<Desc/Clms Page number 1>
Pankratisches Objektiv für Aufnahme- und Wiedergabe-Zwecke
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
EMI2.2
EMI2.3
<Desc/Clms Page number 3>
Insbesondere wird durch die im einzelnen niedergelegten neuen Merkmale und ihre Kombination eine wesentliche Verfeinerung der Bildleistung unter einer als nahezu optimal zu bezeichnenden Kleinhaltung der baulichen Gesamtanordnung sowie der Dimensionierung der Linsenelemente erreicht, und somit werden zugleich neben dem technischen Leistungsfortschritt noch sehr günstige Einbaumöglichkeiten der vorliegenden Abbildungssysteme praktisch nutzbar gemacht.
Im Zuge der Untersuchung zur Erfindung hat es sich dabei als erreichbar erwiesen, den Bildschalenverlauf über das ganze nutzbare Gesichtsfeld hinweg auch für einen breiten Massstabs-Änderungsbereich besonders günstig zu gestalten durch eine neuartige Bemessung des der blendenseitigen Zerstreuungslinse nachfolgenden sammelnden Meniskus im Relay. Diese neue Gestaltung, findet dabei ihre anspruchsgemässe Kennzeichnung darin, dass die Summe der Radienlänge der beiden Aussenflächen dieses gegen das Bild konvexen Meniskus ihrem absoluten Wert nach grösser ist als 45% der Äquivalentbrennweite des gesamten Relay, aber kleiner ist als 115% eben dieser Äquivalentbrennweite.
Formelmässig lautet dieses Merkmal
EMI3.1
EMI3.2
Durch diese Bemessungsregel wird diesen beiden an Luft grenzenden Aussenflächen dieses Positiv-MenÏJ ! - kus ein Radien- und damit ein Krümmungs-Bereich zugewiesen, innerhalb dessen seine Flächen eine starke Beeinflussung der seitlichen Bildstrahlen bewirken, ohne jedoch zu solch krummen Radien zu führen, als dass diese Aussenflächen die fabrikatorisch bekanntlich so ungünstige Halbkugelform annehmen müssten.
Einemsolchen auf den seitlichen Strahlenverlauf hochwirksamen Meniskus ist abersehr oft eine merk- liche Unterkorrektionswirkung in bezug auf die sphärische Aberration verhaftet, welche ihrerseits die Bildleistung nachteilig beeinflussen könnte. Einer solchen oder ähnlich bewirkten Verminderung der Bildgüte wird nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung erfolgreich dadurch begegnet, dass in Übereinstimmung mit dem zugeordneten Anspruchsmerkmal der gegen die Blende hohlen stark gekrümmten vorderen Aussenfläche (Rz) der Zerstreuungslinse (Z) ein Krümmungsradius erteilt wird, dessen absolute Länge zwischen 13, 75 und 27, 50% der Äquivalentbrennweite des Gesamt-Relays liegt.
Diese Erfindungsregel lautet also formelmässig :
EMI3.3
worin wiederum f die Gesamtbrennweite des Relays ist.
Bei diesem zur Erzeugung einer auffangbaren Abbildung dienenden Relay-System soll überhaupt zweckmässigerweise im Interesse einersich über ein verhältnismässig ausgedehntes Gesichtsfeld erstreckenden guten Bildschärfenleistung dem der genannten Zerstreuungslinse (Z) nachgeschalteten einfachen oder zusammengesetzten Positiv-Meniskus (M) eine Brechkraft ss < \ < ) gegeben werden, die grösser ist als der Äquivalentbrechkraft des Gesamt-Relays, und es soll dabei gleichzeitig Sorge getragen werden, dass die Flächenbrechkräfte aller jener Flächen, welche der gegen das Bild konvexen rückwärtigen Sammelfläche (RM) dieses Positiv-Meniskus bis zur Blende hin vorausgehen, so stark bemessen sind,
dass der Absolutwert
EMI3.4
EMI3.5
wobei mit # wieder die Äquivalentbrechkraft des Gesamt-Relays bezeichnet ist und die Summe über alle Flächenbrechkräfte die der Blende bzw. dem vorausgehenden Kompensator-Teilglied am nächsten stehende erste Fläche ( < o) bis zur zerstreuenden und gegen den Blendenort hohlen Vorderfläche dieses Positiv-Meniskus ( < PRM) zu bilden ist.
<Desc/Clms Page number 4>
. Es war bereits weiter oben ausgeführt worden, dass diesem blendenseitigen Systemteil inRichtung zum bildseitigen Doublet hin ein sammelndes Teilsystem nachgeschaltet ist, welches vorteilhaft aus einem Paar von Positivlinsen besteht. Dadurch wird in an sich bekannter Weise erreicht, dass die benötigten Beträge an positiver Brechkraft auf eine vergrösserte Zahl von Glas-Luft-Flächen verteilt und damit die einzelnen Aberrations-Anteile der Flächen in günstiger Weise herabgesetzt werden. So wird es in einfacher Weise ermöglicht, auch für hohe relative Öffnungen eines solchen Abbildungs-Systems eine gute Bildleistung zu erreichen.
Hiezu dient nach der Erfindung zusätzlich noch die folgende Bauregel, nach der im Falle eines solchen zwischen dem blendenseitigen und bildseitigen Systemteil eingeschlossenen Paares von Positivlinsen letzteres so aufzubauen ist, dass dieses Positivlinsen-Paar seinerseits ein sammelndes Nachbarflächenpaar (Np) einschliesst, dessen Flächenbrechkraftssumme (CPNP) grösser ist als 1750/0, aber kleiner bleibt als 4250/0 der Äquivalentbrechkraft des Gesamt-Relays, wofür der formelmässige Ausdruck geschrieben werden kann :
EMI4.1
Diese vorgenannte Bauregel wirkt sich nach der Erfindung weiterhin besonders vorteilhaft dann aus, wenn dieses Paar benachbarter und zwischen dem blendenseitigen Systemteil einerseits und dem bildseitigen Doublet anderseits eingeschlossene Positivlinsen-Paar eine solche Brechkraft, d. h. also eine Flächenbrech -
EMI4.2
EMI4.3
bleibtals das4fache derÄquivalentbrechkraft desGesamt-Relays und daher alsodieformelmässigewoei'pop also die Summe aller Flächenbrechkräfte der Einzelflächen dieses eingeschalteten Positiv-Linsengliedes P bedeutet.
Das bildseitige Doublet dieses neuen Abbildungssystems ist von ungleichschenkliger Gestaltung und vorzugsweise aus zwei Einzellinsen entgegengesetzten Stärkevorzeichens zusammengesetzt, welche ein inneres Nachbarflächenpaar zwischen sich einschliessen, an dem in an sich bekannter Weise eine Brech- zahlen- und/oder Dispersions- und/oder Radien-Differenz eingeführt ist. Wird das eingeschlossene Nachbarflächenpaar unter Verzicht auf eine Radien-Differenz mit gleichgrossen und gleichgerichteten Krüm- mungsradien ausgestattet, so ist das Doublet zur Ausbildung als Kittglied geeignet, wobei dann aber das Nachbarflächenpaar nur im Rahmen der ihm verhafteten Brechzahlen-und/oder Dispersions-Differenz wirksam werden kann.
Durch Einführung der genannten Radien-Differenz können im Inneren dieses bildseitigen Doublets aber grössere dioptrische Wirkungen nutzbar gemacht werden, wobei letztere nach der
EMI4.4
der Absolutwert dieser anspruchsgemässen Brechkraftszumessung :
EMI4.5
In den nachfolgenden Zeichnungen Fig. 1-4 ist ein pankratisches Objektiv mit dem vorliegend im einzelnen beschriebenen und neuartig bemessenen Relay in Teilansicht und Halbschnitt zeichnerisch dargestellt (Fig. l), unter besonderer und vergrösserter Darstellung seiner einzelnen Baugruppen (Fig. 2-4). Es bedeuten darin im einzelnen :
In Fig. 1 ist der Vario-Teil des pankraiischen Gesamt-Systems mit V bezeichnet, in welchem dessen innere Linsensysteme mit ihren Fassungsringen als V... Vs gestrichelt dargestellt sind.
Auf der dem Blendenort mit seiner Irisblende B zugewendeten Seite enthält V weiter das die zur Massstabsänderung dienende Teilanlage abschliessende Kompensator-Teilglied KT. Diesem Teil-System folgt ausser der Blende
<Desc/Clms Page number 5>
das blendennahe Teilglied (E, Z, M) des erfindungsgemässen Relays nach.
Weiterhin sind in Fig. 2 die der Objektseite zugekehrten Radien der Bauelemente dieses Teil-Systems mit R. Rz und RM bezeichnet, während die dem Bild zugekehrten Krümmungsradien Rr, R# R#genannt sind. Die Dicken dieser Linsen wurden mit dE, dund dM bezeichnet, wobei die beiden letzteren mit ihren Nachbarflächen NM die zerstreuende Luftlinse von der Form einer Bikonvex-Linse einschliessen, welche die axiale Dicke aN, M und die Luftlinsen-Brechkraft YN besitzt. Der Abstand des der Blende nächstgelegenen Flächenscheitels von eben dieser Blende ist mit b und der der Zerstreuungsfläche RZ vorausgehende Achsenabstand ist mit aZ bezeichnet.
Sofern beim Aufbau des Relays auf die Verwendung der Einschaltlinse E verzichtet ist, wird dann aZ mit b identisch. Die Linsengruppen Z und M, von denen M in Fig. l als eine Variationsmöglichkeit durch die eingestrichelten Innenradien als dreiteiliges Glied veranschaulicht ist, bilden zusammen einen gegen die längere Konjugierte mit konkaven Aussenflächen ausgestatteten Gesamt-Meniskus, wie in Fig. 2 erkennbar ist. Wird der Positiv-Meniskus (M) als Doublet aus-
EMI5.1
die beiden einzelnen Sammel-Elemente dieses Positivgliedes P mit den Flächenradien Rp und R#1 sowie RP2 und R#2.
Der Abstand der Vorderfläche Rpl dieses Gliedes von der Rückfläche RM des blendenseitig vorausgehenden Meniskus ist dabei mit a P und der axiale Abstand zwischen den beiden Teilgliedern Pl und P2 mit ap,P bezeichnet. Das Nachbarflächenpaar, welches diesen letztgenannten Abstand einschliesst, besitzt eine positive Flächenbrechkraftssumme, die mit (PNP, und eine Flächenbrechkraftssumme dieses Gesamtgliedes P, die mit #P bezeichnet ist.
Von der Rückfläche R#2 aus steht nun in Richtung zum Bilde hin im Abstand ap BD das bildseitige Doublet BD, dessen Aufbau in Fig. 4 dargestellt ist und dessen Bezeichnungsweise analog derjenigen der
EMI5.2
terisiert.
In der nachfolgenden Zahlentafel, welche die gleichen Bezeichnungen wie die Abbildungen trägt, werden für eine Relay-Brennweite f= 100, 0 mm die Radien, Dicken und Abstände angegeben, von dem die beiden letzteren längs der optischen Achse gemessen sind. Die für dieses Ausführungsbeispiel verwendeten Gläser sind durch ihre Brechzahlen n sowie Ihre Farbenzerstreuung durch die ABBEsche Zahl v charakterisiert.
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
<tb>
<tb>
Beispiel <SEP> : <SEP>
<tb> f= <SEP> 100, <SEP> 0 <SEP> #=+10,0 <SEP> dptr
<tb> Kompensator-Teilglied
<tb> Blendenort
<tb> az=b=3, <SEP> 670
<tb> RZ <SEP> =-20; <SEP> 755
<tb> dZ <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 294 <SEP> nZ <SEP> = <SEP> 1,6968 <SEP> vZ=55, <SEP> 6
<tb> R <SEP> =+617, <SEP> 66
<tb> aN, <SEP> M <SEP> = <SEP> 4, <SEP> 745 <SEP>
<tb> RM <SEP> =-47, <SEP> 446
<tb> dM <SEP> = <SEP> 3, <SEP> 192 <SEP> nM <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 6200 <SEP> vm <SEP> = <SEP> 36, <SEP> 3 <SEP>
<tb> RM' <SEP> = <SEP> -22,153
<tb> aM, <SEP> p <SEP> = <SEP> 0. <SEP> 345 <SEP>
<tb> Rp <SEP> =+387, <SEP> 89 <SEP>
<tb> i <SEP> dp. <SEP> =2,588 <SEP> np.
<SEP> =1, <SEP> 6080 <SEP> v <SEP> =46, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Rp <SEP> =-62, <SEP> 163 <SEP>
<tb> 1
<tb> app <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 380 <SEP>
<tb> Rp <SEP> =+33, <SEP> 505
<tb> 2 <SEP> dp2 <SEP> =3,364 <SEP> np2=1,6204 <SEP> vp2=60,3
<tb> Rp <SEP> =+253, <SEP> 92
<tb> 2
<tb> ap, <SEP> BD <SEP> = <SEP> S <SEP> 243 <SEP>
<tb> RBD <SEP> = <SEP> + <SEP> 32,997
<tb> dBD1=4,313 <SEP> nBD1=1,6204 <SEP> vBD1=20,3
<tb> RBD1=-152,88
<tb> aBD1,2=0,086
<tb> RBD2 <SEP> =¯plan
<tb> dBd. <SEP> =1,725 <SEP> nDB.=1,7618 <SEP> vBD <SEP> = <SEP> 27. <SEP> 0
<tb> RBD2'=+20,255
<tb>
EMI6.2
es ist darin in Übereinstimmung mit dem Merkmal (1) und Merkmal (3)
EMI6.3
so dass dieser Wert damit sowohl unter dem Betrage von 2,50 f liegt als auch zwischen die Grenzwerte von 45% und 115% der Äquivalentbrennweite dieses Relays fällt.
Weiter ist der Absolut-Wert von Rz = 20, 755% der Relay-Brennweite und liegt also in Übereinstimmung mit der Bedingung (4) zwischen 0, 1375 f einerseits und 0, 2750 f anderseits.
In diesem Zahlenbeispiel ist aus Gründen des einfachen Aufbaus auf die Anwendung der Einschaltlinse E verzichtet, so dass der erwähnte Fall vorliegt, bei dem die axiale Länge des dem vorderen Flächenscheitel der Zerstreuungslinse (raz) vorausgehenden Luftabstandes mit dem Scheitelabstand der ersten Fläche bis zum Blendenort (b) identisch gleich ist.
<Desc/Clms Page number 7>
Im bildseitigen Doublet ist in Übereinstimmung mit den vorstehenden Ausführungen jene Bauform gewählt, bei der das eingeschlossene Nachbarflächenpaar dieses bildseitigen Gliedes eine Luftlinse umschliesst, der demonstrativ eine sehr hohe Flächenbrechkraft gegeben worden ist, welche im Beispielsfalle zu mehr als 40% der Äquivalentbrechkraft des gesamten Relay-Systems bemessen ist. Für den Aufbau der Einzellinsen wurden normal-übliche Glasarten verwendet, wobei die Gesamtanlage eine fortschrittliche Bildleistung aufweist. Letztere würde darüber hinaus noch durch die Verwendung von Spezialgläsern einer weiteren Steigerung fähig sein. Ebenso sei an dieser Stelle unterstrichen, dass dieser der reellen Abbildung dienende Relay-Teil auch zu andern Abbildungs-Aufgaben erfolgreich verwendbar ist.
Hiezu wird insbesondere auf die Möglichkeit verwiesen, durch den Einsatz spezieller Linsenbaustoffe mit besonderen Durchlässigkeits-Eigenschaften im ultravioletten oder im infraroten Spektralgebiet solche Systeme auch für Abbildungs-Aufgaben in den Gebieten unsichtbaren Lichtes einzusetzen.
In der nachfolgenden Tabelle sind die einzelnen Flächenbrechkräfte und ihre Flächenbrechkraftssummen noch einmal übersichtlich zusammengestellt. Daraus ist insbesondere zu ersehen, dass für das eingeschlossene Positiv-Glied zwei Einzellinsen verwendet worden sind, die ein sammelndes Nachbarflächenpaar bilden, dessen Brechkraft mit 2, 8297 # sogar noch grösser ist als die Flächenbrechkraftssumme des ganzen Positivlinsenpaares, welche insgesamt nur das 2, 7421fache der Äquivalentbrennweite des Gesamt-Relays ausmacht.
Weiter ist aus den Wertangaben ersichtlich, dass beim Ausführungsbeispiel eine Mittellage innerhalb des Bedingungs-Bereichs von Formel (2) gewählt worden ist, während diese Bemessungsgrösse bei den Ausführungen nach der deutschen Patentschrift Nr. 1094480 unter 0,55 # (Beispiel I) liegt und sich bis unter den Wert von 0,45 # (Beispiel III) erstreckt. In dieser Tabelle sind schliesslich alle Baugrössen, welche Gegenstand der anspruchsgemässen Kennzeichnungsmerkmale bilden, noch einmal getrennt in der Reihenfolge der einzelnen Ansprüche verzeichnet worden.
Tafel der Brechkrafts-Werte #Z = -3, 35719 cb
EMI7.1
EMI7.2
EMI7.3
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
und ausserdem gemäss Bedingung (6)
EMI8.2
welches eindeutig grösser ist als 1, 50 D.
Weiterhin ist gemäss Bedingung (7)
EMI8.3
und gemäss Bedingung (8) dieSumme aller Flächenbrechkräfte dieses Positiv-Teiles P ist #p = +2, 74213 q, und schliesslich gemäss Bedingung (9) ist
EMI8.4
EMI8.5