Brevet FR2045760A1 — publié le 19710305

La présente invention est relative à tui objectif pratiquaient symétrique de type Gauss à sept verres regroupés en quatre éléments qui est très bien corrigé des aberrations, mine à grande ouverture. Cet objectif de grand pouvoir séparateur peut Stre utilisé pour la photographie ou pour la 5 reproduction avec un grandissement unitaire. Plus particulièrement, l'invention est relative à un objectif pratiquement symétrique de type Gauss modifié, qui comprend deux doublets inférieurs constitués de verres non collés et disposés de part et d'autre d'un diaphragme entre deux éléments convergents. 10 Les objectifs utilisés pour la reproduction doivent Stre très bien corrigés des aberrations et doivent présenter un bon pouvoir séparateur, car si un objectif destiné à cet usage ne possédait pas ces qualités, le moindre défaut qui y serait présent serait amplifié par les aberrations et ne permettrait pas de séparer les détails fins de l'image. Pour améliorer la qualité 15 des objectifs de ce type, on les calcule pour qu'ils soient utilisés avec un rayonnement pratiquement monochromatique bien déterminé. On a déjà proposé de nombreux objectifs symétriques de type Gauss, qui comprennent deux éléments intérieurs divergents faits de doublets dont les verres ne sont pas collés. Cependant, il est rare que ces objectifs présentent 20 une qualité suffisante qui les rende aptes à Stre utilisés pour la reproduction avec un grandissement unitaire à grande ouverture. Le but de la présente invention est de réaliser un objectif pratiquement symétrique de type Gauss qui comprend quatre éléments et dont les aberrations, sphérique, comatique, astigmatique et la courbure de champ et la 25 distorsion sont bien corrigées aux grandes ouvertures, de manière à ce qu'il puisse Stre utilisé, notamment pour la reproduction en lumière pratiquement monochromatique avec tin grandissement unitaire. L'objectif pratiquement symétrique de GausB qui comprend deux éléments extérieurs convergents biconvexes et, entre ces deux éléments, deux 30 éléments doublets divergents à verres non collés dont ceux d'entre eux qui sont divergents sont relativement épais et présentent un indice de réfraction relativement important, est caractérisé suivant l'invention en ce que à ces verres divergents des doublets sont sBsociés vers l'extérieur chacun à un verre convergent ménisque dont la concavité est tournée vers le verre divergent. 35 L'objectif suivant l'invention est, en outré, caractérisé en ce que les indices des verres de tous les éléments sont supérieurs à 1,60 et ceux des seuls verres convergents sont supérieurs à 1,65, en ce que l'épaisseur des 8 5 verres divergents est supérieure à de la distance focale et en ce que ces éléments divergents définissent des intervalles d'air divergents dont l'épais- 2 40 seur est supérieure à •rprr de la distance focale de l'objectif. 70 11590 2 2045760 B'aŒÉres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description et des revendications qui suivent àt à l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, où : — la Fig* 1 est une coupe méridienne d'un mode de réalisation d'un 5 objectif pratiquement symétrique du type Gauss suivant l'invention ; — la Fig, 2 est une courbe représentant les variations de l'aberration sphérique en fonction de l'ouverture de l'objectif de la Fig. 1 pour la raie G. — la Fig. 3 représente la variation de l'astigmatisme sagittal 10 (en trait plein) et tangentiel (en trait discontinu) en fonction de l'ouverture. Comme on le voit à l'examen de la Fig* 1,où les indices affectant les paramètres vont croissants dans le sens de propagation de la lumière, l'objectif pratiquement symétrique de type Gauss suivant l'invention, comprend 15 quatre éléments I, II, IIIetIV dont les deux éléments extérieurs I et IV convergents entourent deux éléments II et III divergents disposés de part et d'autre d'un diaphragme D. L'élément I est constitué d'un verre unique convergent biconvexe. Les éléments II et III sont des doublets constitués de verres non 20 collés } pour chacun de ceux-oi un verre divergent biconcave intérieur L^,L^ proche du diaphragme et un verre convergent ménisque LgfL,., non collé, disposé vers l'extérieur. Bans la suite de la description et des revendications on désignera par : 25 n - indice de réfraction de chacun des verres pour la raie D ; ^ - la constringence ; R - le rayon de courbure des dioptres } T - l'épaisseur des verres ; et S - les intervalles séparant les verres, tous ces paramètres étant affectés 30 d'indices croissants dans le Bens de propagation de la lumière* Le tableau suivant donne les fourchettes de variation des divers paramètres d'un objectif pratiquement symétrique de type Gauss suivant l'invention : 11590 3 2045760 Verre nT Rayons (mm) Epaisseurs et intervalles (mm) h V 1,71 à 1,76 1,65 à 1,71 1.67 à 1,70 1,61 à 1,63 1,69 à 1,71 1.68 à 1,72 1,61 à 1,64 47 à 54 53 à 59 30 à 32 31 & 37 56 à 57 48 à 54 45 à 60 R.j=65 à 77 R2=445 à-220 R3=45 à 50 , R,=Î00 à160 4 R^-250 à 1000 Rg-32 à 34 R?=-33 à 38 Rg=240 à 310 Eg=-130 à 155 R10=-50 s 52 111=130 s 210 R12—■35 à 38 , R13=-70 à 115 T1=12 à 18 3^=0,1 à 3 T2=4 à 7 S2=2 à 5 T3=10 à 11 Sy=10 à 12 T.=8 à 13 4 S4=2 à 8 *ïy4»5 à 5 S;-=£) ,1 à 2 Tgx=10 à 11 T^=1 à 6 EXEMPLE 1 - Rayons (mm) Epaisseurs et Verre "D intervalles (mm) 1^-66,300 L1 1,75510 47,2 T^H.42 St-2,23 a2—192,96 H =46,049 L 1,65820 57,2 J T2=4,70 £ E^-108,97 R —352,51 S2=2,36 L, 1,69873 30,1 j T =10,06 Rg=33s510 R =-33,285 J S3=10,92 L/ 1}6l633 31,0 f V12»15 4 Rg=252,60 S.=2,18 R9—133,01 4 1,69680 56,2 T =4,63 5 R10=-50,695 J S5=O,51 70 11590 EXEMPLE 1 - (Suits) 2045760 10 Verre "D ^ - Hayons (mm) Epaisseurs et intervalles (mm) L6 h t,68235 -I 48s2 4,62032 60,3 s, ^138,25 H, 2—37.751 H13=-73,381 T 6*10,95 Le mode de réalisation de l'objectif pratiquement symétrique de type Gauss réalisé conformément à l'exemple t, est particulièrement "bien corrigé pour la longueur d'onde bleu de 43538 nm et- lorsqu'il est utilisé ave© ce rayonnement il possède un pouvoir séparateur supérieur à 400 traits psr millimètre pour tout son champ. En outre, cet objectif est œhromatisé pour travailler au bleu et au vert» Comme on le voit sur les graphiques dos Fig. 2 et 3» l'aberration sphérique pour la raie G ©st tellement bien corrigée qu'elle est toujours inférieur© à 8/lQoOQO de la distance focale et qu'il en est de même de 1*astigmatisme sagittal et tangenti®3.0 En outre la distension'pour les du champ est de l'ordre 4/100.000. EXEMPLE 2 - 6 h 1,62100 1,69680 1,71987 1S61090 36,2 56 92 50,4 57,2 S&yoBs (mm) uprSTw~ K2^2l5f56 H3=45,793 E4"1°1»59 E5-996,05 R6»33,713 F-7—35,854 830842,31 jy-153,34 H10—51.400 -135,43 R12—36,399 93,522 o épaisseurs ex intervalles (mm) ^=14,f S1«Og33 2* T0«6,27 S2^s49 T3=»10,81 S3«10s90 V9»84 S4»2s05 s 68 Sj=0»15 Tg-10,88 ^7=5,19 BAD ORÎGINAL 70 11590. 5 2045760 EXEMPLE 3 - Rayons (mm) Epaisseurs et Verre *D * intervalles (mm) R.,-65,1067 . L1 A ,71289 53,8 ^-12,84 R„»-146,65 £ S.,-0,14 R .49,156 L2 1,71289 53,8 J T2-5*12 I4«153,739 R—250,53 Cm S2«2,17 L3 1,67250 32,0 J T,-10,72 J R6«32,111 J S,~11,34 R?—37,637 J h 1,61700 36,6 V8,55 4 Eg-308,53 4 S.-T.57 Rq—139,36 4 Lc 1,69680 56,2 Tc-4,76 J H10—51,245 j V1»74 R^-203,18 j L6 1,71289 53,8 T.-11 ,00 U R12—35,499 0 h 1163918 45,2 Tv -1,38 E13~-111,72 1 Les modeB de réalisation réalisés conformément aux exemples 2 et 3, sont/ /particulièrement destinés à Stre utilisés avec des rayonnements de longueurs d'ondes correspondant aux raies G et e ; lorsqu'ils sont utilisés avec ces rayonnements la qualité de leur correction est comparable à celle du mode de 5 réalisation établi conformément à l'exemple 1. Dans tout le présent mémoire descriptif et les revendications, les valeurs des paramètres géométriques sont données pour des objectifs dont la distance focale est égale à 100 mm, comme il est classique de le faire dans les calculs de combinaisons optiques. 70 11590 6 2045760 BEgESDICATIOKS 1 - Objectif pratiquement symétrique de type Gauss qui comprend deux éléments extérieurs convergents biconvexes, un antérieur à un seul verre et un postérieur à deux verres collés suivant une surface concave orientée vers 5 l'avant,et entre ees deux éléments, deux éléments doublets divergents à verres non collés composés chacun d'un verre divergent biconcave intérieur et d'un verre convergent ménisque extérieur dont la concavité est orientée vers l'intérieur, cet objectif étant caractérisé en ce que les indices de réfraction de tous les verres sont plus grands que 1,6, en ce que l'épais-10 seur des verres divergents biconcaves des doublets divergents est supé rieure à 8.5 de la distance focale et en ce que les intervalles d'air déli-100 mités par les doublets divergents sont supérieurs à 3 de la distance focale. 2 - Objectif conforme à la revendication 1 où l'on désigne par n l'indice de 15 réfraction des verres pour la raie la constringence, E le rayon de courbure des dioptres, T l'épaisseur des verres et S l'intervalle séparant les verres, ces paramètres étant affectés d'indices croissants dans le sens de la propagation de la lumière et choisis pour une distance focale de 100 mm, caractérisé en ce que ces paramètres satisfont au tableau qui suit; Rayons (mm) Epaisseurs et Verre °D intervalles (mm) R.,-65 à 77 L1 1,71 à 1,76 47 à 54 T.j-12 à 18 R0—145 à -220 S^.1 à 3 R *45 à 50 h 1,65 à 1,71 53 à 59 0 R.-100 à 160 4 R_—250 à 1000 *2*4 à 7 s2«2 à 5 h 1,67 à 1,70 30 à 32 j T,-10 à 11 J R6=32 à 34 J S,«10 à 12 Rt—33 à 38 3 1,61 à 1,63 31 à 37 T.-8 à 13 Rg-240 à 310 4 S.-2 à 8 R0—130 à 155 4 L5 1,69 à 1.71 56 à 57 y T .4,5 à 5 J R10=—50 à 52 j Sc-0,1 à 2 R^-130 à 210 j H 1,68 à 1,72 48 à 54 T/-=10 à 11 E12~35 * 38 0 S 1,61 à 1,64 45 à 60 T„-1 à 6 r13—70 à 115 1 70 11590 7 2045760 3 - Objectif conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ces paramètres satisfont au tableau qui suit : S) Epaisseurs et Verre Rayons (sm) intervalles (mm) R.j-66,30 K 1,76 47,2 T.,-17,42 I Ro=-192,96 G, 8^,23 R,=46,05 L2 1,66 57,2 J W»70 l.=t08,97 4 ^£-=-352 s 51 S2=2,36 L3 1,70 30,1 J T =10,06 R6-33,51 s =10,92 Rt=-33,29 ig=252,60 J L4 • 1,62 31 yO V12»15 s =2,18 BQ--133,01 . 4 V 1,70 56,2 y Tr«4,63 J Rl0-5°,70 s =0,51 48,2 R1 ^138,25 5 L6 1,68 T6=10,95 w 60,3 R12=-37,75 H13=-73,38 h 1,62 T?=1,41 4 - Objectif conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ses paramètres satisfont au tableau qui suit s 70 11590 a 2045760 EpaisseïÈi»s et j intervalles (mm) Tc=4,66 5 - Objectif conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé se ce que e®s paramètres satisfont àu tableau qui suit s Verre ,71 1,71 1,67 S) Rajroas (mm) 53 98 53 9Ô 36.6 K.^5,11 146,65 R3=49,16 E4-153,74 H5=-250,53 Sg=32{11 B7^37,64 Sq-308,53 Jspsass intervalles (mm) Tt»12,84 S.,-0,14 T2-5,12 s2«*si7 T3=10,72 S3-11Î34 Ï4-8,55