werden nun beschrieben. Die Bedingung (1) 1.7 F> F_u> 1.4 Fist dazu bestimmt, die sphärische Aberration klein zu halten, wenn F,_-2 größer ist als der obere Wert 1.7 F. Der Betrag der sphärischen Aberration bei dem ersten und zweiten Linsenglied ist übermäßig groß. Dementsprechend muß die sphärische Aberration erheblicher mit dem dritten Linsenglied oder dem vierten Linsenglied korrigiert werden. Als Resultat ist der absolute Wert der sphärischen Aberration unvermeidlich groß. Wenn F₁₂ kleiner ist als der untere Wert 1.4 F, kann die sphärische Aberration mit der ersten und zweiten Linsenkomponente klein gemacht werden. Um jedoch den angestrebten Brennpunktabstand zu erzielen, ist es notwendig, die Brennweite des dritten und vierten Linsengliedes zu reduzieren. In diesem Fall wird der Betrag der sphäri-

bo sehen Aberration groß. Dementsprechend ist es unmöglich, die angestrebte sphärische Aberration zu erzielen.

Dij Bedingungen (2) und (3) sind ebenso erwünscht, um die sphärische Aberration zu korrigieren. Um den

b5 absoluten Wert der sphärischen Aberration klein zu halten, ist es wünschenswert, den Betrag der sphärischen Aberration herabzusetzen und daher jede Linse zu korrigieren. Die Bedingung (2) 1.35 > F_xIF₂ > 0.75 ist dazu

da, die Beträge der sphärischen Aberration des ersten und zweiten Linsengliedes so gleich wie möglich zu machen. Wenn F_xIF₁ größer ist als die obere Grenze 1.35 oder kleiner als die untere Grenze 0,75, so ist es schwierig, die sphärische Aberration auf den gewünschten Wert zu korrigieren. Das dritte Linsengüed, das eine positive sphärische Aberration vorsieht, ist wesentlich, um die sphärische Aberration zu korrigieren. Die Funktion des dritten Linsengüedes zum Korrigieren der sphärischen Aberration ist deutlich durch die Bedingung (3) definiert 1.0 > F_)a/F_XX) > 0.8. Das dritte Linsenglied, das eine positive sphärische Aberration vorsieht, ist bedeutend für die Korrigierung der sphärischen Aberration. Wenn F_u2iF\₂.3 größer ist als die obere Grenze 1.0, so ist der Betrag der positiven sphärischen Aberration klein. Daher ist es schwierig, die sphärische Aberration zu korrigieren. Wenn Fi₁ZF_xJ,! kleiner ist als die untere Grenze 0.8, so wird der Betrag der sphärischen Aberrationskorrektur übermäßig groß. Daher wird der absolute Wert der sphärischen Aberration groß.

Die Bedingungen (4) und (5) sind so eingerichtet, daß sie die hintere Schnittweite oder den Arbeitsabstand vergrößern. Wenn bei der Bedingung (4) 1.1 F> d₅ > OAFd₅ kleiner ist als 0.4 F, so ist es schwierig, die angestrebte hintere Schnittweite zu erhalten. Wenn ds größer ist als 1.1 F, so wird vorteilhafterweise die angestrebte hintere Schnittweite erzielt. Jedoch wird das Gewicht der Linse erhöht. Dementsprechend ist es unmöglich, ein angestrebtes Objektiv zu erhalten, welches klein und leicht ist. Wenn bei der Bedingung (5) d_b < 0.5 Fd₆ größer ist als 0.5 F, dann ist es unmöglich, die angestrebte hintere Schnittweite zu erhalten. Die Gesamtlänge des Objektivs wird vergrößert. Daher ist es ebenso in diesem Fall unmöglich, ein angestrebtes

Objektiv zu erhalten, welches sowohl hinsichtlich der Größe als auch des Gewichtes gering bemessen ist.

Die Bedingung (6) /V₄ > 1.7 dient der Korrektur der sphärischen Aberration. Wenn die Brennweite des vierten Linsengüedes notwendigerweise aus den Bedingungen (1), (2) und (3) bestimmt wird, wird der Betrag dci sphärischen Aberration des vierten Linsengliedes groß. Dies wird durch die Bedingung (6) verhindert. Wenn N₄ kleiner ist als 1.7, so wird der Betrag der sphärischen Aberration groß. Daher wird der Betrag der sphärischen Aberrationskorrektur mit dem dritten Linsenglied übermäßig groß. Als Resultat wird der absolute Wert der sphärischen Aberration groß. Die Bedingung (6) gilt für das vierte Linsengüed. Um die sphärische Aberration im allgemeinen zu reduzieren, wird es bevorzugt, optisches Glas eines Materials zu verwenden, welches einen hohen Brechungsindex hat, und zwar für alle Linsen. Jedoch ein solches Glas mit hohem Brechungsindex ist im allgemeinen besonders schwer und teuer. Daher sollte entsprechend der Verwendung einer zu entwickelnden Linse ein geeignetes Glasmaterial ausgewählt werden.

Das beschriebene Objektiv für eine Videoplatte ist ein solches, welches den zuvor beschriebenen Bedingungen (1) bis (6) genügt. Bei diesem Objektiv werden die verschiedenen Aberrationen, insbesondere die sphärische Aberration, in ausreichendem Maße korrigiert.

Die Konstruktionsdaten der Objektive 1 und 2 werden nachfolgend aufgelistet. Beim Objektiv 1 und 2 ist r die Dicke des Abdeckglases, Nt der Brechnungsindex des Abdeckglases, Wt der Luftspalt oder der Arbeitsabstand zwischen dem Objektiv und dem Abdeckglas. Alle Brechungsindizes sind solche hinsichtlich eines Lichtstrahles mit einer Wellenlänge λ von 780 nm.

Objektiv 1

F= I
Wi =

F\.2 =

F_xIF₂

'■ -- 2.2356
,·. = 2AA'}(:
,-, = 1 JItW

,·.. --. -1.05ΓΡ

/,, - -1.1549

r-: = 0.9671

i\ = 5.4227
.000
0.311
1.549

= 3.289/2.862 = 1.15
_M-, = 1.549/1.73S = 0.89

U_x =	0.289
	0.022
4 =	0.378
	0.!! 3
	0.444
	0.022
d-, =	0.244
	= 0.5
	= 0.267

N₁ = 1.74411

N, = 1.74411

/V, = 1.74411

N_A = 1.74411

Nt = 1.49

32 09	095	= 0.267
rf,	= 0.204
	= 0.022
d)	= 0.229
d,	= 0.107
ds	= 0.769
d_t	= 0.022
di	= 0.202
N.A. = 0.5
1

Objektiv 2

/·, = 2.4862 U

/j = 45.9367

Ο = 1.5680 Z.,

/·₄ = 4.5007 /s = -1.4816 /-_ft = -1.4478 /··, = 0.9247

• ζ« = 3.5556

F= 1.000

H^i = 0.311 ι =0.267 N/ = 1.49

F₁,: = 1.678

3.529/3.129 = 1.12 .) = 1.678/1.838 = 0.91

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

8	N₁ =	1.74411
/V₂ =	1.74411
/V₃ =	1.48260
Ni =	1.86890

Claims

Patentansprüche:

1. Objektiv für eine durch ein Abdeckglas geschützte Videoplatte mit einem ersten, zweiten und vierten Linsenglied in Form einer positiven Meniskuslinse und einem dritten Linsenglied in Form einer negativen Meniskuslinse, gekennzeichnet durch folgende Werte für die Konsiruktionsparameter:

L_x

L·

i-3

r_x = 2.2356

,₂ = 24.4736

/3 = 1.4069

A₄ = 3.6711

r₅ = -1.0502

/•₆ = -1.1549

Π = 0.9671

/8 = 5.4227 F= 1.000
Wt = 0.311
F₁ j = 1.549

F_xIF₂ = 3.289/2.862 = 1.15 F, ₂/F,,2.3 = 1.549/1.738 = 0.89

worin bedeuten:

η bis r₈ die Krümmungsradien der Linsenflächen

rf, bis rf₇ die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände

zwischen den Linsen )·

N_x bis /V₄ die Brechungsindizes der Linsen bei λ

= 780 nm

die numerische Apertur

die Brennweite des Objektivs

die Brennweite des ersten bzw. zweiten -»u

Linsengliedes

die Brennweite des ersten und zweiten

Linsengliedes

/-, = 2.4862

r, = 45.9367

r, = 1.5680

A₄ = 4.5007

λ, = -1.4816

r₆= -1.4478

/·, = 0.9247

A₈ = 3.5556 F= 1.000
Wi = 0.311
F_K2 = 1.678

F_xIF₂ = 3.529/3.129 = 1.12 F, ,/F, ,3 = 1.678/1.838 =0.91

rf, = 0.289 rf₂ = 0.022 rf₃ = 0.378 rf₄ = 0.113 ^₅ = 0.444 d₆ = 0.022 di = 0.244

ΜΛ. = ι = 0.267 N_x = 1.74411

N₂ = 1.74411

N₃ = 1.74411

N₄ = 1.74411

Nt = 1.49

die Brennweite des ersten, zweiten und

dritten Linsengliedes

die Dicke des Abdeckglases

der Brechungsindex des Abdeckglases

der Arbeitsabstand des Objektivs.

NA F

2. Objektiv für eine durch ein Abdeckglas geschützte Videoplatte mit einem ersten, zweiten und vierten Linsenglied in Form einer positiven Meniskuslinse und einem dritten Linsenglied in Form einer negativen Meniskuslinse, gekennzeichnet durch folgende Werte für die Konstruktionsparameter:

JV, = 1.74411

N₂ = 1.74411

/V₁ = 1.48260

= 1.86890

d\ = 0.204 rf₂ = 0.022 rf, = 0.229 d< = 0.107 rf_? = 0.769 d₍,= 0.022 di- 0.202 N. A. = 0.5 I = 0.267

Ni = 1.49

312 09 095

worin bedeuten:

T₁ bis T₁ die Krümmungsradien der Linsenflächen d\ bis fl₇ die Dicken der Linsen bzw. Lüftabstände

zwischen den Linsen
/V₁ bis N₄ die Brechungsindizes der Linsen bei λ

= 780 nm

NA die numerische Apertur

F die Brennweite des Objektivs

F₁, F₁ die Brennweite des ersten bzw. zweiten

Linsengliedes
F₁₂ die Brennweite des ersten und zweiten

Linsenglisdes
F|23 die Brennweite des ersten, zweiten und

dritten Linsengliedes
/ die Dicke des Abdeckglases

Nt der Brechungsindex des Abdeckglases

W₁ der Arbeitsabstand des Objektivs.

(1) 1.7 F>F_U> 1.4 F