DE1018237B - Optisches System - Google Patents

Description

• Optisches System Die Erfindung betrifft eine neuartige Glaskombination in optischen Systemen. Bekanntlich ist im allgemeinen ein großer Brechungsindex n des Glases mit einer großen Dispersion (kleinem v-Wert) verknüpft. Jedoch geht die neuzeitliche Entwicklung dahin, hochbrechende und zugleich schwach dispergierende Gläser zu schaffen. Der große Brechungsindex ist vorteilhaft, weil Linsen aus höher brechendem- Glas bei gleich gehaltener Brechkraft größere Radien besitzen und dies zur Verminderung der bei der Brechung an den Kugelflächen bedingten monochromatischen Abbildungsfehler führt. Man hat demgemäß Gläser mit u,>1,65 und, v>45 geschaffen, die für die Sammellinsen optischer Systeme verwendet werden sollen. Die geringe Dispersion hat für die Korrektion der Farbabweichungen mittels der Zerstreuungslinsen die Vorteile, daß die Farbabweichungen in den Sammellinsen von vornherein möglichst klein gehalten sind.
• Man glaubt, daß bei einem aus mehreren Gliedern aufgebauten System die starke Farbzerstreuung in den Sammelgliedern eine starke Farbabhängigkeit der sämtlichen monochromatischen Bildfehler (sphärische Fehler, Astigmatismus, Koma und Verzeichnung) mit sich bringt. Insbesondere hält man es für unmöglich, die chromatische Variation der Bildpunkte weit geöffneter ochsenparalleler Büschel (Gauß-Fehler) und diejenige geneigter Büschel zu beseitigen, wenn bereits die erste Sammellinse stark dispergiert. Man ist daher immer bestrebt, die Farbvariation des sphärischen Fehlers der ersten Sammellinse eines Systems möglichst klein zu halten, weil man fürchtet, sie sonst nicht mehr mit Hilfe der Zerstreuungslinsen korrigieren zu können. Daher hält man es für selbstverständlich, daß stark dispergierende Gläser für die Sammellinsen zu vermeiden sind.
• Nun sind die neuen stark brechenden und schwach dispergierenden Gläser schwer zu gewinnen, teuer und reichen mit ihrem Brechungsindex nicht so hoch hinauf wie die stark dispergierenden billigeren Gläser der Flintgruppe, so daß dem Fortschritt in dieser Richturig Grenzen gesetzt sind. Dies macht sich besonders geltend, wenn man die zur Korrektion des Astigmatismus förderliche sammelnde Kittfläche (Nachbarflächen) eines sogenannten anomalen Glaspaares zu benutzen wünscht.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die geschilderten Ansichten. ein Vorurteil sind und daß vielmehr die günstige Wirkung der mit hochbrechenden Positivlinsen verwendbaren großen Radien auch in bezug auf die Farbvariation der monochromatischen Fehler stärker ist als die ungünstige Wirkung der großen Dispersion. Tatsächlich kann man beispielsweise zu gleichem und oder kleinerem Gauß-Fehler gelangen, wenn man für das Sammelglied statt der neuen Gläser ein Glas mit-einer höheren Dispersion und höherem Brechungsindex verwendet. Denn die Vergrößerung des Brechungsindex vergrößert nicht nur die Radien, sondern verkleinert auch zugleich die Petzvalsumme-. Hält man die Petzvalsumme etwa auf den üblichen Werten, so kariri man die Brechkraft und damit zugleich die Krümmungen sowohl der Positivlinsen als auch die der kompensierenden Negativlinsen herabsetzen, ohne die Gesamtbrechkräft zu ändern. Mit der so erreichten Herabsetzung der Krümmungen werden aber zugleich die anderen monochromatischen Fehler und- damit auch deren Farbabweichungen herabgesetzt.
• Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß optische Systeme mit sphärischer, chromatischer, astigmatischer Korrektion und einer Petzvalsumme, die kleiner als 0,3 ist, ausschließlich aus hochbrechenden (n i 1,65) und stark dispergierenden (v < 45) Positivlinsen in Kombination mit niedriger_brechenden Negativlinsen gebildet sind.
• Insbesondere betrifft die Erfindung die in der Zeichnung und den Tabellen angegebenen Exemplare vom Typus des Triplets und des Gauß-Systems. Hierbei sind die Radien mit'r, die Dicken mit d, die Abstände mit L, die Glassorten mit n/v, die Schnittweite mit s'F, die Brennweite mit f, die Petzvalsumme mit .NP bezeichnet.
• In den Kurvendarstellungen Fig. 1 a bis 49, sind in bekannter Weise die sphärischen Abweichungen in Millimeter für die Farben C, e, g, F dargestellt, wobei die Ordinaten die Einfallshöhen in mm sind. Man erkennt, daß die Abweichungen und die Zonen sehr gering sind.

  Tabelle 1 (zu Fig. 1)

  Triplet f = 100; Öffnungsverhältnis 1 :3,5

  n v

  ri=+ 46,44

  di = 4 1,85 42

  r2=-1-241,35

  Li= 10,7

  r3=- 87,3

  d2 = 3 1,7618 26,5

  r4=+ 45,76

  L2= 11,5

  r5=+231,5

  d3 = 4 1,85 38

  r6=- 41,5

  d4= 3 1,7283 28,3

  r7=- 64,87

  s'"= 85,25

  .ZP=0,285

  Tabelle 2 (zu Fig. 2)

  Triplet f = 100; Öffnungsverhältnis 1 :3,5

  n v

  ri=+ 54,2

  di = 6,1 1,744 44,7

  r2= -285,0

  Li = 8,2

  r3=- 53,7

  d2 = 3,1 1,7234 38,0

  r4=+ 46,27

  L2= 12,3

  r5=+818,2

  d3 = 3,1 1,7215 29,3

  ro=+ 43,98

  d4 = 9,2 1,744 44,7

  r7=- 43,98

  s'F= 94,6

  -YP=0,293

  Tabelle 3 (zu Fig. 3)

  Gauß-Typ f=100; Öffnungsverhältnis 1 :2

  n v

  r, =+ 95

  di = 8,6 1,806 44,4

  r2 =+303,23

  Li = 10,0

  r3 =+ 49,61

  dz = 12,5 1,806 44,4

  r4 =+133,4

  L2= 0,95

  r5 =+291,6

  d3 = 4,05 1,7283 28,3

  rs =+ 36,54

  L2= 10,0

  r7 =- 48,39

  d4 = 6,0 1,6989 30,1

  r8 =+220,0

  d5 = 13,0 1,806 44,4

  ro = - 64,3

  L4= 2,0

  rio= + 164,0

  d6 = 7,0 1,806 44,4

  rii= -187,6

  s 'F= 69,0

  rP=@2.19

  Tabelle 4 (zu Fig. 4)

  Gauß-Typ f=100; Öffnungsverhältnis 1 : 2

  ri = + 103.6 n v

  di = 7,8 1,744 44,7

  r2 =+2656,9

  Li = 0,41

  r3 =+ 44,82 d2 = 7,8 1,744 44,7

  r4 =+ 88,8

  L2= 7,8

  r5 =+ 139,6 d3 = 3,9 1,7283 28,3

  r6 =+ 30,05

  L3 = 14,65

  r7 =- 33,64 d4 = 5,55 1,6889 31,1

  r8 = + 96,02

  d5 = 12,2 1,744 44,7

  ro =- 49,4 L4= 4,33

  rio=+ 195,4 d6 = 7,2 1,744 44,7

  rii=- 93,11 ,s F= 74,08

  -YP=0,112

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Optisches System mit Korrektion der sphärischen, astigmatischen, komatischen und chromatischen Fehler und einer Petzvalsumme, die kleiner als 0,3 ist, dadurch gekennzeichnet, daß es ausschließlich aus hochbrechenden (n > 1,65) und stark dispergierenden (v < 45) Positivlinsen in Kombination mit niedrigerbrechenden Negativlinsen gebildet ist.
2. 2. Optisches System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten: Triplet f = 100; Öffnungsverhältnis 1 :3,5 ri=+ 46,44 n v di = 4 1,85 42 r2=-1-241,35 Li = 10,7 r3= 87'3 d2 = 3 1,7618 26,5 r4=-1- 45,76 L2= 11,5 r5=+231,5 d3 = 4 1,85 38 r6=- 41,5 d4 = 3 1,7283 28,3 r7=- 64,87 s#F= 85,25 5'P=0,285
3. 3. Optisches System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten: Triplet f = 100; Öffnungsverhältnis 1 : 3,5 n v ri=+ 54,2 di = 6,1 1,744 44,7 r2=-285,0 Li= 8,2 r3=- 53,7 d2 = 3,1 1,7234 38,0 r4=+ 46127 L2= 12,3 r5=+818,2 d3 = 3,1 1,7215 29,3 r6=+ 43,98 d4 = 9,2 1,744 44,7 r7=- 43,98 S r= 94,6 P=0,293
4. 4. Optisches System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten: Gauß-Typ f =100; Öffnungsverhältnis 1 : 2 n v r1 = -I- 95 d1 = 8,6 1,806 44,4 r2 =-I-303,23 L1= 10,0 r3 =-f- 49,61 d2 = 12,5 1,806 44,4 r4 = -I-133,4 L2 = 0,95 r5 =-I-291,6 d3 = 4,05 1,7283 28,3 r6 =-I- 36,54 L3 = 10,0 r7 = - 48,39 d4 = 6,0 1,6989 30,1 r8 =-I-220,0 d5 = 13,0 1,806 44,4 r9 =- 64,3 L4= 2,0 rio= -f-164,0 d6 = 7,0 1,806 44,4 r11=-187,6 s'P= 69,0 sP=0,239
5. 5. Optisches System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten: Gauß-Typ f=100; Öffnungsverhältnis 1 : 2 n v r1 =-I- 103,6 d1 = 7,8 1,744 44,7 r2 =-f-2656,9 L1= 0,41 rs =-I- 44,82 d2 = 7,8 1,744 44,7 r4 =-f- 88,4 L2= 7,8 r5 =-I- 139,6 ds = 3,9 1,7283 28,3 r6 = + 30,05 L3 = 14,65 r7 = - 33,64 d4 = 5,55 1,6889 31,1 r$ = + 96,02 d5 = 12,2 1,744 44,7 r9 =- 49,4 L4= 4,33 rio=+ 195,4 - d6 = 7,2 1,744 44,7 r11=- 93,11 s'P= 74,08 .'P=0,112 In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 338 614, 2 574 995.