Lichtstarkes Objektiv mit anastigmatischer Bildfeldebnung nach Art des modifizierten Gauss-Typus. Die vorliegende Erfindung.
betrifft ein lichtstarkes Objektiv mit, anastigmatiseher Bildfeldebnung nach Art des modifizierten Gauss-Typus mit zwei die Blendenebene ein schliessenden Objektivhälften, wobei die auf der Seite der längeren Strahlungsweite ste hende Hälfte F im Sinne der photographi schen Aufnahme dein Objektiv zugekehrt ist und als Frontglied eine Erweiterung der Gaussisehen Objektivhälfte darstellt, während die auf der andern Seite der BlendenebenP stehende,
hintere Objektivhälfte H die Form gestaltung einer nicht erweiterten Objektiv hälfte aufweist.
Das lichtstarke Objektiv nach der vorlie genden Erfindung, deren relative Öffnung zweckmässig zwischen etwa. 1:2 und<B>1.:1-</B> liegt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Seite der längeren Strahlungsweite stehende und das Prontglied bildende, vordere Objek- tivhälfte F derart aufgebaut ist, dass einem die vordere Objektivliälfte gegen die längere Strahlungsweite begrenzenden meniskenförmi- gen und gegen die Blendenebene hohlen Linsenglied 1 zwei der Blendenebene L voraufgehende Linsenpaare II,
III nach geschaltet sind, die ihrerseits aus menisken- förmigen Einzellinsen bestehen, die sämtlich ebenfalls gegen die Blendenebene hohl sind und zugleich paarweise entgegengesetzte Stär kevorzeichen besitzen.
Zweckmässig besitzt das die vordere Objek- tivhälfte gegen die längere Strahlungsweite begrenzende meniskenförmige Linsenglied I eine positive Brechkraft., wenn das Objektiv als Aufnahmeobjektiv einer Oszillographen- Kamera zur Registrierung von Schirmbildern eines Bratin'selien Rohres zu dienen hat. Dabei ist. im Objektivraum eine erhöhte Strahlen konvergenz zweckmässig und demgemäss eine die längere Strahlungsweite begrenzende Sam inelwirkung des Grenzgliedes besonders vor teilhaft.
Das die längere Strahlungsweite begren zende Linsenglied I kann aber auch eine nega tive Brechkraft besitzen, und das Objektiv findet dann Anwendung, wenn es sich für das Objektiv als vorteilhaft erweist, die Hauptpunktlage in der Weise zu beeinflussen, dass sie in der Lichtrichtung nach der Seite der kürzeren Strahlungsweite hin verschoben werden soll.
Eine solche Massnahme ist. insbe- sonders bei sehr lichtstarken Objektiven ange zeigt, die dann auf Grund dieser baulichen Ausgestaltung eine längere bildseitige Schnitt weite pö besitzen und daher besonders günstig in solche photographische Aufnahmegeräte eingebaut werden können, bei denen nvischen der Hinterlinse des Objektivs und dem licht empfindlichen Film umlaufende Blenden oder Refle-,spiegel angeordnet sind.
Eine derartige Beeinflussung der Haupt punktslage ist um. so wirksamer, je grösser der Abstand A des die vordere Objektivhälfte gegen die längere Strahlungsweite begrenzen den meniskenförmigen und gegen die Blende hohlen Linsengliedes I von der Blende B ist, wie diesbezügliche Untersuchungen ergeben haben. Zweckmässig ist dieses Linsenglied 1 der vordern Objektivhälfte in einem Abstand A von der Blendenebene angeordnet, der ,grösser ist als ein Drittel der Gesamtbrenn weite des Objektivs.
Sofern ein solches Objektiv nur mit voller Öffnung verwendet wird und daher keine körperliche Blende enthält, so ist die Mitte des freien Blendenraumes als Ort der Bleii- denebene zu betrachten und massgeblich für die technische Bestimmung dieses Abstandes, in dem die beiden aus meniskenförmigen und gegen die Blendenebene hohlen Einzellinsen bestehenden Linsenpaare II und III des Frontgliedes F untergebracht sind.
Im Frontglied steht das dieses gegen die längere Strahlungsweite begrenzende menis- kenförmige und gegen die Blende hohle Lin senglied I an der Stelle des grössten Strah lenquerschnittes. Infolgedessen besitzt zur Er zielung relativ geringer Flächenkrümmungen zweckmässig das hierfür verwendete Glas eine Brechzahl (n1), die grösser ist als die Brech- zahl des Glases der dieses Frontglied auf der Seite der Blendenebene begrenzenden Linse (L5), deren Brechzahl mit n5 bezeichnet ist,
welche Brechzahlen hier und im folgenden stets auf die gelbe d-Linie des Heliumsspek- trums bezogen sind.
Dies ist vor allem dann angezeigt, wenn das Objektiv nach vorliegender Erfindung mit grosser relativer Öffnung verwendet wer den soll. In diesem Falle ist gegebenenfalls das die längere Strahlungsweite begrenzende meniskenförmige Linsenglied I aus zwei ver kitteten Einzellinsen zusammengesetzt, wobei dieses an der Kittfläche KI zusammengesetzte Element dann noch zur sphärischen oder ehromatischen Teilkorrektion bzw. zu meh- reren Teilkorrektionen des Objektivs mit benutzt wird.
In Fig. 1 der Zeichnung ist. das Bezeich nungsschema. des Objektivs nach vorliegender Erfindung dargestellt. Es bedeuten darin 1, II und III die drei auf der Seite der länge ren Strahlungsweite angeordneten und zusain- mengefasst als Frontglied F bezeichneten Lin senglieder, denen auf der andern Seite der mit B bezeichneten Blende die aus den Linsenglie dern IV und V bestehende, hintere Objektiv hälfte H nachfolgt. RK, deutet eine Kittfläche im Linsenglied I an, falls dieses Linsenglied I aus Einzellinsen zusammengesetzt ist.
R Krv ist analog eine Kittfläche im Linsenglied IV. Mit A ist die Entfernung des objektseitigen Vordergliedes I angegeben, gemessen vom Scheitel des innenstehenden Radius R" längs der optischen Achse bis zur Blende B.
Das Bezeichnungsschema. ist hinsichtlich der in den einzelnen Linsengliedern enthal tenen Nachbarflächenpaare und deren Gestal tung sowie den gegebenenfalls von ihnen ein geschlossenen Luftabständen in Anlehnung an das nachfolgend beschriebene datenmässige Zahlenbeispiel dargestellt.
Die einzelnen Linsen L sowie die Krüm- mungsradien R der Linsenflächen sind ebenso wie die Brechzahlen 7i. der verwendeten Gläser der Reihe nach von der Seite der längeren Strahlungsweite zur Seite der kürzeren Strahlungsweite hin laufend durchnumeriert. Gleichermassen sind die Linsendicken d und die Luftabstände a fortlaufend numeriert, wobei der Blendenraum a"i in den objektsei- tigen Teil b1 und den bildseitigen Teil b" aufgeteilt dargestellt ist.
Fig. 2 gibt in Verbindung mit nachstehen der Zahlentafel ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes für f = 100 mm Brennweite, verkleinert auf zwei Drittel der natürlichen Grösse. Die veiivendeten Gläser sind durch ihre Brechzahl n.,1 und durch die Abbesche Zahl v charakterisiert.
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<I>Zahlenbeispiel:</I>
<tb> Brennweite <SEP> Relative <SEP> Öffnung <SEP> Bildseitige <SEP> Schnittweite
<tb> f <SEP> = <SEP> 100 <SEP> 1: <SEP> 1,5 <SEP> po' <SEP> = <SEP> 66,602
<tb> R1 <SEP> = <SEP> -f-163,48
<tb> dl <SEP> = <SEP> 3,74 <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1,61959 <SEP> 3,1= <SEP> 60,5
<tb> R2 <SEP> = <SEP> -f- <SEP> 143,31
<tb> a1 <SEP> = <SEP> <B>1,87</B> <SEP> Luft
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 66,50
<tb> d2 <SEP> = <SEP> 3,44 <SEP> n2 <SEP> = <SEP> 1,72713 <SEP> v2 <SEP> = <SEP> 28,4
<tb> R4 <SEP> = <SEP> R4 <SEP> = <SEP> RKII <SEP> = <SEP> <B>+</B> <SEP> 41,41
<tb> d3 <SEP> = <SEP> 15,74 <SEP> n3 <SEP> = <SEP> <B>1</B>,61966 <SEP> v3 <SEP> = <SEP> 55,0
<tb> R6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 196,91
<tb> a2 <SEP> = <SEP> 0,28 <SEP> Luft
<tb> R6 <SEP> = <SEP> -f- <SEP> 41,41
<tb> d4 <SEP> = <SEP> 11,79 <SEP> n4 <SEP> =1,
70329 <SEP> v4 <SEP> = <SEP> 41,1
<tb> R, <SEP> = <SEP> T <SEP> 159,87
<tb> a3 <SEP> = <SEP> 1,55 <SEP> Luft
<tb> R7' <SEP> = <SEP> + <SEP> 196,91
<tb> d5 <SEP> = <SEP> 3,35 <SEP> n5 <SEP> =1,54826 <SEP> v5 <SEP> = <SEP> 45,8
<tb> R8 <SEP> - <SEP> -+- <SEP> 25,02
<tb> bi <SEP> = <SEP> 11,45
<tb> a4 <SEP> = <SEP> 20,71 <SEP> Blendenraum
<tb> b2 <SEP> = <SEP> 9,26
<tb> Ro <SEP> = <SEP> - <SEP> 3<B>0</B>,09
<tb> d<B>6</B> <SEP> = <SEP> 2,00 <SEP> n6 <SEP> = <SEP> 1,64819 <SEP> -Po <SEP> = <SEP> 33,7
<tb> Rio=Riö=Rkiv <SEP> unendlich
<tb> d7 <SEP> = <SEP> 10,31 <SEP> n7 <SEP> = <SEP> 1,61959 <SEP> v7 <SEP> = <SEP> 60,5
<tb> Ril <SEP> = <SEP> - <SEP> 41,41
<tb> a5 <SEP> = <SEP> 0,37 <SEP> Luft
<tb> R12 <SEP> = <SEP> <B>+</B> <SEP> 288,32
<tb> d$ <SEP> = <SEP> 7,45 <SEP> n$ <SEP> = <SEP> 1,69347 <SEP> va <SEP> = <SEP> 53,5
<tb> R13 <SEP> = <SEP> - <SEP> 61,
82 Es ist also:
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a.1 <SEP> = <SEP> 1,87
<tb> d2 <SEP> = <SEP> 3,44
<tb> d3 <SEP> = <SEP> 15,74
<tb> a2 <SEP> = <SEP> 0,28
<tb> d., <SEP> = <SEP> 11,79
<tb> a3 <SEP> = <SEP> <B>1,55</B>
<tb> c1, <SEP> = <SEP> 3,35
<tb> <U>b1 <SEP> =</U> <SEP> 1 <SEP> .1,45
<tb> A <SEP> = <SEP> 49,47 <SEP> für <SEP> f <SEP> = <SEP> <B>100.</B> Damit ist A = 49,47 /o von f, also grösser als 1/3 f.
Ferner ist n1 = 1,61959 und somit grösser als n, = 1,54826.
Fast lens with anastigmatic flattening of the image field based on the modified Gauss type. The present invention.
relates to a bright lens with an anastigmatic flattening of the image field in the modified Gaussian type with two lens halves enclosing the diaphragm plane, with the half F on the side of the longer radiation distance facing the lens in the sense of the photographic recording and an extension as a front element the Gaussian lens half, while the one on the other side of the diaphragm plane P,
rear lens half H has the shape design of a non-enlarged lens half.
The bright lens according to the present invention, the relative opening useful between about. 1: 2 and <B> 1.:1- </B> is characterized in that the front lens half F, which is on the side of the longer radiation distance and which forms the front element, is constructed in such a way that the front lens half against the meniscus-shaped lens element 1, which limits the longer radiation width and which is hollow towards the diaphragm plane, two lens pairs II preceding the diaphragm plane L,
III are connected after, which in turn consist of meniscus-shaped individual lenses, all of which are also hollow towards the diaphragm plane and at the same time have opposite strength signs in pairs.
The meniscus-shaped lens element I, which delimits the front lens half against the longer radiation range, expediently has a positive refractive power if the lens is to serve as a recording lens of an oscilloscope camera for recording screen images of a roasting pan. It is. In the lens space an increased rays convergence is expedient and accordingly a Sam inelffekt the limiting member limiting the longer radiation distance particularly before geous.
The lens element I limiting the longer radiation range can also have a negative refractive power, and the lens is used when it proves to be advantageous for the lens to influence the main point position in such a way that it is sideways in the direction of light to be shifted towards the shorter radiation distance.
One such measure is. especially with very bright lenses, which due to this structural design then have a longer image-side section width pö and can therefore be installed particularly favorably in photographic recording devices in which diaphragms surround the rear lens of the lens and the light-sensitive film or reflector, mirror are arranged.
Such an influence on the main point position is over. the more effective, the greater the distance A between the front lens half and the longer radiation range limiting the meniscus-shaped lens element I, which is hollow toward the diaphragm, from the diaphragm B, as investigations in this regard have shown. Appropriately, this lens member 1 of the front lens half is arranged at a distance A from the diaphragm plane, which is greater than a third of the total focal length of the lens.
If such a lens is only used with full aperture and therefore does not contain a physical aperture, the center of the free aperture space is to be considered as the location of the lead plane and is decisive for the technical determination of this distance, in which the two meniscus-shaped and against the Aperture plane hollow individual lenses existing lens pairs II and III of the front element F are accommodated.
In the front element there is the meniscus-shaped lens element I, which delimits this towards the longer radiation width and which is hollow towards the diaphragm, at the point of the largest beam cross-section. As a result, in order to achieve relatively small surface curvatures, the glass used for this purpose expediently has a refractive index (n1) which is greater than the refractive index of the glass of the lens (L5) delimiting this front element on the side of the diaphragm plane, the refractive index of which is denoted by n5,
which refractive indices here and in the following are always related to the yellow d-line of the helium spectrum.
This is especially indicated when the lens according to the present invention is used with a large relative aperture. In this case, the meniscus-shaped lens element I that delimits the longer radiation range is possibly composed of two cemented individual lenses, this element assembled on the cemented surface KI then also being used for spherical or eromatic partial correction or several partial corrections of the objective.
In Fig. 1 of the drawing is. the naming scheme. of the lens according to the present invention. It denotes 1, II and III the three arranged on the side of the longer radiation width and collectively referred to as the front member F lens members, those on the other side of the diaphragm labeled B the rear consisting of the lens members IV and V Lens half H follows. RK, indicates a cemented surface in the lens element I, if this lens element I is composed of individual lenses.
R Krv is analogously a cemented surface in the lens element IV. A indicates the distance of the object-side front element I, measured from the apex of the inner radius R "along the optical axis to the aperture B.
The naming scheme. is shown with regard to the neighboring surface pairs contained in the individual lens elements and their design, as well as the closed air gaps, if applicable, based on the numerical example described below.
The individual lenses L and the radii of curvature R of the lens surfaces are just like the refractive indices 7i. of the glasses used are numbered consecutively from the side with the longer radiation range to the side with the shorter radiation range. Likewise, the lens thicknesses d and the air gaps a are numbered consecutively, with the aperture space a "i being shown divided into the object-side part b1 and the image-side part b".
FIG. 2, in conjunction with the number table below, gives an exemplary embodiment of the subject matter of the invention for f = 100 mm focal length, reduced to two thirds of the natural size. The veiived glasses are characterized by their refractive index n., 1 and by the Abbe number v.
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<I> Numerical example: </I>
<tb> Focal length <SEP> Relative <SEP> aperture <SEP> Image-side <SEP> focal length
<tb> f <SEP> = <SEP> 100 <SEP> 1: <SEP> 1,5 <SEP> po '<SEP> = <SEP> 66,602
<tb> R1 <SEP> = <SEP> -f-163.48
<tb> dl <SEP> = <SEP> 3.74 <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1.61959 <SEP> 3.1 = <SEP> 60.5
<tb> R2 <SEP> = <SEP> -f- <SEP> 143,31
<tb> a1 <SEP> = <SEP> <B> 1.87 </B> <SEP> air
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 66.50
<tb> d2 <SEP> = <SEP> 3.44 <SEP> n2 <SEP> = <SEP> 1.72713 <SEP> v2 <SEP> = <SEP> 28.4
<tb> R4 <SEP> = <SEP> R4 <SEP> = <SEP> RKII <SEP> = <SEP> <B> + </B> <SEP> 41,41
<tb> d3 <SEP> = <SEP> 15.74 <SEP> n3 <SEP> = <SEP> <B> 1 </B>, 61966 <SEP> v3 <SEP> = <SEP> 55.0
<tb> R6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 196.91
<tb> a2 <SEP> = <SEP> 0.28 <SEP> air
<tb> R6 <SEP> = <SEP> -f- <SEP> 41.41
<tb> d4 <SEP> = <SEP> 11.79 <SEP> n4 <SEP> = 1,
70329 <SEP> v4 <SEP> = <SEP> 41.1
<tb> R, <SEP> = <SEP> T <SEP> 159.87
<tb> a3 <SEP> = <SEP> 1.55 <SEP> air
<tb> R7 '<SEP> = <SEP> + <SEP> 196.91
<tb> d5 <SEP> = <SEP> 3.35 <SEP> n5 <SEP> = 1.54826 <SEP> v5 <SEP> = <SEP> 45.8
<tb> R8 <SEP> - <SEP> - + - <SEP> 25.02
<tb> bi <SEP> = <SEP> 11.45
<tb> a4 <SEP> = <SEP> 20.71 <SEP> aperture space
<tb> b2 <SEP> = <SEP> 9.26
<tb> Ro <SEP> = <SEP> - <SEP> 3 <B> 0 </B>, 09
<tb> d <B> 6 </B> <SEP> = <SEP> 2.00 <SEP> n6 <SEP> = <SEP> 1.64819 <SEP> -Po <SEP> = <SEP> 33, 7th
<tb> Rio = Riö = Rkiv <SEP> infinite
<tb> d7 <SEP> = <SEP> 10.31 <SEP> n7 <SEP> = <SEP> 1.61959 <SEP> v7 <SEP> = <SEP> 60.5
<tb> Ril <SEP> = <SEP> - <SEP> 41.41
<tb> a5 <SEP> = <SEP> 0.37 <SEP> air
<tb> R12 <SEP> = <SEP> <B> + </B> <SEP> 288.32
<tb> d $ <SEP> = <SEP> 7.45 <SEP> n $ <SEP> = <SEP> 1.69347 <SEP> va <SEP> = <SEP> 53.5
<tb> R13 <SEP> = <SEP> - <SEP> 61,
82 So it is:
EMI0003.0002
a.1 <SEP> = <SEP> 1.87
<tb> d2 <SEP> = <SEP> 3.44
<tb> d3 <SEP> = <SEP> 15.74
<tb> a2 <SEP> = <SEP> 0.28
<tb> d., <SEP> = <SEP> 11.79
<tb> a3 <SEP> = <SEP> <B> 1.55 </B>
<tb> c1, <SEP> = <SEP> 3.35
<tb> <U> b1 <SEP> = </U> <SEP> 1 <SEP> .1,45
<tb> A <SEP> = <SEP> 49.47 <SEP> for <SEP> f <SEP> = <SEP> <B> 100. </B> So A = 49.47 / o of f, so greater than 1/3 f.
Furthermore, n1 = 1.61959 and thus greater than n, = 1.54826.