DE1100312B - Lichtstarkes viergliedriges Gauss-Objektiv mit grossem Gesichtsfeld - Google Patents

Lichtstarkes viergliedriges Gauss-Objektiv mit grossem Gesichtsfeld

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DE1100312B
DE1100312B DEV5518A DEV0005518A DE1100312B DE 1100312 B DE1100312 B DE 1100312B DE V5518 A DEV5518 A DE V5518A DE V0005518 A DEV0005518 A DE V0005518A DE 1100312 B DE1100312 B DE 1100312B
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rio
meniscus
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DEV5518A
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Dr Albrecht Wilhelm Tronnier
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Voigtlander AG
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Voigtlander AG
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

  • Lichtstarkes viergliedriges Gauß-Objektiv mit großem Gesichtsfeld Die Erfindung betrifft lichtstarke Objektive einer viergliedrigen Modifikation des Gauß-Typus, welche sphärisch, chromatisch, kornatisch und astigmatisch korrigiert sind und ein großes nutzbares Gesichtsfeld besitzen. Bei der vorliegenden speziellen Objektiv-Unterart des Gauß-Typs ist das der Blende auf der Seite der längeren Strahlungsweite vorgeschaltete Vorderglied aus einer gegen diese Strahlungsweite konvexen meniskenförmigen Sammellinse und einem in Richtung zur Blende nachfolgenden, aus Linsen entgegengesetzten Stärkevorzeichens zusammengesetzten Zerstreuungsglied aufgebaut, dessen äußere Form ebenfalls die Gestalt eines gegen die längere Strahlungsweite konvexen Meniskus aufweist, während nach der Blende ein zweilinsiges unverkittetes Hinterglied auf der Seite der kürzeren Strahlungsweite angeordnet ist, welches einen -gegen die Blende konkaven Meniskus zerstreuender Brechkraft enthält, dem. eine ungleichschenklige Sammellinse als letzte Linse des Gesamtsystems nachfolgt.
  • Fünflinsige Gauß-Modifikationen dieser Art sind verschiedentlich vorgeschlagen worden. Sie besaßen entweder ein großes nutzbares Gesichtsfeld von etwa 50° Ausdehnung bei mittleren relativen Öffnungen von etwa 1 :3 bis 1 :2,8 oder ein nur kleines Gesichtsfeld von etwa 35° Ausdehnung in den lichtstarken Modifikationen, deren relative Öffnung 1 : 2 beträgt.
  • Die Erfindung erschließt die Erreichung des seit langem angestrebten Zieles, hohe Lichtstärke und großes nutzbares Gesichtsfeld bei dieser sehr einfach gebauten Unterart des modifizierten Gauß-Typs gleichzeitig zu realisieren. Der normalübliche Weg, eine Lichtstärkensteigerung dadurch herbeizuführen, daß die der kürzeren Strahlungsweite benachbarte und vorwiegend aus schwerbrechendem Glas erstellte bildseitige Sammellinse deutlich oder sogar gleichschenklig bikonvex ausgebildet wird, kann hier wegen der damit verbundenen Verminderung des nutzbaren Gesichtsfeldes nicht zur Lösung der Aufgabenstellung führen, wie die älteren Vorschläge zur Erstellung lichtstarker Formen der vorliegenden Unterart des Gauß-Typs bereits gezeigt haben.
  • Dieses angestrebte Ziel einer gleichzeitigen Erreichung von hoher Lichtstärke und großem nutzbarem Gesichtsfeld wird durch das neue Konstruktionsprinzip nach vorliegender Erfindung in vollem Umfang erschlossen. So werden die zonischen Abweichungen der sphärischen Aberration bei den neuen Objektiven leicht unter-0,3"/0 der Brennweite gehalten bei gleichzeitiger guter Erfüllung der Sinusbedingung. Ein älterer vorbekannter Vorschlag besitzt für ein gleiches Öffnungsverhältnis von 1 : 2 einen sphärischen Zonenfehler, der mit über 0,60/, mehr als das Doppelte beträgt, wobei gleichzeitig die Abweichung von der Erfüllung der Sinusbedingung sowohl in der Zone als auch am Rand mit mehr als 0,3 bzw. 0,8l)/,) für sich allein erheblich größer ist als die sphärischen Restfehler überhaupt bei den neuen Objektiven nach der Erfindung. Der ältere Vorschlag beinhaltet auch gar keinen Anastigmaten im eigentlichen Sinne, da er einen mit zunehmendem Bildwinkel progressiv zunehmenden Astigmatismus aufweist, der bei einer objektseitigen Hauptstrahlenneigung von 24i/2° bereits 2 °/o der Brennweite übersteigt.
  • Demgegenüber werden durch den Erfindungsgegenstand sehr lichtstarke Objektive mit einer echten anastigmatischen Bildfeldebnung erschlossen, bei denen innerhalb eines Bildwinkelbereiches von deutlich über 40° sowohl die sagittale als auch die meridionale Bildpunktsabweichung wie auch die astigmatische Einstelldifferenz noch kleiner gehalten werden können als die Zonenfehler der sphärischen Aberration. Bei den untenstehenden Zahlenbeispielen liegen diese seitlichen Abweichungen sogar noch unter 0,2 °/o der Brennweite. Durch das neue Konstruktionsprinzip nach der Erfindung wird also für die vorliegende Bauart modifizierter Gauß-Objektive in überraschender Weise ein erheblicher technischer Fortschritt erschlossen. Hierzu wird in Übereinstimmung mit den erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmerkmalen zunächst eine neuartige Anordnung in der Aufstellung der brechenden Flächen in Blendennähe - und zwar in Richtung der Seite der kürzeren Strahlungsweite - vorgeschlagen, um die Realisierung des einen, das ausgedehnte Bildfeld betreffenden Konstruktionszieles technisch erschließbar zu machen. Das zweite Teilziel der vorliegenden Erfindung, nämlich die Erschließung einer solch zonenarmen Korrektion, die die Lichtstärkensteigerung auf relative Öffnungen von 1 :2 und darüber gestattet, ohne daß eine Verschlechterung der Abbildungsleistung in Kauf genommen werden muß, wird durch die anspruchsgemäße Bemessung der Radiengestaltung der beiden stark sammelnden Außenflächen erreicht, die das Gesamtobjektiv nach der Erfindung auf der Seite der längeren und kürzeren Strahlungsweite begrenzen. Durch die gleichzeitige Anwendung dieser beiden konstruktiven Maßnahmen, die nachstehend im einzelnen beschrieben sind, werden die beiden Konstruktionsziele gleichzeitig erreicht und damit ein bedeutsamer technischer Fortschritt erschlossen.
  • Streng optisch gesehen besteht der vorstehend genannte erste Kombinationsteil des Konstruktionsprinzips der vorliegenden Erfindung in einer speziellen Ausgestaltung der baulichen Anordnung der charakteristischen Brechkraftswirkungen auf dieser blendennahen und der längeren Strahlungsweite abgekehrten Seite des Gesamtobjektivs. Diese neuartige Anordnungsverteilung der Brechkraftswirkungen, von denen jede einzelne durch eine zugehörige brechende Systemfläche bewirkt wird, betrifft also danach die Anordnung der beiden die Blende einschließenden charakteristischen und auf die Bildfehler stark überkorrigierend wirkenden Zerstreuungsflächen (R6 und R,,) der Linsen L3 und L4 einerseits sowie die diesbezügliche Anordnung der beiden in diesem zweilinsigen Hintergliede gegen die genannte Blende hohlen, stark sammelnd wirkenden Außenflächen (R8 und Rlo) andererseits, welche die Träger der sammelnden Wirkung eben dieses der kürzeren Strahlungsweite benachbarten Hintergliedes sind. Nach dem vorliegenden neuen Konstruktionsprinzip sollen diese beiden stark überkorrigierend wirkenden negativen Brechkräfte zu beiden Seiten der Blende in einem großen Abstand voneinander angeordnet sein, um so relativ lange Strahlenwege in ihren Wirkungsbereich einzubeziehen, während im Gegensatz hierzu die nachgeschalteten sammelnden Brechkräfte dichtauf folgend angeordnet sind. Danach zeigen die Objektive nach der Erfindung eine solche formmäßige Gestaltung, bei der die beiden äußeren Sammelflächen (R$ und Rlo) dem großen, zwischen den Flächen R6 und R7 liegenden Blendenraum in nur geringer Entfernung nachfolgen.
  • Da es sich gezeigt hat, daß das Verhältnis der Abstände zwischen diesen stark brechend wirkenden Flächen untereinander von ausschlaggebender Bedeutung ist für die Erreichung des angestrebten technischen Zieles, so sind damit diese neuartigen Abstandsverhältnisse charakteristisch für das vorliegende Konstruktionsprinzip, und sie finden ihre anspruchsgemäße numerische Kennzeichnung darin, daß die längs der optischen Achse gemessene Länge des Blendenraumes (a2) als der Abstand zwischen den beiden Flächenscheiteln von R6 und R7 derart bemessen ist, daß dieser Wert (a2) größer als der 3,333fache Wert des Abstandes (d4) zwischen den ebenfalls längs der optischen Achse gemessenen Flächenscheiteln. der Radien R, und R$ (das ist die Achsendicke d4 der einzelstehenden meniskenförmigen Zerstreuungslinse L4) ist, so daß also der Quotient aus dem Scheitelabstand des Blendenraumes, dividiert durch die Dicke der nachfolgenden vierten Linse, größer ist als 3,333, während eben dieser blendenraumbegrenzende Scheitelabstand (92) außerdem gleichzeitig noch so bemessen ist, daß das Produkt aus dem vorgenannten Quotienten mal dem Quotienten aus diesem Scheitelabstand (a2) zwischen R6 und R7, dividiert durch die Summe der Scheitelabstände (d4, a3, d5) zwischen den Flächenscheiteln R7 und Rlo eben dieses Hintergliedes, einerseits größer ist als 6,667, aber andererseits den Betrag von 33,33 nicht überschreitet, wobei jedoch der letztgenannte Quotient aus Scheitelabstand (a2) des Blendenraumes, dividiert durch die Scheitelabstandssumme (d4 -j-. a3 + d5) des Hintergliedes, nach den vorliegenden Entwicklungserfahrungen den Wert von 1,333 für sich allein nicht unterschreiten und andererseits den Wert von 6,667 nicht überschreiten soll. Das Konstruktionsprinzip nach der Erfindung findet damit seine formelmäßige Kennzeichnung in den nachstehenden Ausdrücken, in denen zur Abkürzung 1. für den ersten Quotienten a,: d4 = Q1, 2. für den zweiten Quotienten a2: (d4 -@- a3 -f- d,) = Qa , 3. für das Quotientenprodukt Q1 # Q, = Q12 gesetzt wird, wie folgt:
    Hauptbedingung A: Q1 > 3,333
    3,333 = ##l2
    '
    Hauptbedingung B: Q, > 6,667
    6,667 = 8012)'
    Hauptbedingung C: Q" < 33,33
    sowie außerdem
    die Nebenregeln Dl: Q2 > 1,333 1,333 = 161
    12
    und D2: Q2 < 6,667
    6,667 = 80
    12@.
    Bei dem. Erfindungsgegenstand werden die zonischen Abweichungen der Öffnungsfehler sowohl in als auch außer der Achse durch die Durchbiegung der Objektivlinsen einschlägig beeinflußt, wie es auch bei anderen Typenanlagen der Fall ist. So ist eine geeignete Wahl der äußeren Durchbiegung des Gesamtobjektivs von Wichtigkeit, und es wird auch bei dem vorliegenden Objektivaufbau der Erfahrungsregel gefolgt, daß die algebraische Summe der beiden mit entgegengesetztem Richtungsvorzeichen behafteten Krümmungsradien der äußeren Begrenzungsflächen des Gesamtobjektivs (Rl und R1,) größer ist als Null und somit einen positiven Wert besitzt. Für die Erschließung einer besonders zonenarmen Korrektion solch weitgeöffneter Bündel, wie sie vignettierungsarme lichtstarke Objektive von f/2 oder noch höherer relativer Öffnung bei abblendungsfreiem Gebrauch aufweisen, setzt nunmehr der zweite Kombinationsteil des erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzips ein, um, das gestellte Ziel zu erreichen. Hierzu werden die Brechkräfte der beiden Außenflächen des Gesamtobjektivs in einer neuen Weise relativ gegeneinander verteilt. Zur kennzeichnenden Umreißung dieser Verteilung werden hier vorteilhaft die Krümmungsradien dieser beiden Sammelflächen (als echte Äquivalente) herangezogen, die gegenüber den Brechkräften den Vorteil der direkten meßtechnischen Zugänglichkeit haben. Ihre verhältnismäßige Verteilung ist zugleich ein Maß ihrer Durchbiegung, die erfindungsgemäß eine ganz konkrete und zahlenmäßig fixierte Abhängigkeit von der angestrebten maximalen relativen Öffnung (der sogenannten »Anfangsöffnungu) aufweist. Im Zuge der Entwicklungsarbeiten zur vorliegenden. Erfindung hat es sich in überraschender Weise herausgestellt, daß diese Durchbiegung im Gegensatz zu früheren konstruktiven Erfahrungsregeln je nach der angestrebten Maximal-Lichtstärke verschieden ausgebildet sein soll, um zu einer möglichst guten Annäherung an das Idealziel der Aufgabenstellung der Erfindung zu gelangen. Es besteht also hierbei eine unmittelbare, die Verminderung der zonischen Öffnungsfehler erschließende Verknüpfung mit der relativen Öffnung (Anfangsöffnung) des Gesamtobjektivs. In Übereinstimmung mit der anspruchsgemäßen Kennzeichnung findet diese Regel zum technischen Handeln, nach der Erfindung ihre formelmäßige Darstellung in dem Grenzwertausdruck worin das negative Vorzeichen des Wertes Rlo auf das negative Richtungsvorzeichen dieser Fläche hinweist und mit z die Öffnungszahl des Objektivs bezeichnet ist. Für die zonische Durchbiegung der beiden seitlichen Bildschalen innerhalb des ausgedehnten Gesichtsfeldes modifizierter Gauß-Objektive ist das Durchbiegungsverhältnis der Frontlinse gegenüber der äußeren Durchbiegung des Gesamtobjektivs von einschlägiger Bedeutung, wie auch die Untersuchungen über den technischen Aufbau der neuen Objektive nach der Erfindung gezeigt haben. Diese Durchbiegungsrelation kann in an sich bekannter Weise durch den Quotienten aus Radierdifferenz der Frontlinse, dividiert durch die Radiersumme der Außenradien des Gesamtobjektivs, charakterisiert und zahlenmäßig umrissen werden. Mit der Bezeichnung Q3 als Abkürzung für diese charakteristische Durchbiegungsrelation und ihrer Definitionsgleichung findet diese zusätzliche Regel zum technischen Handeln ihre anspruchsgemäße Kennzeichnung darin, daß der numerische Wert dieses Durchbiegungsverhältnisses zwischen dem unteren Grenzwert von -f-1,167 und dem oberen Grenzwert von -7-6,667 liegt. Dieses Merkmal findet seinen formelmäßigen Ausdruck in den beiden
    Grenzbedingungen
    Bedingung F. 1,167 = 141
    ' Qa > 1.167
    12
    Bedingung G: Q3 < 6,667
    6,667 = 12 801.
    Zur technischen Realisierung der neuen Objektive nach der Erfindung wird das durch die Kennzeichnungsmerkmale umrissene Konstruktionsprinzip zweckmäßig auf eine solche Linsenkombination der vorliegenden Unterart modifizierter Gauß-Objektive angewendet, deren Einzellinsen die in nachstehender Tabelle - unter Verwendung der Beispielsbezeichnungen - durch die Lagerbereiche ihrer Krümmungsradien gegebene Formgestaltung besitzen.
    0,45f < R1 < 0,70 f
    I 0,70f < R2 < 7 f
    Lr
    0,25f < R3 < 0,50 f L
    0,50 f < R4 > - f 2
    II
    0,50 f < R,5 > - f
    L
    0,15f < R6 < 0,35 f
    - Blendenraum -
    III 0#15f < -R7 < 0,35 f
    0,25f < -R$ < 0,50 f
    4
    IV f < -Rs > -3 f L
    0,25f < -Rlo < 0,50 f
    Bezogen auf die Einheits-Brennweite f = 100 mm erstreckt sich also der Lagerbereich der Krümmungsradien für
    R1 von 45,0 mm bis 70,0 mm
    I
    R2 von 70,0 mm bis 700 mm
    R3 von 25,0 mm bis 50,0 mm
    R4
    von 50,0 mm über oo bis -100 mm II
    und R 5
    RB von 15,0 mm bis 35,0 mm
    - Blendenraum -
    R7 von - 15,0 mm bis - 35,0 mm
    R8 von - 25,0 mm bis - 50,0 mm
    HI
    Re von-100 mm über oo bis -300 mm
    IV
    Rlo von - 25,0 mm bis - 50,0 mm
    In den Zahlentafeln sind zwei Ausführungsbeispiele der neuen Objektive gegeben, deren Bezeichnungen mit denen der Figuren übereinstimmen. Es bedeutet darin R die Radien, d die Achsendicken der Linsen und a deren Abstände voneinander. Die Bauglieder sind I bis IV und die einzelnen Linsen mit L1 bis L5 bezeichnet. Ebenso wie diese Bauelemente sind auch die Radien, Dicken und Abstände von der Seite der längeren Strahlungsweite zur Seite der kürzeren Strahlungsweite hin durchnumeriert. Die Blende ist mit B bezeichnet. Die verwendeten Gläser sind durch ihre Brechzahlen für das gelbe Licht der Helium-d-Linie gekennzeichnet, während ihre Farbdispersion jeweils durch die Abbesche Zahl v charakterisiert ist.
  • Beide Zahlenbeispiele betreffen Objektive der f (2-Lichtstärkerklasse, wobei die relative Öffnung des einen Beispiels mit 1 : 2,1 etwas geringer, die des anderen mit 1 : 1,9 etwas höher ist. Sie zeigen weiter, daß im Rahmen der Erfindung eine weitgehende Freiheit in der Wahl der Gläser aasnutzbar ist, die es gestattet, mehrere Linsen ohne Leistungsverlust aus gleichen Glasarten zu erstellen, wodurch deutliche Vorteile für die Produktionspraxis gewonnen werden.
  • Das nutzbare Bildfeld beider Objektive beträgt etwa 50°, die im Beispielsfalle derart ausgebildet sind, daß in dem der Blende voraufgehenden zusammengesetzten Negativglied II eine schwache Luftlinse, deren Achsendicke die Bezeichnung l trägt, zwischen dessen Einzelelementen L2 und L3 angeordnet ist, die ersatzweise auch bekanntlich durch eine schwache Glaslinse oder aber durch eine gemeinsame Kittfläche ersetzt werden kann, wozu im letztgenannten Fall die beispielsgemäß etwas verschiedenen Krümmungsradien R4 und R, einander anzugleichen sind, wie es bereits die obige Tabelle der Krümmungsradien-Grenzwerte anzeigt. Die Einführung solcher Kittflächen an Stelle von Glas-Luft-Flächen konnte früher wesentlich zu einer Verbesserung der Bildeigenschaften optischer Systeme durch Ausschaltung störender Reflexe beitragen, jedoch hat diese konstruktive Maßnahme seit der regelmäßigen Anwendung von reflexionsmindernden Schichten auf den Linsenoberflächen optischer Systeme ihre einschlägige Bedeutung in praxi im wesentlichen verloren.
  • Die neuen Objektive sind in den Figuren maßstabsgerecht für die Äquivalentbrennweite f = 150 mm dargestellt.
  • Zahlenbeispiel 1 (Fig. 1)
    f = 1,000 1: 2,1
    R1 = -f-0,56869
    dl = 0,09265 n1 = 1,7440 v1 = 44,7
    R2 = -f-1,14447
    a1 = 0,03706 Luft
    R3 = -f--0,31689
    d2 = 0,11313 n2 = 1,6910 v2 = 54,8
    R4 = -f--0,84262
    1 = 0,00488 Luft
    RS = -f-0,99131
    d3 = 0,03413 n3 = 1,7000 v3 = 30,3
    R6 = -f-0,20529
    a2 = 0,22431 Luft Blenderraum
    R7 = -0,22608
    d4 = 0,02926 n4 = 1,7280 v4 = 28,3
    R8 = -0,31689 a3 - 0,00146 Luft
    R9 = -5,91865
    d5 = 0,07558 n5 = 1,6910 v 5 = 54,8
    Rlo = -0,35226
    Es ist also
    9i - a2 - 0,22431 = 7 666097 ; also größer als 3,333 (gemäß Bedingung A)
    d4 0,02926
    a2 _ 0,22431 = 2 110160 also größer als 1,333 (gemäß Bedingung Dl)
    Q2 d4 + a3 + d, 0,10630 und kleiner als 6,667 (gemäß Bedingung D2)
    9i2 = Q1 - Q2 = 7,666097 - 2,110160 =16,176691, also größer als 6,667 (gemäß Bedingung B)
    und kleiner als 33,33 (gemäß Bedingung C)
    Weiterhin ist
    2 - R1 = +1,13738
    -Rio - x = +0,35226 -2,10 = +0,739746
    und damit
    1,13738 = 1 537528 , also größer als 1,167 (gemäß Bedingung E)
    0,739746
    R1 = +0,56869 R1 _ +0,56869
    R2 -f = +1,14447 Rio = -0,35226
    R2 - R1 = +0,57578 R1 + Rio = +0,21643
    +0,57578 = 2,6 60352, also größer als 1,167 (gemäß Bedingung F)
    Q3 - -(--0,21643 und kleiner als 6,667 (gemäß Bedingung G)
    g )
    Zahlenbeispiel 2 (Fig. 2)
    f = 1,000 1 :1,9
    R1 = +0,55559 d1 - 0,092355 n1 = 1,72381 v1 = 38,0
    R2 = +1,14082 a1 - 0,002430 Luft
    R3 = +0,31323 d2 - 0,112770 n2 = 1,69347 v2 = 53,5
    R4 = +0,83994
    1 = 0,004861 Luft
    R5 = +0,98816
    d3 = 0,034025 n3 = 1,72755 v3 = 28,4
    R6 = +0,20464
    a2 = 0,223596 Luft Blendenraum
    R7 _ -0,22536
    d4 = 0,029165 n4 = 1,72755 v4 = 28,4
    R$ = -0,31588 a3 - 0,001458 Luft
    Ro = -4,44012
    d5 = 0,067565 n5 = 1,69347 v5 = 53,5
    Rio = -0,34444
    Es ist also
    Qi - a2 - 0,223596 = 7 666587 also größer als 3,333 (gemäß Bedingung A)
    d4 0,029165
    Q - -- -- a2 -- -- 0,223596 = 2 277223 , also größer als 1,333 (gemäß Bedingung D1)
    2 d4 + a3 + d5 0,098188 und kleiner als 6,667 (gemäß Bedingung -D2)
    Q ° Q1 - Q2 = 7,666587-2,277223 = 17,458528 , also größer als 6,667 (gemäß Bedingung B)
    12 = und kleiner als 33,33 (gemäß Bedingung C)
    Weiterhin ist
    2 - R1 = +1,11118
    -Rio ' x = +0,34444-1-,9 --- +0,654436
    und damit
    1,11118
    0,654436 = 1 697920 , also größer als 1,167 (gemäß Bedingung E)
    R1 = -E-0,55559 R1 = ±0,55559
    R2 = -I-1,14082 Rio = -0,34444
    R2 - R1 = -E-0,58523 R1 -E- Rio = -E-0,21115
    +0,58523 also größer als 1,167 (gemäß Bedingung F)
    Q3 = = 2,771632,
    -E- 0,21115 und kleiner als 6,667 (gemäß Bedingung G)
    In Fig. 3 ist der vorerwähnte Gestaltungsfall des neuen Objektivs dargestellt, bei dem die schwache Luftlinse in dem zusammengesetzten meniskenförmigen Zerstreuungsglied (II) zwischen dessen Einzellinsen L2 und L3 durch eine eingekittete, ebenfalls schwach wirkende Glaslinse (L23) ersetzt ist. Der ebenfalls vorerwähnte Fall, daß die beiden Einzellinsen L2 und L3 des vor der Blende angeordneten Gliedes (II) zur Vermeidung des doppelten Überganges Glas - Luft - Glas in diesem Gliede durch eine gemeinsame Kittfläche mit den Radienlängen R4 = R5 vereinigt sind, ist nicht besonders dargestellt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Lichtstarkes sphärisch, chromatisch, komatisch und astigmatisch korrigiertes Objektiv aus vier Gliedern., von denen zwei vor dem Blendenraum auf der Seite der längeren Strahlungsweite in der Weise angeordnet sind, daß einem dieser Strahlungsweite benachbarten und gegen dieselbe konvexen Meniskus positiver Brechkraft ein aus Linsen entgegengesetzten Stärkevorzeichens aufgebautes negatives Bauglied nachfolgt, welches ebenfalls die Form eines gegen die längere Strahlungsweite konvex gekrümmten Meniskus aufweist, während die der Blende auf der Seite der kürzeren Strahlungsweite nachfolgenden beiden anderen Glieder uriverkittete Einzellinsen sind, von denen die den Blendenraum begrenzende als eine gegen eben diesen Blendenraum konkave meniskenförmige Zerstreuungslinse ausgebildet ist, der eine urigleichschenklige Sammellinse als letzte Linse des Gesamtobjektivs auf der Seite der kürzeren Strahlungsweite nachfolgt, gekennzeichnet durch die Kombination zweier baulicher Maßnahmen, von denen die eine die Anordnung der stark sammelnden Glas-Luft-Flächen (R8, Rio) der beiden uriverkitteten Einzellinsen (L4, L5) des Hintergliedes (III, IV) relativ zur Anordnung der die Blende einschließenden stark überkorrigierend wirkenden Zerstreuungsflächen (R6, R,) betrifft, während die andere sich auf die Gestaltung der äußeren Durchbiegung des Gesamtobjektivs bezieht, wobei diese Konstruktionsmerkmale im einzelnen wie folgt zahlenmäßig umrissen werden: die längs der optischen Achse gemessenen Abstände der Flächenscheitel der charakteristischen Krümmungsradien (R6, R7 sowie Re, Rio) sind in der Weise gegeneinander abgestuft, daß sie der Reihe nach folgende Bedingungen erfüllen Bedingung A, daß einerseits der Quotient (Q1) aus dem Abstand der den Blendenraum (a2) begrenzenden stark brechenden Zerstreuungsflächen (R6 und R7), dividiert durch den Scheitelabstand (d4) zwischen der letztgenannten stark brechenden Zerstreuungsfläche (R7) und der nachfolgenden stark brechenden Sammelfläche (R3) der gegen die Blende hohlen meniskenförmigen Zerstreuungslinse (L4), größer ist als 3,333; Bedingung B, daß andererseits gleichzeitig das Produkt aus diesem vorgenannten Quotienten (Q1) mal dem Quotienten (Q2) aus dem den Blendenraum begrenzenden Scheitelabstand (a2), dividiert durch den Gesamt-Scheitelabstand zwischen den Flächenscheiteln (R7 und Rio) der beiden der Blende auf der kürzeren Strahlungsweite nachfolgenden Linsen (L4 und L5) des Hintergliedes (III und IV), größer ist als 6,667; Bedingung C, daß aber andererseits das Produkt dieser Quotienten (Q1 . Q2 = Q") den numerischen Wert von 33,33 nicht überschreitet; Bedingung Dl, daß der Quotient (Q2) aus diesem blendenraumbegrenzenden Scheitelabstand (a2), dividiert durch die Summe der Scheitelabstände (d4, a3, d5) zwischen den Flächenscheiteln (R, und Rio), größer ist als 1,333; Bedingung D2, daß dieser letztgenannte Quotient (Q2) den numerischen Wert von 6,667 nicht überschreitet und daß außerdem gleichzeitig die äußeren Begrenzungsflächen (R1 und Rio) des Gesamtobjektivs derart gegeneinander in Abhängigkeit von der relativen Anfangsöffnung des Objektivs durchgebogen sind; Bedingung E, daß der numerische Wert des öffnungsabhängigen Durchbiegungsquotienten der Außenflächen des Systems, berechnet aus doppelter Radienlänge der Frontfläche (2 . R1), dividiert durch das Produkt aus dem negativen Wert des letzten Radius mal der Anfangsöffnungszahl (-Rio # z) des Gesamtobjektivs, größer ist als 1,167. 2. Lichtstarkes viergliedriges Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchbiegungsverhältnis der Frontlinse gegenüber der äußeren Durchbiegung des Gesamtobjektivs derart gestaltet ist, daß der numerische Wert des Quotienten (Q3) aus der Differenz der Radien der Frontlinse (R,-R1), dividiert durch die Summe der Außenradien (R,+Rla) des Gesamtobjektivs, einerseits größer ist als 1,167, aber andererseits den Betrag von 6,667 nicht überschreitet. 3. Lichtstarkes viergliedriges Objektiv nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Blende voraufgehenden meniskenförmigen Zerstreuungsglied (II) zwischen der Sammellinse (L,) und der nachfolgenden Zerstreuungslinse (L3) und damit zwischen den Begrenzungsflächen R4 und R5 eine Glaslinse als Ersatz der schwach brechenden trennenden Luftlinse eingeführt ist. 4. Lichtstarkes viergliedriges Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Blende voraufgehenden meniskenförmigen Zerstreuungsglied (II) die Sammellinse (L2) und die nachfolgende Zerstreuungslinse (L3) durch eine gemeinsame Kittfläche vereinigt sind. 5. Lichtstarkes viergliedriges Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende bauliche Dimensionen: R,, _ -E-0,6 dl = 0,09 R2 = -E-1,1 a1 = 0,03 R3 = -E-0,3 d2 = 0,11 R4 - +0,$ l = 0,005 R5 = -E-1,0 d3 = 0,03 R6 = -E-0,2 a2 = 0,22 R7 = -0,2 d4 = 0,03 R8 = -0,3 a3 = 0,001 R9 = -5 d5 = 0,07 Rio = -0,3 für die Äquivalentbrennweite f = 1. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 499 264; britische Patentschrift Nr. 564133.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4671626A (en) * 1984-03-21 1987-06-09 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Photographic lens system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB564133A (en) * 1943-03-10 1944-09-14 Taylor Taylor & Hobson Ltd Improvements in or relating to optical objectives
US2499264A (en) * 1944-02-25 1950-02-28 Wray Optical Works Ltd Large aperture spherically corrected objective having two outer positive components and two inner negative meniscus components with one cemented surface

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