專(zhuān)利名稱(chēng)：用于電子成象系統(tǒng)的透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與電子成象系統(tǒng)(例如，使用電荷耦合器件(CCD)或類(lèi)似的光敏電子元件的系統(tǒng))一起使用的透鏡。這些系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是公知的，并且能夠在各種文獻(xiàn)中找到有關(guān)它們的描述，其中包括登載在1989年9月的《今日物理》第24-32頁(yè)上的Rose等人撰寫(xiě)的“對(duì)于成象系統(tǒng)的物理限制”一文以及該文引用的文獻(xiàn)；以及刊登在L.Marton編、紐約Academic Press 1975年出版的《電子學(xué)和電子物理進(jìn)展》增刊8上的Sequin等人撰寫(xiě)的“電荷轉(zhuǎn)移器件”一文，通過(guò)參照把所有這些文獻(xiàn)的有關(guān)部分引用于此。
背景技術(shù)：
電子成象系統(tǒng)需要能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的圖象的透鏡系統(tǒng)，這些透鏡系統(tǒng)具有較小的尺寸，即，電子成象系統(tǒng)需要短焦距的透鏡系統(tǒng)。例如，廣泛使用具有對(duì)角線約為5.5mm的CCD(稱(chēng)為1/3英寸CCD)。在這樣的小尺寸內(nèi)，典型的CCD具有200,000個(gè)象素，于是該CCD器件的表面給出器件的分辨率為每毫米40個(gè)周期的數(shù)量級(jí)。
短焦距透鏡系統(tǒng)典型地具有較小的透鏡元件。如果這些元件太小，則難于把它們加工和裝配成完工的裝置。對(duì)于電子成象系統(tǒng)使用的透鏡，尤其當(dāng)該系統(tǒng)是大量銷(xiāo)售的產(chǎn)品的一部分時(shí)，成本常常是一個(gè)主要的因素。由于CCD具有很高的分辨率，與這些器件一起使用的透鏡必須具有較高的光學(xué)品質(zhì)。這個(gè)要求更加重了成本問(wèn)題。特別，這個(gè)要求非常重視用數(shù)目最少的透鏡元件來(lái)達(dá)到高級(jí)的光學(xué)性能。
發(fā)明概述由于上面的考慮，本發(fā)明的一個(gè)目的是為電子成象系統(tǒng)提供透鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)(1)只用兩個(gè)透鏡元件以降低成本；(2)使用最少數(shù)目的一般非球面，例如，只使用一個(gè)一般非球面，而在某些情形中，不使用一般非球面，目的還是為了降低成本；(3)使用具有相對(duì)較大直徑的透鏡元件，以便于加工和裝配；以及(4)具有與CCD和類(lèi)似的電子成象器件的光學(xué)性質(zhì)相容的光學(xué)性質(zhì)。
為了達(dá)到這個(gè)目的和其他目的，本發(fā)明提供雙元件透鏡系統(tǒng)，其中，位于透鏡系統(tǒng)的物側(cè)的第一元件具有負(fù)的光焦度，并且相對(duì)較厚，而位于透鏡系統(tǒng)的象側(cè)的第二透鏡元件具有正的光焦度，并且離第一透鏡元件相對(duì)較遠(yuǎn)，和/或相對(duì)較厚。相對(duì)于透鏡系統(tǒng)的入射光瞳，兩個(gè)透鏡元件最好都具有較大的直徑。
在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括在第一透鏡元件上的一個(gè)一般非球面和兩個(gè)在第二透鏡元件上的兩個(gè)圓錐面。在其他的實(shí)施例中，不用一般非球面。與這些實(shí)施例有關(guān)，能夠在第一透鏡元件上采用一個(gè)圓錐面，而在第二透鏡元件上采用兩個(gè)圓錐面，第二透鏡元件最好是折射-衍射混合元件。另外，能夠在第一和第二透鏡元件上使用一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面。在一些實(shí)施例中，為了得到顏色校正，第一透鏡元件由苯乙烯組成，而第二透鏡元件由丙烯酸組成。當(dāng)對(duì)于第二透鏡元件使用折射-衍射混合元件時(shí)，第一和第二透鏡元件能夠都由丙烯酸組成。
本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)具有適合于與常規(guī)的CCD一起使用的焦距和光學(xué)性質(zhì)。例如，透鏡系統(tǒng)能夠容易地達(dá)到小于5.0mm的焦距，2.8或更快的f數(shù)，和在CCD處的40周期/毫米的MTF，于是使得它們適合于與1/3英寸CCD一起使用。
附圖概述

圖1-4是按照本發(fā)明構(gòu)造的透鏡系統(tǒng)的側(cè)視示意圖。
這些附圖(它們被包括在說(shuō)明書(shū)中，并且構(gòu)成其一部分)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與說(shuō)明書(shū)一起，用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。當(dāng)然，應(yīng)該明白，附圖和說(shuō)明書(shū)兩者對(duì)于本發(fā)明只是說(shuō)明性的，而不是限制性的。較佳實(shí)施例的描述如上所述，本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)包括兩個(gè)透鏡元件。
第一透鏡元件具有負(fù)的光焦度，即，f1＜0，并且最好具有下述性質(zhì)|f1|/f0＞1.0；t1/f0＞0.5；以及D1/DEP＞2.5；這里f0是透鏡系統(tǒng)的焦距，f1是第一透鏡元件的焦距，t1是第一透鏡元件的厚度，D1是第一透鏡元件的直徑，以及DEP是透鏡系統(tǒng)的入射光瞳的直徑。使用較厚的前透鏡元件提供了對(duì)于系統(tǒng)的場(chǎng)曲率的校正。
在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)合滿(mǎn)足下面的關(guān)系|f1|f0＞1.5；以及t1/f0＞0.7。與這些實(shí)施例有關(guān)，t1/f0比值最好大于1.0。
如在這里和在權(quán)利要求書(shū)中使用的，透鏡元件的直徑是元件的最大的凈孔徑，而透鏡系統(tǒng)的入射光瞳的直徑是透鏡的等效單一焦距除以系統(tǒng)的無(wú)窮遠(yuǎn)f數(shù)。根據(jù)這些定義，下面提出的例1-4的透鏡系統(tǒng)具有D1值9.5、9.6、11.9和5.6mm，以及DEp值1.5、1.5、2.3和1.5mm，因此它們的D1/DEP比值分別是6.3、6.4、5.2和3.7。D1/DEP比值最好大于3.0。
第二透鏡單元具有正的光焦度，即，f2＞0，并且最好具有下述性質(zhì)f2/f0＜2.0；d12/f0＞0.25；D2/DEP＞1.3；以及t2/t0＞0.5；這里f2是第二透鏡元件的焦距，d12是第一和第二透鏡元件之間的距離，D2是第二透鏡元件的直徑，以及t2是第二透鏡元件的厚度。根據(jù)透鏡元件的直徑的上述定義，下面提出的例1-4的透鏡系統(tǒng)具有D2值4.0、4.0、4.5和3.9mm，因此它們的D2/DEP比值分別是2.7、2.7、2.0和2.6。D2/DEP比值最好大于1.5。
在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的透鏡系統(tǒng)滿(mǎn)足下述關(guān)系f2/f0＜1.6；d12/f0＞0.5；以及D2/DEP＞1.5。
在一些實(shí)施例中，第二透鏡元件是折射-衍射混合元件。在本領(lǐng)域中，這些元件的制造是公知的。例如，參見(jiàn)C.Londono撰寫(xiě)的博士論文“表面凹凸衍射光學(xué)元件(或位相衍射成象照片)的設(shè)計(jì)和制造，附光學(xué)絕熱例”(Tufts大學(xué)，1992年)以及在該文中引用的文獻(xiàn)，這些文獻(xiàn)的有關(guān)部分通過(guò)參照而引用于此。衍射表面有衍射效能的問(wèn)題，所有的衍射級(jí)不會(huì)達(dá)到理想的聚焦。這個(gè)效應(yīng)通常視為“眩光”。對(duì)于電子成象系統(tǒng)的應(yīng)用，衍射效能的問(wèn)題可以通過(guò)電子成象的數(shù)字處理來(lái)著手解決。
當(dāng)?shù)诙哥R元件是折射-衍射混合元件時(shí)，f2/f0的比值最好大于1.0，例如，該比值約為1.5，這里f2包括衍射表面的貢獻(xiàn)。當(dāng)不用混合元件時(shí)，f2/f0的比值最好小于1.0。
第二透鏡元件使用折射-衍射混合元件時(shí)，對(duì)于透鏡系統(tǒng)提供了顏色校正，并且允許第一和第二透鏡元件由低色散材料(諸如丙烯酸)組成。如果不使用這樣的混合元件，則第一透鏡元件應(yīng)該比第二透鏡元件有較高的色散。例如，對(duì)于這些實(shí)施例，第一透鏡元件能夠用苯乙烯組成，而第二透鏡元件用丙烯酸組成。當(dāng)然，如果需要，也能夠用其他的塑料。例如，代替苯乙烯，能夠使用具有類(lèi)似火石玻璃色散的聚碳酸酯以及聚苯乙烯和丙烯酸的共聚物(例如，NAS)。參見(jiàn)美國(guó)俄亥俄州Cincinnati市Precision Lens,Inc.,1983年出版的《塑料光學(xué)部件手冊(cè)》，第17-29頁(yè)。當(dāng)?shù)诙哥R元件是折射-衍射混合元件時(shí)，一般能夠得到最高等級(jí)的顏色校正(軸向和橫向)。
在一些較佳實(shí)施例中，第一透鏡元件具有一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面，而第二透鏡元件也具有一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面。這種結(jié)構(gòu)便于透鏡系統(tǒng)的制造。
在另一些實(shí)施例中，第二透鏡元件可以具有兩個(gè)圓錐面，而第一透鏡元件可以具有一個(gè)物側(cè)表面和一個(gè)象側(cè)表面，前者是球面，后者在某些實(shí)施例中是圓錐面，而在其他實(shí)施例中是一般非球面。具體而言，當(dāng)?shù)诙哥R元件是折射-衍射混合元件時(shí)，第一透鏡元件的象側(cè)表面可以是圓錐面。在其他情況下，對(duì)于這些實(shí)施例，第一透鏡元件的象側(cè)表面典型地是一般非球面，以利于象差校正。圓錐面優(yōu)于一般非球面，這是因?yàn)槿绻睆窖由斓贸鰞艨讖綍r(shí)，用來(lái)確定一般非球面的多項(xiàng)式(參見(jiàn)下式)能夠引出不希望的表面結(jié)構(gòu)，而圓錐面不存在這樣的問(wèn)題。
在這里和在權(quán)利要求書(shū)中按照術(shù)語(yǔ)“球面”、“圓錐面”和“一般非球面”的通常意義使用這些術(shù)語(yǔ)，為此，使用了下述形式的透鏡表面方程z=cy21+[1-(1-k)c2y2]1/2+Dy4+Ey6+Fy8+Gy10+Hy12+Iy14]]>這里z是在距系統(tǒng)的光軸y處的表面弛垂度，c是透鏡在光軸處的曲率，而k是圓錐常數(shù)。
于是，如果“k”以及“D”到“I”都是零，則表面是球面；如果“k”不是零而“D”到“I”都是零，則表面是圓錐面；如果“D”到“I”中至少一個(gè)不是零，則表面是一般非球面?！発”不是零而“D”到“I”中至少一個(gè)不是零的表面是一般非球面。當(dāng)然，除了上面提出的式子以外，也能夠用其他的式子來(lái)描述透鏡元件的表面，并且對(duì)這個(gè)式子的有關(guān)的參數(shù)值作類(lèi)似的考慮，以確定某個(gè)特定的表面是球面、圓錐面還是一般非球面。
圖1至4描述了按照本發(fā)明構(gòu)造的各種透鏡系統(tǒng)。相應(yīng)的說(shuō)明和光學(xué)性質(zhì)分別在表1至表4中給出。對(duì)于在圖2和圖4中使用的玻璃平板，采用Hoya牌號(hào)。在實(shí)踐本發(fā)明時(shí)，也可以使用其他制造商制造的同等的玻璃。對(duì)于塑料元件，使用工業(yè)可接受的材料。
在表1和2中提出的非球面系數(shù)是用于上面提出的式子的。在表中使用的略語(yǔ)如下EEL等效焦距FVD前頂點(diǎn)距離f/ f數(shù)ENP從長(zhǎng)共軛點(diǎn)看到的入口光瞳BRL筒長(zhǎng)OBJ HT 物高M(jìn)AG放大率STOP 小孔光闌的位置和尺寸IMD象距OBD物距OVL總長(zhǎng)與表中各個(gè)表面相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記“c”表示圓錐表面。與表1和2的表面2相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記“a”表示一般非球面。表3表面6和7表示衍射表面。在該表中使用的星號(hào)表示對(duì)于衍射表面在Sweatt模型中使用的折射率和阿貝數(shù)，例如，Ne值9999和Ve值-3.4。參見(jiàn)W.C.Sweatt，“全息光學(xué)元件和超高折射率透鏡之間的數(shù)學(xué)等效”，刊載于《美國(guó)光學(xué)雜志》，1979年，第69卷，第486-487頁(yè)。雖然在圖3中把衍射表面作為一個(gè)單獨(dú)的元件示出，但事實(shí)上它是第二透鏡元件的一部分。表1-4中的表面3是光暈(vignetting)表面。在表中給出的所有的尺寸都以毫米為單位。
如通常那樣，在繪制這些圖時(shí)，使長(zhǎng)共軛點(diǎn)在左邊，而短共軛點(diǎn)在右邊。因此，在本發(fā)明的典型的應(yīng)用中，要觀察的物將在左邊，而電子成象系統(tǒng)(例如，使用CCD的系統(tǒng))將在右邊。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定的實(shí)施例，但應(yīng)理解，本領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人根據(jù)上面的揭示就能做出不背離本發(fā)明的范圍和精神的各種變更。下面的權(quán)利要求書(shū)打算覆蓋此處提出的特定的實(shí)施例以及這些變更、改變和等效物。
表1表面 凈孔徑編號(hào) 類(lèi)型 半徑 厚度 玻璃 直徑1 4.93975.08731苯乙烯9.542ac 1.53232.89159 3.203 ∞ 0.92144 1.474 小孔光闌 0.18423 1.685c 6.01662.21905丙烯酸4.006c -2.0489 4.67874 4.00標(biāo)記a-多項(xiàng)式非球面c-圓錐截面圓錐表面編號(hào)常數(shù)2-1.3889E-015-4.7668E+016-7.2577E-01偶多項(xiàng)式非球面表面編號(hào) D E F G H I2 1.3599E-03 2.1563E-03 -6.1775E-03 2.4938E-03 2.6865E-05 -1.4075E-04系統(tǒng)一級(jí)性質(zhì)OBJ.HT:-310.00f/ 2.80MAG: -0.0080STOP:0.00在表面4后 DIA:1.6001EFL:4.09873FVD:15.9821ENP:10.9749IMD:4.67874BRL:11.3033EXP:-2.80210OBD:-503.622 OVL:519.604元件一級(jí)性質(zhì)元件表面 光焦度 f′編號(hào)編號(hào)1 12 -0.11867-8.42712 56 0.29369 3.4050
表2表面 凈孔徑編號(hào)類(lèi)型半徑 厚度 玻璃 直徑1 4.89064.9000苯乙烯 9.602 ac 1.58402.880003.303∞ 0.950001.504 小孔光闌 0.190001.605 c 6.22772.40000 丙烯酸 4.006 c -2.0793 3.370004.007∞ 0.55000 C5 6.008∞ 1.000056.00標(biāo)記a-多項(xiàng)式非球面c-圓錐截面圓錐表面編號(hào)常數(shù)2-1.3889E-015-4.9915E+016-7.4312E-01偶多項(xiàng)式非球面表面編號(hào) DE F G H I2-4.3543E-03 9.2650E-03 -9.9861E-03 4.0803E-03 -6.4199E-04 3.4693E-06系統(tǒng)一級(jí)性質(zhì)OBJ.HT:-308.00f/ 2.82MAG: -0.0080STOP:0.00在表面4后 DIA:1.5956EFL:4.16672FVD:16.2400ENP:10.6682IMD:1.00005BRL:15.2400EXP:-2.80210OBD:-512.386 OVL:528.626元件一級(jí)性質(zhì)元件表面 光焦度 f′編號(hào)編號(hào)1 12 -0.11358 -8.80472 56 0.286513.4903
表3表面凈孔徑編號(hào) 類(lèi)型 半徑 厚度 玻璃 直徑1 7.5616 4.34575丙烯酸 11.902c 2.4466 7.85084 5.833∞ 2.90000 3.754c 6.4812 3.08783丙烯酸 4.575c -5.15580.00100 4.546 1000.0000 0.00100★★★★★★ 4.537 -998.8000 7.57866 4.53標(biāo)記c-圓錐截面圓錐表面編號(hào)常數(shù)2-3.9940E-014-2.4310E+005-2.2088E+00系統(tǒng)一級(jí)性質(zhì)OBJ.HT:-275.00f/ 1.84MAG: -0.0090STOP:2.53在表面4后 DIA:4.4613EFL:4.25080FVD:25.7651ENP:11.2131IMD:7.57866BRL:18.1864EXP:-388641OBD:-463.377OVL: 489.142元件一級(jí)性質(zhì)元件表面 光焦度 f′編號(hào)編號(hào)1 12 -0.98183E-01-10.1852 45 0.15688 6.37453 670.12022E-01 83.183
表4表面 凈孔徑編號(hào) 類(lèi)型半徑 厚度 玻璃 直徑1 3.28602.29000 苯乙烯5.602c 1.07401.51000 2.303 ∞ 0.00000 1.904c 2.81303.10000 丙烯酸3.905c -1.9130 0.00000 3.906 小孔光闌 3.00000 1.907 ∞ 0.50000 C54.008 ∞ 1.11707 4.00標(biāo)記c-圓錐截面圓錐表面編號(hào)常數(shù)2-3.1855E-015-1.4577E+00系統(tǒng)一級(jí)性質(zhì)OBJ.HT:-255.00f/ 2.50 MAG:-0.0080STOP:0.00在表面6后 DIA:1.811EFL:3.81046FVD:11.5171ENP:5.46002IMD:1.11707BRL:10.4000EXP:-3.32796OBD:-474.118 OVL:485.635元件一級(jí)性質(zhì)元件表面光焦度 f′編號(hào)編號(hào)112-0.22890 -4.3688245 0.339622.944權(quán)利要求
1．一種用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有焦距f0，并且按照從其物側(cè)至象側(cè)的順序，所述系統(tǒng)包括(a)第一透鏡元件，它具有焦距f1和厚度t1；以及(b)第二透鏡元件，它具有焦距f2，所述第二透鏡元件與所述第一透鏡元件相隔距離d12；其特征在于f1＜0；|f1|/f0＞1.0；t1/f0＞0.5；f2＞0；以及d12/f0＞0.25。
2．如權(quán)利要求1所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于|f1|/f0＞1.5；t1/f0＞0.7；以及d12/f0＞0.5。
3．如權(quán)利要求1或2所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于f2/f0＜2.0。
4．如權(quán)利要求3所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于f2/f0＜1.6。
5．如權(quán)利要求1或2所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡元件具有厚度t2，并且t2/f0＞0.5。
6．如權(quán)利要求1或2所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡元件具有的色散高于所述第二透鏡元件的色散。
7．如權(quán)利要求6所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡元件由苯乙烯組成，而所述第二透鏡元件由丙烯酸組成。
8．如權(quán)利要求1或2所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡元件是折射-衍射混合元件。
9．如權(quán)利要求8所述的透鏡元件，其特征在于，所述第一透鏡元件和所述第二透鏡元件由丙烯酸組成。
10．如權(quán)利要求8所述的透鏡元件，其特征在于f2/f0＞1.0。
11．如權(quán)利要求1所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于(ⅰ)所述第一透鏡元件具有一個(gè)球面和一個(gè)一般非球面；以及(ⅱ)所述第二透鏡元件具有兩個(gè)圓錐面。
12．如權(quán)利要求1所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于(ⅰ)所述第一透鏡元件具有一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面；以及(ⅱ)所述第二透鏡元件具有兩個(gè)圓錐面。
13．如權(quán)利要求12所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡元件是折射-衍射混合元件。
14．如權(quán)利要求1所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于(ⅰ)所述第一透鏡元件具有一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面；以及(ⅱ)所述第二透鏡元件具有一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面。
15．如權(quán)利要求14所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述圓錐面在所述第一和第二透鏡元件的每一個(gè)的物側(cè)。
16．如權(quán)利要求1或2所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡系統(tǒng)具有直徑為DEP的入射光瞳，而所述第二透鏡元件具有直徑D2，其中D1/DEP＞2.5；以及D2/DEP＞1.3。
17．如權(quán)利要求16所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于D1/DEP＞3.0；以及D2/DEP＞1.5。
18．一種用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，按照從其物側(cè)至象側(cè)的順序，所述系統(tǒng)包括(a)負(fù)的第一透鏡元件，它具有一個(gè)球面和一個(gè)一般非球面；以及(b)正的第二透鏡元件，它具有兩個(gè)圓錐面。
19．一種用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，按照從其物側(cè)至象側(cè)的順序，所述系統(tǒng)包括(a)負(fù)的第一透鏡元件，它具有一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面；以及(b)正的第二透鏡元件，它具有兩個(gè)圓錐面。
20．如權(quán)利要求19所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡元件是折射-衍射混合元件。
21．一種用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)，其特征在于，按照從其物側(cè)至象側(cè)的順序，所述系統(tǒng)包括(a)負(fù)的第一透鏡元件，它具有一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面；以及(b)正的第二透鏡元件，它具有一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面。
22．一種用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有直徑為DEP的入射光瞳，并且按照從其物側(cè)至象側(cè)的順序，所述系統(tǒng)包括(a)負(fù)的第一透鏡元件，它具有直徑D1；以及(b)正的第二透鏡元件，它具有D2；其特征在于D1/DEP＞2.5；以及D2/DEP＞1.3。
23．如權(quán)利要求22所述的透鏡系統(tǒng)，其特征在于D1/DEP＞3.0；以及D2/DEP＞1.5。
24．一種光學(xué)系統(tǒng)，用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)和用于檢取所述象的電子成象系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡系統(tǒng)是權(quán)利要求1或2的透鏡系統(tǒng)。
25．如權(quán)利要求24的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述電子成象系統(tǒng)是電荷耦合器件。
26．一種光學(xué)系統(tǒng)，包括用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)和用于檢取所述象的電子成象系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡系統(tǒng)是權(quán)利要求18的透鏡系統(tǒng)。
27．如權(quán)利要求26所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述電子成象系統(tǒng)是電荷耦合器件。
28．一種光學(xué)系統(tǒng)，包括用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)和用于檢取所述象的電子成象系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡系統(tǒng)是權(quán)利要求19的透鏡系統(tǒng)。
29．如權(quán)利要求28所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述電子成象系統(tǒng)是電荷耦合器件。
30．一種光學(xué)系統(tǒng)，包括用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)和用于檢取所述象的電子成象系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡系統(tǒng)是權(quán)利要求21的透鏡系統(tǒng)。
31．如權(quán)利要求30所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述電子成象系統(tǒng)是電荷耦合器件。
32．一種光學(xué)系統(tǒng)，包括用于形成物體的象的透鏡系統(tǒng)和用于檢取所述象的電子成象系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡系統(tǒng)是權(quán)利要求22或23的透鏡系統(tǒng)。
33．如權(quán)利要求32所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述電子成象系統(tǒng)是電荷耦合器件。
全文摘要
一種用于電子系統(tǒng)的透鏡系統(tǒng)具有兩個(gè)透鏡。第一透鏡(S1/S2)具有負(fù)的光焦度，而第二透鏡(S4/S5)具有正的光焦度，它與第一透鏡(S1/S2)相隔的距離至少是透鏡系統(tǒng)的焦距的四分之一。在一個(gè)實(shí)施例(圖3)中。第二透鏡(S4/S5)是折射－衍射混合元件，在那種情形中，第一和第二透鏡(S1/S2和S4/S5)都能夠用丙烯酸組成；并且只具有球面和圓錐面。在其他的實(shí)施例(圖1、2和4)中，第一透鏡(S1/S2)具有比第二透鏡(S4/S5或S5/S6)更高的色散，例如，第一透鏡(S1/S2)用苯乙烯做成，而第二透鏡(S4/S5或S5/S6)用丙烯酸做成。在這種情形中，第一透鏡(S1/S2)能夠具有一個(gè)球面和一個(gè)一般非球面，而第二透鏡(S5/S6)滿(mǎn)夠具有圓錐面(圖1和2)，或者第一和第二透鏡兩者(S1/S2和S4/S5)都能夠具有一個(gè)球面和一個(gè)圓錐面(圖4)。
文檔編號(hào)G02B27/00GK1238839SQ97180169
公開(kāi)日1999年12月15日 申請(qǐng)日期1997年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月29日
發(fā)明者梅爾文·H·克賴(lài)策爾 申請(qǐng)人:美國(guó)精密鏡片股份有限公司