188415. lajstromszámú szabadalom • Kisnagyítású objektív optikai kódjelek leképzésére
1 188415 2 A találmány kis numerikus apertúra mellett, kis kiterjedésű tárgy, kis nagyítású leképzésére szolgáló, négy különálló (egyszerű, vagy ragasztott), lencséből összetett objektív. A találmány szerinti ob- ^ jektív előnyösen felhasználható optikai kódjelek 5 leképzésére, valamint különleges megvilágítási feladatok megoldására. Kis numerikus apertúra mellett a kis kiterjedésű tárgy, kis nagyítású leképzésének két ragasztott lencsével történő rutinszerű megoldása közismert. 10 F.z a megoldás (kis nagyítású mikroszkóp objektív céljára alkalmas változatban) az Olympus Optical Co., Ltd., Tokio cég által 2 657 958 NSzK lajstromszámú, illetve a 4 101 20l USA lajstromszámú szabadalmi bejelentésből, illetve az American Opti- 5 cal Corporation, Southbridge, Mass, cég 3 975 087, továbbá 4 045 126 USA lajstromszámú szabadalmi bejelentésből is ismeretes. Fejlettebb változatot képvisel a 4 146 304 USA lajstromszámú szabadalmi bejelentésben feltüntetett három egyszerű és egy ragasztott lencséből álló, összességében négy tagú objektív. A fenti szabadalmakban bemutatott objektívek hátrányos tulajdonságai mérsékelhetőek az általuk alkotott kép minőségének javítása, a lencsék tömeggyártása gazdaságosságának 25 növelése és a gyártási-szerelési tűrések lazítása révén. A fenti hátrányos tulajdonságok jelentős mérséklése a találmány célja, az optikai rendszerek hatékony tervezési módszerei nyújtotta lehetőségek 20 felhasználásával. (Kalló P.: A lencserendszerek tervezésének kezdeti szakaszában alkalmazott, az eddigieknél egzaktabb módszerek felhasználásának tapasztalatai, Finomechanikai-Mikrotechnika 17 [1978] 23-26, továbbá Lack G., Kalló P.: A BME 35 Finommechanika-Optika Tanszék optikai programcsaládja, Kép- és Hangtechnika, 25 [1979] 89-92.) Ezt oly módon teszi, hogy az objektívet alkotó különálló lencsék fókusztávolságainak abszolút értékei megközelítik az objektív eredő fó- 40 kusztávolságát. Ez esetben ugyanis javulnak a képminőséget meghatározó maradék hibák korrekciós lehetőségei és a lencsék abszolút értékben nagyobb görbületi sugarak mellett valósíthatóak meg, aminek következtében gazdaságosabbá válik a lencsék 45 gyártása, valamint csökken a konstrukció érzékenysége, azaz nagyobb gyártási-szerelési tűrések engedhetőek meg a kép minőségének észrevehető romlása nélkül. A találmány szerinti objektív azon felismerés kiaknázásán alapul, hogy az egyedülálló 50 lencsék fókusztávolságai abszolút értékeinek növelése érdekében kis kiterjedésű tárgy leképzése esetén az egységet megközelítő, szokatlanul nagy Petzvál-összeg is megengedhető, anélkül, hogy a kép minősége a képmező közepétől a képmező széle felé 55 a megengedhetőnél nagyobb mértékben romlana. A magas képminőség követelmények kielégítése miatt - szem előtt tartva az egyszerű felépítést - a három, vagy négy egyedülálló lencséből összetett optikai rendszerek kínáltak elegendő korrekciós 60 szabadságfokot. Tekintettel arra, hogy a három különálló lencséből (amelyek közül egy szóróhatású) összetett rendszerek esetében különböző hátrányokkal jár együtt, ha a különálló lencsék fókusztávolságainak abszolút értékei a rendszer eredő 65 fókusztávolságát megközelítik, ezért látszott indokoltnak négy különálló lencséből álló rendszer típust választani. A találmány szerinti objektív kiskiterjedésű tárgy kis nagyítású leképzésre alkalmas, kis numerikus apertúra mellett. Az objektív Petzvál-összege - a tárgy kis kiterjedésű miatt - nagyobb mint 0,8. Az objektív négy különálló lencséből áll, amelyek közül három gyűjtő, egy pedig szóró hatású. Az objektivet alkotó négy különálló lencse mindegyike fókusztávolságának az abszolút értéke nagyobb, mint az objektív eredő fókusztávolságának a 0,8- szerese. Ez teszi lehetővé azt, hogy az egyedülálló lencséket határoló görbületi sugarak abszolút értékei nagyobbak, mint az objektív eredő fókusztávolságának 0,35-szerese. Ebből következik, hogy az objektívet alkotó lencsék gazdaságosan gyárthatóak és kevésbé szigorú gyártási- és szerelési tűrések esetében is kiváló képminőség biztosítható. A monokromatikus leképzési hibák az objektívet alkotó négy különálló lencse egyszerű, nem ragasztott kivitele esetén is korrigálhatóak, a szinhibák korrigálása valamelyik lencse különböző színszórású üvegekből való ragasztását igényli. A különálló lencsék bármelyikének ragasztása nélkül az objektív különleges megvilágító rendszerek kialakításánál eredményesen alkalmazhatók. A találmányt két kiviteli példa kapcsán, rajzok alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti objektív egy lehetséges kiviteli alakjának meridián metszetét ábrázolja a fontosabb adatok feltüntetésével együtt, a 2. ábra az 1. ábra szerinti objektiv optikai teljesítménygörbéit mutatja (a tárgytérben 4 mines, a képtérben 1,5 mm-es üvegút figyelembevételével), a 3. ábra a találmány szerinti objektív egy másik lehetséges kiviteli alakjának meridián metszetét ábrázolja a fontosabb adatok feltüntetésével együtt. A példaként az 1. ábrán feltüntetett egyik lehetséges kiviteli alakban az objektív az Ll, L2, L3, L4 egyedülálló lencsékből áll, amelyek közül az Ll lencse két különböző színszórású üvegből van öszszeragasztva, az Ll, L2, L4 lencsék gyűjtő, az L3 lencse pedig szóró hatású. Az objektív ezen kiviteli alakjában - a második ábrán feltüntetett optikai teljesítménygörbék által jellemzett kiváló képminőség mellett - alkalmas kis kiterjedésű tárgyak, pl. optikai kódjelek, kis~ 2,6'-es nagyítású leképezésére, kis numerikus apertúra mellett. A harmadik ábra egy másik lehetséges kiviteli alakot szemléltet. Ebben az esetben az objektiv szintén az Ll, L2, L3, L4egyedülálló lencsékből áll, amelyek közül az Ll, L2, L4 lencsék síkdomború alakú egyszerű gyűjtőlencsék, az L3 lencse pedig egyszerű szórólencse. Az objektív ezen kiviteli alakjában különleges megvilágító rendszerekben előnyösen alkalmazható. A találmány szerinti objektív kiváló tulajdonságai mind gyártásában, mind felhasználásában szembetűnőek. A találmány szerinti objektívnek, mint képalkotó rendszernek, legfőbb előnye a gyártás termelékenysége és az, hogy a konstrukció viszonylag laza gyártási-szerelési tűrések mellett is 2
