DE3934168C2

DE3934168C2 -

Info

Publication number: DE3934168C2
Application number: DE3934168A
Authority: DE
Inventors: Takashi Tokio/Tokyo Jp Iizuka
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1988-10-12
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1993-08-12
Also published as: JPH0444244B2; DE3934168A1; US4943146A; JPH02256013A

Description

Die Erfindung betrifft ein Linsensystem zum Lesen von Information, insbesondere zur Verwendung in Faksimilegeräten, Bildabtastern und ähnlichen Geräten.

Aus der DE-AS 11 83 266 ist ein fotografisches Objektiv bekannt, das vorzugsweise für Abbildungen in natürlicher Größe verwendet werden kann und aus sechs Linsen besteht, welche derart zu vier Gliedern zusammengefaßt sind, daß zwei äußere meniskusförmige, als Einzellinsen ausgeführte Sammelglieder zwei innere, ebenfalls meniskenförmige, als zweiteilige Kittglieder ausgeführte Zerstreuungsglieder einschließen, wobei die konkaven Flächen sämtlicher Glieder zur Mitte des Objektivs gerichtet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Linsensystem mit einem derartigen Aufbau zu schaffen, das eine hohe Leistung aufweist und eine F-Zahl von etwa 1 : 4,0 sowie ein halbes Gesichtsfeld von nicht mehr als 20° besitzt. Insbesondere Astigmatismus und chromatische Aberration sollen dabei kompensiert werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche 1 bis 4 gelöst.

Nachfolgend werden die Linsensysteme nach diesen Ansprüchen anhand der beigefügten Zeichnungen und Diagramme näher beschrieben.

Darin zeigt

Fig. 1 ein Linsensystem nach dem Patentanspruch 1 im Schnitt,

Fig. 2 Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven für das Linsensystem nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Linsensystem nach dem Patentanspruch 2 im Schnitt,

Fig. 4 Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven für das Linsensystem nach Fig. 3,

Fig. 5 ein Linsensystem nach dem Patentanspruch 3 im Schnitt,

Fig. 6 Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven für das Linsensystem nach Fig. 5,

Fig. 7 ein Linsensystem nach dem Patentanspruch 4 im Schnitt und

Fig. 8 Diagramme zur Darstellung von Aberrationskurven für das Linsensystem nach Fig. 7.

Dabei bedeutet in den Diagrammen gemäß Fig. 2, 4, 6 und 8 die Kurve SA die sphärische Aberration, während die Kurve SC die Abweichung von der Sinusbedingung darstellt. Der Farbquerfehler wird dort als laterale chromatische Aberration bezeichnet. Unter der Verzerrung ist die durch das Linsensystem hervorgerufene Verzeichnung zu verstehen.

Was die Bedingungen (1), (2), (4) und (5) der Patentansprüche anbetrifft, so muß zur Erzielung einer wirksamen Kompensation des Astigmatismus die Bedingung (1) erfüllt werden. Wird die Obergrenze dieser Bedingung überschritten, nimmt der Astigmatismus bei großer Bildhöhe zu. Wird die untere Grenze dieser Bedingung nicht erreicht, nimmt der Astigmatismus bei einer mittleren Bildhöhe zu. Bei den Linsensystemen nach den Patentansprüchen 1 bis 4 wird angestrebt, die Aberrationen in einem vergleichsweise kleinen Bildfeldbereich zu kompensieren, so daß der Wert von d₅ im Vergleich zu konventionellen Systemen relativ groß gemacht ist. Um eine noch höhere Leistungsfähigkeit zu erzielen, soll d₅ die Bedingung 0,30 < d₅ < 0,34 erfüllen.

Die Bedingung (2) der Patentansprüche muß zur Erzielung einer wirksamen Kompensation der sphärischen Aberration und des Komas erfüllt werden. Wird die Obergrenze dieser Bedingung überschritten, nimmt die Komaaufhellung zu; auf der anderen Seite wird aber die sphärische Aberration unterkompensiert. Wird die Untergrenze dieser Bedingung nicht erreicht, nimmt die Komaaufhellung zu. Wird die Bedingung (2) erfüllt, kann die zweite Oberfläche der dritten Linse (r₅) und die erste Oberfläche der vierten Linse (r₆) in einer mehr konzentrischen Weise in bezug auf die Aperturblende angeordnet werden, wodurch bei großer Bildhöhe eine gute Leistungsfähigkeit erzielt wird. Um eine noch bessere Leistung zu erreichen, soll die folgende Bedingung erfüllt werden:

Die Bedingungen (4) und (5) der Patentansprüche müssen erfüllt werden, um eine wirksame Kompensation der chromatischen Aberrationen zu erreichen. Durch Verkitten zweier Linsen mit schwacher Brechkraft und großen Unterschieden im Dispersionsindex kann nicht nur die longitudinale, sondern auch die laterale chromatische Aberration zufriedenstellend kompensiert werden. Wird die Obergrenze der Bedingungen (4) oder (5) überschritten, entstehen Schwierigkeiten bei der Kompensation der longitudinalen chromatischen Aberration. Wird die untere Grenze der genannten Bedingungen nicht erreicht, nimmt die laterale chromatische Aberration zu.

Nachfolgend werden die Linsensysteme nach den Patentansprüchen 1 bis 4 unter Bezugnahme auf Datentabellen beschrieben, in welchen die aufgeführten Parameter bedeuten: f - die Brennweite des Gesamtsystems auf der e-Linie; F_NO - die F-Zahl; m - die Vergrößerung; r_i - der Krümmungsradius der i-ten Linsenflächen; d_i - der Abstand zwischen der i-ten und der (i + 1)-ten Linsenfläche; n_i - die Brechzahl der i-ten Linse auf der e-Linie; und ν_i - die Abbesche Zahl der i-ten Linse auf der e-Linie. Die Datentabellen schließen das Deckglas einer CCD ein.

Beispiel 1

Beispiel 2

Beispiel 3

Beispiel 4

Wie oben beschrieben, ist das Leselinsensystem gemäß der vorliegenden Erfindung als eine "vier Einheiten-aus-sechs Elementen"-Gruppe aufgebaut, die eine F-Zahl von 1 : 4,0 und einen Halbsichtwinkel von nicht mehr als 20° besitzt. Da das System die obengenannten Bedingungen erfüllt, ist es in der Lage, Aberrationen, insbesondere den Astigmatismus und chromatische Aberrationen, wirksam zu kompensieren.

Claims

1. Linsensystem zum Lesen von Information, umfassend

(a) eine erste positive Meniskuslinse mit einer objektseitigen konvexen Fläche,
(b) eine zweite positive Meniskuslinse mit einer objektseitigen konvexen Fläche,
(c) eine dritte negative Meniskuslinse mit einer objektseitigen konvexen Fläche,
(d) eine vierte negative Meniskuslinse mit einer objektseitigen konkaven Fläche,
(e) eine fünfte positive Meniskuslinse mit einer objektseitigen konkaven Fläche und
(f) eine sechste positive Linse,
(g) wobei die zweite und dritte Linse sowie die vierte und fünfte Linse jeweils miteinander verkittet sind und
(h) wobei innerhalb des Bedingungsrahmens das Linsensystem folgende Daten aufweist (Brennweite f=1 auf der e-Linie):
wobei
r_i den Krümmungsradius der i-ten Linsenfläche,
d_i den Abstand zwischen der i-ten und der (i+1)-ten Linsenfläche,
n_i die Brechzahl der i-ten Linse auf der e-Linie und
ν_i die Abb´'sche Zahl der i-ten Linse auf der e-Linie
bezeichnen.

2. Linsensystem zum Lesen von Information, umfassend

3. Linsensystem zum Lesen von Information, umfassend

4. Linsensystem zum Lesen von Information, umfassend