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Dokumentenidentifikation DE3629875A1 05.03.1987
Titel Asphärische Einzellinse
Anmelder Canon K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Suda, Shigeyuki, Machida, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Tiedtke, H., Dipl.-Ing.; Bühling, G., Dipl.-Chem.; Kinne, R., Dipl.-Ing.; Grupe, P., Dipl.-Ing.; Pellmann, H., Dipl.-Ing.; Grams, K., Dipl.-Ing.; Struif, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 02.09.1986
DE-Aktenzeichen 3629875
Offenlegungstag 05.03.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.03.1987
IPC-Hauptklasse G02B 13/24
IPC-Nebenklasse G02B 3/04   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Abbildungssystem, das in einem optischen Kopf einer optischen Speichervorrichtung, z. B. einer Video- und Audio-Platte, einer optischen Platte oder einer optischen Karte verwendet wird, und insbesondere auf eine beidseitig asphärische Einzellinse, die eine Abbildungsvergrößerung von -1/4 bis -1/6 aufweist, deren numerische Apertur (NA) im Bereich von 0,45 liegt und bei der eine Aberrationskorrektur über einen relativ großen Bildwinkel bzw. ein relativ großes Bildfeld durchgeführt wird. Bei der erfindungsgemäßen beidseitig asphärischen Linse wird die Aberrationskorrektur insbesondere über einen großen Bildwinkel durchgeführt, so daß ein optisches Abbildungssystem von einer Einzellinse gebildet werden kann und sich die Erfindung auf ein Linsenelement bezieht, das für das kompakte optische System eines optischen Kopfes, der ein finites Abbildungssystem bildet, geeignet ist.

Ein finites optisches Abbildungssystem, bei dem eine Kollimatorlinse und ein Objektiv einstückig ausgebildet sind, um die Kosten des optischen Abbildungssystems für einen optischen Speicher zu verringern, und das bei einer Abbildungsvergrößerung von -1/4,33 verwendet wird, ist in der JP-OS 26 917/1985 beschrieben. Das dort beschriebene optische System ist ein Linsensystem, das vier Gruppen zu vier Linsen aufweist und den Vorteil besitzt, daß die Anzahl der Linsenfassungen für einen Linsenaufbau, der üblicherweise eine Gruppe von zwei Kollimatorlinsen und drei Gruppen zu drei Objektiven umfaßt, zu eins gemacht werden kann. Bei diesem Linsenaufbau ist aber die Linsenanzahl, verglichen mit den üblichen Linsenaufbauten, nur um eins reduziert, wodurch keine ausreichende Verringerung der Kosten erreicht werden konnte.

Andererseits sind Einzellinsen, die beidseitig asphärisch ausgebildet sind, als Objektive für optischen Speicher in der US-PS 40 27 952, US-PS 44 49 792, JP-OS 2 01 210/1982, JP-OS 68 711/1983, US-PS 45 71 034 und der JP-OS 1 20 310/1985 beschrieben. Diese beidseitig asphärischen Einzellinsen weisen nur eine Abbildungsvergrößerung von maximal -1/17,7 auf und ihre Abbildungsleistung wird merklich verschlechtert, wenn die Linsen dieses Typs bei einer Abbildungsvergrößerung von -1/4 bis -1/6 und einer numerischen Apertur (NA) in der Größenordnung von 0,45 verwendet werden. Die US-PS 44 49 792, JP-OS 2 01 210/1982, JP-OS 68 711/1983, US-PS 45 71 034 und die JP-OS 1 20 310/1985 beschäftigen sich hauptsächlich mit der sphärischen Aberration und der Koma und beabsichtigen, die achsennahe Aberrationskorrektur in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 mm Durchmesser auf der Plattenoberfläche zu halten. In jeder dieser Druckschriften wird als Premisse eine Kollimatorlinse verwendet, wobei als Premisse ein System gegeben ist, bei dem die Objektive während der Verstellung bzw. Bewegung in einem parallelen Lichtstrahl als eine Einheit parallel bewegt werden und es nur nötig ist, in einem sehr kleinen Bereich in der Nähe der Achse eine Aberrationskorrektur durchzuführen. Bei einem finiten Abbildungssystem, das eine Abbildungsvergrößerung in der Größenordnung von -1/4 bis -1/6 aufweist, führt die parallele Bewegung der Linsen während der Führung zu einer großen achsenfernen Abbildung für die Linsen und es ist deshalb verglichen mit herkömmlichen infiniten Abbildungssystemen notwendig, den Bereich der Abbildungskorrektur der Linsen weit auszubilden. D. h., es wird eine Abbildungsleistung nahe der Brechnungsgrenze in der Größenordnung von 0,4 bis 0,5 mm im Durchmesser auf der Plattenoberfläche notwendig und zusätzlich zu der Korrektur der sphärischen Aberration und der Koma wird die Korrektur des Astigmatismus notwendig. In der oben erwähnten US-PS 40 27 952 werden die Korrekturbedingungen, bei denen der Astigmatismus und die Bildfeldkrümmung Null werden, beschrieben und zwei Beispiele einer sogenannten Pickup-Linse in Miniskusform, die bei einer Abbildungsvergrößerung von -1/17,7 bis -1/20,2 verwendet wird, sind als Ausführungsbeispiele erläutert. Die Brennweiten dieser Linsen liegen im Bereich von 7,5 mm und sie weisen den Nachteil auf, daß kein ausreichender Arbeitsabstand erreicht werden kann, wenn ihre Brennweite, um die Linsen kompakt auszuführen, im Bereich von 4 bis 5 mm liegt, da insbesondere die zweite Oberfläche relativ zu der Plattenoberfläche konkav ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine asphärische Einzellinse vorzusehen, die eine Abbildungsvergrößerung im Bereich von -1/4 bis -1/6 und eine Brennweite in der Größenordnung von 4 bis 5 mm aufweist, die einen gewünschten Arbeitsabstand und eine gewünschte Abbildungsleistung sicherstellt und mit der eine Aberrationskorrektur über einen großen Bildwinkel erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die asphärische Einzellinse gemäß den Patentansprüchen 1, 3 und 4 gelöst.

Die erfindungsgemäße asphärische Einzellinse ist eine Linse, die bei einer Reduktionsvergrößerung verwendet wird und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie so ausgebildet ist, daß ihre beiden Oberflächen eine asphärische Form aufweisen, wobei der Krümmungsradius von der Mitte zu einem Randbereich hin allmählich größer wird und die Linse den folgenden Bedingungen genügt:



wobei r1 der Krümmungsradius der ersten Oberfläche, die auf der Objektseite angeordnet ist, in der Nähe der optischen Achse, r2 der Krümmungsradius einer zweiten Oberfläche, die auf der Bildseite angeordnet ist, in der Nähe der optischen Achse und β eine Abbildungsvergrößerung der Linse ist und wobei bei diesen Bedingungen die Parameter β, r1 und r2 und die Dicke d, der Brechungsindex n und die Brennweite f der Linse so festgesetzt sind, daß die Aberrationskorrektur über einen großen Bildwinkel erzielt wird.

Es existieren verschiedene asphärische Einzellinsen, die den oben genannten Bedinungen genügen, und sie können in Anlehnung an die Beschreibung entsprechend ausgebildet werden, aber um eine Linse zu erhalten, die als ein optisches Abbildungssystem für einen optischen Speicher geeignet ist, muß eine Linse ausgebildet werden, die zusätzlich zu den vorgenannten Bedingungen den folgenden Bedingungen (3) und (4) oder (5), (6) und (7) genügt:

Wenn die obigen Bedingungen erfüllt sind, kann eine Korrektur der sphärischen Aberration, der Koma und des Astigmatismus erreicht werden, während ein gewünschter Arbeitsabstand sichergestellt ist.

Erfindungsgemäß wird bei dem Aufbau des optischen Systems, z. B. bei der erforderlichen Konstruktion einer optischen Speichervorrichtung, etwa einer optischen Platte oder einer optischen Karte, wünschenswerterweise auf der Seite der Lichtquelle ein den Strahlengang teilendes Prismaelement in der Größenordnung von 5 bis 10 mm und auf der Plattenseite ein optisches Medium angeordnet, das aus Informationsoberflächenschutzglas oder -kunststoff bzw. -plastik in der Größenordnung von 1 bis 1,5 mm besteht.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt einen optischen Strahlengang, wenn die erfindungsgemäße asphärische Einzellinse in dem optischen System der optischen Platte angeordnet ist.

Die Fig. 2 bis 6 zeigen die Wellenflächenaberrationen auf der Achse und bei einer Bildhöhe von 0,225 mm in der paraxialen Bildebene gemäß einem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung,

die Fig. 7 bis 11 zeigen die Wellenflächenaberrationen auf der Achse und bei einer Bildhöhe von 0,2 mm in der paraxialen Bildebene gemäß einem sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bevor ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert wird, werden die vorgenannten Bedingungen beschrieben.

Die Formel (1) beinhaltet eine Abbildungsvergrößerung, die für eine erfindungsgemäße asphärische Einzellinse geeignet ist. Dies zeigt die Beschreibung eines Abbildungssystems, bei dem die Erfindung verwendet wird, bei dem die numerische Apertur, die zum Lesen der Informationsdichte einer optischen Platte notwendig ist, im Bereich von 0,45 bis 0,50 liegt, bei der Halbleiter-Laser als eine Lichtquelle verwendet wird und bei der eine numerische Apertur von 0,075 bis 0,125, die den Winkel der Lichtabstrahlung abdeckt, der Gegenstand ist. D. h., wenn die untere Grenze gemäß Formel (1) unterschritten wird, wird erstens der Pupillendurchmesser für die Brennweite groß, es treten starke sphärische Aberrationen und großer Astigmatismus auf und die Aberrationskorrektur mittels einer Einzellinse wird schwierig, die Aberrationskorrektur wird zweitens von dem Astigmatismus des Halbleiter-Lasers LD selbst beeinflußt und die numerische Apertur auf der Seite der Lichtquelle wird drittens groß, wodurch der Einfluß des Lichtabstrahlungswinkels des Halbleiter-Lasers LD, der nicht isotrop ist, groß wird und als Folge davon die Form des Fleckes bzw. des Spots auf der Oberfläche der Platte eine Ellipse wird. Wenn die obere Grenze gemäß Formel (1) überschritten wird, wird erstens die Kupplungswirkung des Halbleiter-Lasers verringert und die Energie auf der Oberfläche der Platte und der lichtempfangenden Oberfläche wird reduziert, was zu einem verringertem S/N führt und zweitens wird der Abstand zwischen der Lichtquelle und der Platte lang, wodurch das System sperrig wird.

Die Formel (2) zeigt das Krümmungsverhältnis zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche in der Nähe der optischen Achse. Wenn die untere Grenze gemäß Formel (2) unterschritten wird, vergrößert sich hauptsächlich der Astigmatismus, und wenn die obere Grenze gemäß Formel (2) überschritten wird, wird es schwierig, einen gewünschten Arbeitsabstand zu erhalten.

Wie im vorhergehenden beschrieben wurde, ist jede Oberfläche mittels einer asphärischen Oberfläche gebildet, deren Krümmungsradius von der Mitte zu dem Randbereich hin allmählich größer wird, so daß die Bedingungen (1) und (2) erfüllt sind, wodurch eine bikonvexe asphärische Linse vorgesehen ist, und durch Festsetzen der Dicke d, des Brechungsindex n, der Abbildungsvergrößerung β, der Brennweite f und der Krümmungsradien r1 und r2 der Linse in Übereinstimmung mit der Beschreibung kann nicht nur die sphärische Aberration und die Koma, sondern auch der Astigmatismus korrigiert werden und es wird ein ausreichender Arbeitsabstand sichergestellt, selbst wenn das System kompakt ausgebildet ist. Demgemäß kann die einzelne Pickup-Linse eines finiten Abbildungssystems, das eine gute Abbildungsleistung aufweist, ebenfalls in einfacher Weise ausgebildet werden.

In den Formeln (3) bis (7) sind zwei Beispiele für die bevorzugte Bedingung zur Eliminierung der sphärischen Aberration, der Koma und des Astigmatismus mittels gleichzeitiger Erfüllung der Formeln (3) und (4) oder (5) bis (7) dargestellt, wodurch ein für das System notwendiger Arbeitsabstand erhalten wird. Im folgenden wird jede Formel unter der Voraussetzung beschrieben, daß die anderen Formeln erfüllt sind.

Die Formel (3) zeigt das Krümmungsverhältnis zwischen der ersten und der zweiten Oberfläche in der Nähe der optischen Achse, die Beziehung zwischen dem Brechungsindex und der Brennweite der Linse und die Kraftverteilung der ersten und zweiten Oberfläche. Wenn die untere Grenze gemäß Formel (3) unterschritten wird, wird die Krümmung der ersten Oberfläche groß und es wird schwierig, einen gewünschten Arbeitsabstand zu erhalten, und wenn die obere Grenze gemäß der Formel (3) überschritten wird, wird wiederum die Korrektur des Astigmatismus schwierig. Die Formel (4) zeigt die Beziehung zwischen der Dicke und der Brennweite der Linse. Wenn die untere Grenze gemäß dieser Formel unterschritten wird, wird der Astigmatismus zu klein, und wenn die obere Grenze gemäß dieser Formel überschritten wird, tritt übermäßiger Astigmatismus auf und es wird schwierig, den Arbeitsabstand sicherzustellen. Die gut ausgeglichene asphärische Form korrigiert die sphärischen Aberrationen, die im wesentlichen zu klein ist, und sie kann deshalb in einer Form ausgebildet werden, bei der der Krümmungsradius von der Mitte zu dem Randbereich hin allmählich größer wird, wie im vorhergehenden beschrieben ist.

Andererseits beschänkt die Formel (5) in Übereinstimmung mit den Bedingungen der Formeln (6) und (7), die später beschrieben werden, den Bereich der Formel (2). Wenn die untere Grenze gemäß dieser Formel unterschritten wird, tritt zu geringer Astigmatismus auf, und wenn die obere Grenze gemäß dieser Formel überschritten wird, wird es schwierig, den gewünschten Arbeitsabstand zu erhalten, insbesondere, wenn die Brennweite der Linse wegen der Kompaktheit des Systems verkürzt ist. Die Formel (6) zeigt die Beziehung zwischen dem Krümmungsradius r1 der ersten Oberfläche in der Nähe der optischen Achse und der Dicke d der Linse sowie die Kraftverteilung der ersten und zweiten Oberfläche, nachdem der Brechungsindex und die Brennweite der Linse bestimmt worden sind. D. h., wenn die untere Grenze gemäß der Formel (6) unterschritten wird, tritt zu geringer Astigmatismus auf, und wenn die obere Grenze gemäß dieser Formel überschritten wird, tritt übermäßiger Astigmatismus auf. Die Formel (7) betrifft die Dicke d und die Brennweite f. Wenn die untere Grenze gemäß dieser Formel überschritten wird, tritt wiederum zu geringer Astigmatismus unteren auf, und wenn die obere Grenze gemäß dieser Formel überschritten wird, wird es schwierig, einen gewünschten Arbeitsabstand zu erhalten. Die sphärische Aberration und die Koma können durch eine bestmögliche Auswahl der asphärischen Form eliminiert werden, nachdem die Formeln (1), (2), (5), (6) und (7) erfüllt sind. Die gut ausgeglichene asphärische Form korrigiert die sphärische Aberration, die im wesentlichen zu gering auftritt, und kann deshalb in einer Form ausgebildet werden, bei der der Krümmungsradius von der Mitte zu dem Randbereich hin allmählich größer wird, wie im vorhergehenden beschrieben ist.

Im folgenden wird ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der asphärischen Einzellinse gemäß der Erfindung und insbesondere den optischen Strahlengang, wenn sie in dem optischen System einer optischen Platte angeordnet ist. Die Fig. 2 zeigt die Wellenflächenaberration auf der Achse und bei einer Bildhöhe von 0,225 mm der paraxialen Bildebene gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In Fig. 1 bezeichnet Leine erfindungsgemäße beidseitig asphärische Einzellinse, C ein Informationsoberflächenschutzmedium, P ein den Strahlengang teilendes Prisma, r1 den Krümmungsradius der ersten Oberfläche der Linse L in der Nähe der optischen Achse, r2 den Krümmungsradius der zweiten Oberfläche der Linse L in der Nähe der optischen Achse, d die Dicke der Linse L, n den Brechungsindex der Linse L bei einer Wellenlänge von λ = 780 nm, WD den Arbeitsabstand, np den Brechungsindex des den Strahlengang teilenden Prismas P, tp die Dicke des den Strahlengang teilenden Primas P, nc die Dicke des Informationsoberflächenschutzmediums C und LD die Lichtstrahlen-Austrittsposition eines Halbleiter- Lasers. Die Brennweite dieser asphärischen Einzellinse ist mit f, die numerische Apertur mit NA und die Abbildungsvergrößerung mit β bezeichnet. Des weiteren ist in Fig. 2 die Bildhöhe mit h, die Wellenflächenaberration in Sagittal- Richtung mit S und die Wellenflächenaberration in Meridional-Richtung mit M bezeichnet.

Die asphärische Form der Linse L wird durch die folgende Gleichung (8) beschrieben, die Terme bis zur zehnten Potenz von H auf der rotationssymmetrischen quadratischen Oberflächenbasis aufweist, wobei der Scheitel jeder Oberfläche der Linse L der Ursprungspunkt, die optische Achse die X-Achse und die zugehörige Höhe H ist. In der Gleichung (8) ist K eine Konuskonstante und B, C, D, E, A&min;, B&min;, C&min; und D&min; sind Konstanten entsprechender Ordnung. Im folgenden werden die Konstanten K, B, C, D, E, A&min;, B&min;, C&min; und D&min; als asphärische Koeffizienten bezeichnet.

Die Einschränkungen bezüglich der Ordnung in der oben genannten Gleichung sind aus praktischen Gründen vorgenommen worden und stellen keine Einschränkung dar.

Die Tabellen 1A und 1B, die unten aufgeführt sind, zeigen die Werte der entsprechenden Parameter und die Linsendaten gemäß dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel und die Werte der asphärischen Koeffizienten in Gleichung (8). In Tabelle 1B entsprechen die Suffixe 1 und 2 an den entsprechenden Symbolen der ersten bzw. der zweiten Oberfläche der Linse L.

Tabelle 1A
Tabelle 1B

Wie aus der Tabelle 1A und der Wellenflächenaberrationsdarstellung in Fig. 2 zu entnehmen ist, genügt die asphärische Einzellinse gemäß dem Ausführungsbeispiel den oben genannten Formeln (1) bis (4) und weist deshalb eine gute Abbildungsleistung und einen guten Arbeitsabstand auf, selbst wenn sie bei einer Brennweite f = 5,0 mm und einer Abbildungsvergrößerung von β = -1/4,43 verwendet wird. Es kann gesagt werden, daß in der Bildebene nur eine geringe oder keine auf der Achse liegende Wellenflächenaberration auftritt, daß die achsenferne Aberration ebenfalls ausreichend der erforderlichen Leistung genügt und daß über einen weiten Bildwinkel eine gute Abbildungsleistung erhalten wird.

Die Tabellen 2A und 2B bis 5A und 5B zeigen die Werte der entsprechenden Parameter einschließlich der Linsendaten und die Werte der asphärischen Koeffizienten gemäß dem zweiten bis fünften Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen asphärischen Einzellinse. Die Fig. 3 bis 6 zeigen die entsprechenden Wellenflächenaberrationen beim zweiten bis fünften Ausführungsbeispiel, die wie beim ersten Ausführungsbeispiel den Formeln (1) bis (4) genügen. Demgemäß sind die Symbole in diesen Figuren und Tabellen denen des vorhergehenden Ausführungsbeispiels ähnlich und des weiteren ist die Form der Beschreibung ähnlich.

Tabelle 2A
Tabelle 2B
Tabelle 3A
Tabelle 3B
Tabelle 4A
Tabelle 4B
Tabelle 5A
Tabelle 5B

Als weitere Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße asphärische Einzellinse ist in den Tabellen 6A und 6B bis 10A und 10B und in den Fig. 7 bis 11 das sechste bis zehnte Ausführungsbeispiel der Linse dargestellt, das jeweils den oben genannten Formeln (1), (2), (5), (6) und (7) genügt. Die Fig. 7 bis 11 zeigen ähnlich wie Fig. 2 die Wellenflächenaberrationen bei einer Bildhöhe von h = 0,2 mm und einer Bildhöhe von h = 0 (auf der Achse).

Die Tabellen 6A und 6B zeigen die entsprechenden Werte der entsprechenden Parameter, die in Fig. 1 dargestellt sind, einschließlich der Linsendaten für das sechste Ausführungsbeispiel und die Werte der asphärischen Koeffizienten gemäß Gleichung (8). In der Tabelle 6B entsprechen die Suffixe 1 und 2 an den Symbolen der ersten bzw. zweiten Oberfläche der Linse L.

Tabelle 6A
Tabelle 6B

Wie aus Tabelle 6A und der Darstellung der Wellenflächenaberration in Fig. 7 zu entnehmen ist, erfüllt die erfindungsgemäße asphärische Einzellinse die oben genannten Formeln (1), (2) sowie (5) bis (7) und weist deshalb eine gute Abbildungsleistung und einen guten Arbeitsabstand auf, selbst wenn sie bei einer Brennweite von f = 4,2 mm und einer Abbildungsvergrößerung von β=-1/4,7 verwendet wird. Es kann also gesagt werden, daß auf der Achse nur eine geringe oder gar keine Wellenflächenaberration in der Bildebene auftritt, daß die achsenferne Aberration ausreichend der erforderlichen Leistung genügt und daß über einen weiten Bildwinkel eine gute Abbildungsleistung erhalten wird.

Die Tabellen 7A und 7B bis 10A und 10B zeigen die Werte der entsprechenden Parameter einschließlich der Linsendaten des siebten bis zehnten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen asphärischen Einzellinse und die Werte der asphärischen Koeffizienten. Die Fig. 8 bis 11 zeigen des weiteren die Wellenflächenaberrationen des siebten bis zehnten Ausführungsbeispiels. In diesen Figuren und Tabellen sind demgemäß die Symbole denen in den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen ähnlich und die Form der Beschreibung ist ebenfalls ähnlich.

Tabelle 7A
Tabelle 7B
Tabelle 8A
Tabelle 8B
Tabelle 9A
Tabelle 9B
Tabelle 10A
Tabelle 10B

Wie oben beschrieben ist, dann die erfindungsgemäße asphärische Einzellinse die Aberrationskorrektur, d. h. die Korrektur der sphärischen Aberration, der Koma und des Astigmatismus über einen weiten Bildwinkel erreichen und des weiteren einen ausreichenden Arbeitsabstand sicherstellen, selbst wenn die Brennweite der Linse verkürzt ist, um das optische System kompakt auszuführen.

Insbesondere ist die erfindungsgemäße asphärische Einzellinse für einen optischen Kopf geeignet, der ein finites Abbildungssystem bildet, und kann einen kompakten optischen Kopf hoher Leistungsfähigkeit mit einer Einzellinse bilden, was bisher nicht möglich war.

Vorstehend sind nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert worden. Es liegt jedoch für den Fachmann auf der Hand, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen ausführbar sind, ohne den Rahmen und den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Eine asphärische Einzellinse weist eine erste Oberfläche, die auf einer Objektseite angeordnet ist und in der Nähe der optischen Achse einen Krümmungsradius r1 aufweist, und eine zweite Oberfläche auf, die auf einer Bildseite angeordnet ist und in der Nähe der optischen Achse einen Krümmungsradius r2 aufweist. Die erste und zweite Oberfläche besitzen eine asphärische Form, bei der der Krümmungsradius von der Mitte zu dem Randbereich hin allmählich größer wird. Die Linse genügt folgenden Bedingungen:



wobei β die Abbildungsvergrößerung der Linse ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Asphärische Einzellinse, gekennzeichnet durch eine erste Oberfläche, die auf einer Objektseite angeordnet sein kann und in der Nähe einer optischen Achse einen Krümmungsradius r1 aufweist, und

    eine zweite Oberfläche, die auf einer Bildseite angeordnet sein kann und in der Nähe einer optischen Achse einen Krümmungsradius r2 aufweist,

    wobei die erste und zweite Oberfläche eine asphärische Form aufweisen, bei der der Krümmungsradius von einer Mitte zu einem Randbereich hin allmählich größer wird, und die Linse den folgenden Bedingungen genügt:



    wobei β eine Abbildungsvergrößerung der Linse ist.
  2. 2. Asphärische Einzellinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als finites Abbildungssystem verwendet ist.
  3. 3. Asphärische Einzellinse, gekennzeichnet durch

    eine erste Oberfläche, die auf einer Objektseite angeordnet sein kann und in der Nähe einer optischen Achse einen Krümmungsradius r1 aufweist und

    eine zweite Oberfläche, die auf einer Bildseite angeordnet sein kann und in der Nähe einer optischen Achse einen Krümmungsradius r2 aufweist,

    wobei die erste und zweite Oberfläche eine asphärische Form aufweisen, bei der der Krümmungsradius von einer Mitte zu einem Randbereich hin allmählich größer wird, und die Linse den folgenden Bedingungen genügt:
    wobei β eine Abbildungsvergrößerung der Linse, d eine Dicke der Linse, n ein Brechungsindex der Linse und f eine Brennweite der Linse ist.
  4. 4. Asphärische Einzellinse, gekennzeichnet durch

    eine erste Oberfläche, die auf einer Objektseite angeordnet sein kann und in der Nähe einer optischen Achse einen Krümmungsradius r1 aufweist, und

    eine zweite Oberfläche, die auf einer Bildseite angeordnet sein kann und in der Nähe einer optischen Achse einen Krümmungsradius r2 aufweist,

    wobei die erste und zweite Oberfläche eine asphärische Form aufweisen, bei der der Krümmungsradius von einer Mitte zu einem Randbereich hin allmählich größer wird, und die Linse den folgenden Bedingungen genügt:



    wobei β eine Abbildungsvergrößerung der Linse, d eine Dicke der Linse und f eine Brennweite der Linse ist.






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