DE1045119B

DE1045119B - Weitwinkelobjektiv

Info

Publication number: DE1045119B
Application number: DEB27299A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Bertele
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-09-08
Filing date: 1953-09-03
Publication date: 1958-11-27
Also published as: US2730016A; CH307376A; GB739215A; FR1083120A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung hat zum Gegenstand ein aus zwei positiven und wenigstens vier negativen meniskenförmigen Linsengliedern bestehendes Weitwinkelobjektiv. Die Anordnung der Linsenglieder ist derart, daß die beiden positiven, durch den Blendenraum getrennten Linsenglieder aufnahmeseitig von mindestens drei zerstreuenden Linsengliedern und bildseitig von einem zerstreuenden Meniskus' "umfaßt werden. Die Lufträume zwischen den aufnahmeseitig angeordneten zerstreuenden Linsengliedern haben die Form sammelnder meniskenförmiger Linsen, die ihre schwächer gekrümmte Seite dem Bild zukehren. Mit dieser Linsenfolge ist es möglich, Bildwinkel bis zu 120° und darüber praktisch verzeichnungsfrei mit geringerem Helligkeitsabfall auszuzeichnen, als auf Grund des Lambertschen Gesetzes zu erwarten ist, welches bekanntlich besagt,- daß der Lichtstrom nach dem Bildrand zu mit der vierten Potenz des Cosinus des Bildwinkels abnimmt. Für einen Bildwinkel von + 60° würde dies eine Lichtmenge von höchstens 6,25% gegenüber der Bildmitte ergeben, und auch nur dann, wenn keinerlei Vignettierung an den Linsenrändern stattfindet. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei besonderer Ausgestaltung der vor der Irisblende gelegenen Linsengruppe dieser geringe Prozentsatz wesentlich erhöht werden kann, wenn das Größenabbildungsverhältnis »Durchmesser der Eintrittsöffnung zum Durchmesser der Irisblende« mit ansteigendem Bildwinkel nicht konstant bleibt, sondern stetig größer wird. Dabei ist zu beachten, daß der Durchmesser der Eintrittsöffnung im Meridianschnitt entlang einer senkrecht zur optischen Achse gelegten Ebene gemessen wird. Besonders günstige Voraussetzungen für einen geringen Lichtabfall ergeben sich, wenn die zur optischen Achse stark geneigt einfallenden Bündel beim Durchtritt durch die aufnahmeseitig angebrachte zerstreuende Linsengruppe eine starke Brechung erfahren. Erfindungsgemäß ist deshalb diese Linsengruppe aus wenigstens drei luftraumgetrennten zerstreuenden Linsengliedern zusammengesetzt, mit dem Erfolg, daß für geneigt einfallende Lichtbündel der erwähnte wirksame Querschnitt wesentlich größer werden kann als für die Bildmitte. Da sich auch die Bündelbreite im sagittalen Schnitt, wenn auch bedeutend weniger, vergrößert, nähert sich der Lichtabfall dem Quadrat des Cosinus des Bildwinkels.

Ein befriedigender Verlauf der sphärischen Aberrationskurve kann beispielsweise erzielt werden, wenn je nach dem gewünschten Öffnungsverhältnis der Abstand der konvexen den negativen Gliedern zugekehrten Außenfläche der sammelnden Glieder größer als 0,20/ und kleiner als 1,5/ ist, wobei / die Brennweite des Objektivs ist. Bei kleinerem Öffnungsverhältnis des Objektivs oder geringeren Anforderungen an die Weitwinkelob j ektiv

Anmelder:

Ludwig Bertele,

Heerbrugg, St. Gallen (Schweiz)

Vertreter: Dr. jur. C. Kelling, Rechtsanwalt,
Nürnberg, Goethestr. 10

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 8. September 1952

Ludwig Bertele, Heerbrugg, St. Gallen (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

Zonenfreiheit der sphärischen Aberrationskurve genügt die Einhaltung des unteren Grenzwertes. Bei zunehmendem Öffnungsverhältnis und hohen Ansprüchen an die Zonenfreiheit der sphärischen Aberrationskurve ist der obere Grenzwert richtungsweisend.

Um für die schrägen Bündel eine starke Brechkraft in der zerstreuenden Linsengruppe zu erzielen, hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, die Summe der axialen Dicken der in der negativen Linsengruppe enthaltenen Luftlinsen größer zu wählen als 0,24/.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Objektivs nach der Erfindung. Zwei aus Einzellinsen zusammengesetzte positive Linsenglieder D und E werden objektivseitig von drei zerstreuenden Linsengliedern A-B-C und bildseitig vom Linsenglied F umfaßt. Die Linsenglieder A-B-C sind nach dem Objekt zu durchgebogene Menisken, und die positiven Linsenglieder D und B sind aus Einzellinsen zusammengekittet. Das Linsenglied F ist ein nach dem Bild zu durchgebogener Meniskus. Die Summe der axialen Dicke der beiden Luftlinsen ist 0,39/. Die Figur zeigt weiterhin den Bündelquerschnitt E₀ für eine Einfallsneigung gegen die optische Achse von 0° und den Bündelquerschnitt E_w für eine Einfallsneigung von 60°. In beiden Fällen ist die freie Öffnung der Irisblende voll ausgefüllt. P ist die Lage der Eintrittspupille.

«0Ϊ 680/283

In dem Beispiel ist der Durchmesser _ Brennweite 100 ._ ~ ■-■■

E₀ = = = 17,9 mm.

Öffnungszahl 5,6

Für einen Bildwinkel von + 60° ist der Durchmesser des Bündelquerschnittes £„,=40 mm. Der Durchmesser Φ der Irisblende ist 23,6 mm.

Demnach

F 179

wogegen für

23,6

40
23£

= 0,76,

= 1,70.

Für kleinere Bildwinkel als 60° liegt der Quotient sinngemäß zwischen 0,76 und 1,70.

Die in dem Beispiel verkitteten Linsenflächen können auch unverkittet bleiben, durch Lufträume voneinander getrennt werden und unterschiedliche Krüm- ao mungen aufweisen, sofern keine Totalreflexion der an der Bilderzeugung teilnehmenden Lichtbüschel zu befürchten ist.

Falls in dem einen oder anderen Linsenglied eine die Gesamtleistung des Objektivs unwesentlich beeinflussende Luftschicht mit planen oder gekrümmten Flächen eingeführt wird, ist das auf diese Weise unterteilte Glied als ein einziges Linsenglied zu betrachten. Als unbedeutend wird die Wirkung einer solchen Luftschicht angesehen, wenn die Differenz der reziproken Werte der Krümmungsradien ihrer

Begrenzungsflächen kleiner bleibt als -p·.

Es folgen nun noch die optischen Daten des dargestellten Objektivs:

Beispiel

Brennweite /= 100 mm. Öffnungsverhältnis 1 :5,6. Bildwinkel etwa ±60°.

	= +112,0	68,41	*d_t*	3,0

	I	97,50	k	21,7

r_s	_i	58,45	d₂	3,0
O
	= +		k	17,2

1,5038

66,7

40

45

1,4870 70,0

	Li	*^r8*	L₇	*^ri2*	L₈	^riz	= + 95,0	*d_s*	3,0	1,4339	95,2

^r6	*^r9*	*^ru*	= + 52,59	h	32,48

	*^ri0*	r₁₅	= + 58,39	*d_i*	32,0	1,7215	29,3
	Durchmesser
^ru	= + 25,56	*d_s*	11,6	1,6240	49,7

= -195,45	ι	4,8

= -223,50	d₆	5,5	1,5731	41,3

= + 33,50	d₇	20,6	1,6240	49,7

= - 25,77	d₈	19,8	1,7181	47,9

= - 58,08		37,38
	O
= - 40,63	d₉	12,3	1,6127	56,3

= -114,61	0 =	^: 23,6 mm.
der Irisblende

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Weitwinkelobjektiv, bestehend aus zwei durch den Blendenraum getrennten positiven Linsengliedern und wenigstens vier negativen meniskenförmigen Linsengliedern, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei negative Linsenglieder aufnahmeseitig und ein negatives Glied bildseitig die Begrenzung bilden, wobei sämtliche Lufträume zwischen den aufnahmeseitig angebrachten negativen Linsengliedern die Form sammelnder meniskenförmiger Linsen aufweisen, die ihre schwächer gekrümmte Fläche dem Bild zukehren.

2. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden konvexen den zerstreuenden Gliedern zugekehrten Außenflächen der beiden sammelnden Glieder größer ist als 0,20/ und kleiner ist als 1,5/, wobei / die Brennweite des Objektivs bedeutet.

3. Weitwinkelobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der axialen Dicke jener Luftlinsen, welche in der aufnahmeseitig angebrachten negativen Linsengruppe enthalten sind, größer ist als 0,24/.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 944 400.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen