DE1103616B

DE1103616B - lens

Info

Publication number: DE1103616B
Application number: DEF25096A
Authority: DE
Inventors: Dr Albrecht Wilhelm Tronnier
Original assignee: Farrand Optical Co Inc
Current assignee: Farrand Optical Co Inc
Priority date: 1957-02-25
Filing date: 1958-02-21
Publication date: 1961-03-30

Description

Objektiv Die Erfindung bezieht sich auf sehr lichtstarke Objektive mit anastigmatisch geebnetem Bildfeld; durch die Erfindung lassen sich Objektive mit einer relativen Öffnung gleich oder größer als f/1 erzielen.Objective The invention relates to very bright objectives with anastigmatically leveled image field; The invention allows lenses with a relative opening equal to or greater than f / 1.

Objektive von derartig hoher Lichtstärke sind für photographische Zwecke unter ungünstigen Lichtbedingungen und für das Abbilden von Objekten auf lichtempfindlichen Oberflächen von Fernsehaufnahmeröhren in verschiedenen Ausführungen vorgeschlagen worden. Diese vorgeschlagenen bekannten Objektive wurden für das Abbilden von fernen Objekten korrigiert. Ähnliche Konstruktionen wurden für die Photographie von Röntgenbildschirmen vorgeschlagen, bei denen jedoch die Feinkorrektur der Bildfehler für die kurzen Objektabstände durchgeführt wird, da man mit begrenzten Konjugierten arbeitet. Diese Objektive haben jedoch alle nur einen kleinen ausnutzbaren Bildwinkel; im allgemeinen wird ein Gesamtfeldwinkel von etwa 15° erreicht. Diese bekannten Objektive sind in einigen Fällen mit einer nur monochromatischen Korrektion versehen, oder sie sind nur über einen sehr kleinen Spektralbereich farbkorrigiert, vorzugsweise für Grün und Blau. Diese bekannten Objektive weisen Zonenfehler bis etwa 5 °/"o der äquivalenten Brennweite auf.Lenses of such high speed are for photographic use Purposes under unfavorable lighting conditions and for imaging objects light-sensitive surfaces of television tubes in various designs has been proposed. These proposed known lenses have been used for imaging corrected from distant objects. Similar constructions were made for photography suggested by X-ray screens, in which, however, the fine correction of the image errors for the short object distances is carried out, since one is dealing with limited conjugates is working. However, these lenses all have only a small usable angle of view; in general, a total field angle of about 15 ° is achieved. These well-known In some cases, objectives are only provided with monochromatic correction, or they are color corrected only over a very small spectral range, preferably for green and blue. These known lenses have zone errors of up to about 5% the equivalent focal length.

Zur Verbesserung dieser bekannten Objektive wurden viele Versuche gemacht. So wurde beispielsweise in einer Vorveröffentlichung vorgeschlagen, den normalen Gauß-Typus auf der Objektseite mit einem zweilinsigen Sammelglied beginnen zu lassen, während ein anderer bekannter Vorschlag dahin zielte, ein erweitertes Gauß-Objektiv auf der Bildseite mit zwei benachbarten Sammellinsen enden zu lassen. Es zeigte sich jedoch immer, daß eine Verringerung der Zonenfehler entweder nur durch Verringerung der relativen Öffnung oder durch eine Verringerung des ausnutzbaren Feldwinkels erkauft werden mußte; umgekehrt zeigte sich, daß bei einer Vergrößerung der relativen Öffnung oder des ausnutzbaren Feldwinkels die Zonenfehler in den axialen und auch in den außeraxialen Feldteilen vergrößert wurden, so daß die Leistungsfähigkeit des Objektivs merklich verringert wurde.Many attempts have been made to improve these known lenses made. For example, it was proposed in a prior publication that normal Gaussian type on the object side begin with a two-lens collective link while another well-known proposal aimed at an expanded one To let the Gauss lens end on the image side with two adjacent converging lenses. It has always been found, however, that a reduction in zone errors either only by reducing the relative opening or by reducing the usable Feldwinkel had to be bought; conversely, it was found that with an enlargement the relative opening or the usable field angle, the zone errors in the axial and were also increased in the off-axis field parts, so that the efficiency of the lens has been noticeably reduced.

Demgegenüber besteht die Erfindung in einem sehr lichtstarken Objektiv eines neuen Aufbaues, das einen großen ausnutzbaren Gesamtfeldwinkel von etwa 30° aufweist, innerhalb dessen alle longitudinalen Restabberationen sowohl für axiale als auch außeraxiale Objektpunkte auf weniger als 20/" der äquivalenten Brennweite verringerbar sind. Außerdem ist es bei erfindungsgemäßen Objektiven möglich, die Farbkorrektion über einen breiten Spektralbereich durchzuführen.In contrast, the invention consists in a very bright lens of a new structure that has a large total usable field angle of around 30 ° has, within which all longitudinal residual aberrations for both axial as well as off-axis object points to less than 20 / "of the equivalent focal length are reducible. It is also possible with lenses according to the invention that Perform color correction over a wide spectral range.

Gemäß der Erfindung werden diese Verbesserungen durch eine neue physikalische Anordnung der einzelnen Objektivelemente erreicht, insbesondere derjenigen in der Umgebung der Blende. Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.According to the invention, these improvements are brought about by a new physical Arrangement of the individual lens elements achieved, especially those in the Around the aperture. The invention will now be described in detail with reference to FIGS Drawing described.

Fig. 1 und 2 sind axiale Schnitte durch zwei Ausführungsformen des Objektivs gemäß der Erfindung; Fig. 3 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Objektive, insbesondere des Objektivs nach Beispiel 1.Figs. 1 and 2 are axial sections through two embodiments of the Lens according to the invention; Fig. 3 is an explanatory diagram the properties of the objectives according to the invention, in particular the objective Example 1.

Das Objektiv gemäß der Erfindung enthält fünf Komponenten, die je ein. oder mehrere Elemente enthalten, nämlich eine oder mehrere Linsen aus durchsichtigem, lichtbrechendem Werkstoff. Die Komponenten sind in den Fig. 1 und 2 mit L, bis L5 bezeichnet, beginnend an der laugen konjugierten Seite des Objektivs. Auf das Objektiv folgt bei Gebrauch normalerweise eine Feldlinse LF, die in den Fig. 1 und 2 gestrichelt eingezeichnet ist.The lens according to the invention contains five components, each a. or contain several elements, namely one or more lenses made of transparent, refractive material. The components are shown in FIGS. 1 and 2 with L, to L5 starting at the alkaline conjugate side of the lens. On the lens a field lens LF, which is shown in dashed lines in FIGS. 1 and 2, normally follows in use is drawn.

In jeder der Fig.1 und 2 sind die fünf Objektivkomponenten L, bis L5 im Querschnitt mit ihren einzelnen Linsenelementen LI bis LVIII gezeichnet, und die Feldlinse LF ist als Element LIx bezeichnet. Bei allen in den Fig. 1 und 2 verwendeten Indizes steigen die Nummern von der langen zu der kurzen konjugierten Seite an. Die Dicke der einzelnen Linsen ist mit t1 bis t9 bezeichnet, und die Abstände zwischen den Komponenten L, bis L5 sind mit s1,2 bis S5,1# bezeichnet. Die axialen Abstände der Linsen innerhalb der Komponenten L1, L2 und L5 sind mit a1, a2 und a3 bezeichnet. Die Krümmungsradien der nach der langen konjugierten Seite des Systems zeigenden Oberflächen sind durch den Buchstaben R mit Index bezeichnet, während die Radien der gegen die kurze konjugierte Seite zeigenden Oberflächen durch den Buchstaben R' bezeichnet sind. Die Blende ist mit D gekennzeichnet. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen unterscheiden sich darin, daß bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform die Komponente ZZ aus zwei durch einen Luftspalt getrennten Elementen besteht und zwischen den Komponenten L4 und L5 ebenfalls ein Luftspalt angeordnet ist, wogegen bei der Ausführungsform nach Fig. 2 die zwei Elemente der Komponente L2 verkittet sind. Außerdem sind auch die einander benachbarten Flächen der Komponenten L4 und L5 verkittet.In each of Figures 1 and 2, the five lens components L, to L5 drawn in cross section with their individual lens elements LI to LVIII, and the field lens LF is designated as element LIx. Used in all in Figs Indices increase the numbers from the long to the short conjugate side. The thickness of the individual lenses is indicated by t1 to t9, and the distances between the components L 1 to L5 are denoted by s1,2 to S5,1 #. The axial distances of the lenses within components L1, L2 and L5 are denoted by a1, a2 and a3. The radii of curvature of the one pointing to the long conjugate side of the system Surfaces are denoted by the letter R with index, while the radii of the surfaces pointing towards the short conjugate side by the letter R 'are designated. The aperture is marked with a D. In the 1 and 2 embodiments shown differ in that at the embodiment shown in Fig. 1, the component ZZ from two by one There is an air gap between the elements L4 and L5 as well an air gap is arranged, whereas in the embodiment according to FIG. 2 the two Elements of the component L2 are cemented. In addition, there are also those adjacent to each other Surfaces of components L4 and L5 cemented.

Bei beiden Ausführungsformen ist der Blendenraum auf der langen konjugierten Seite des Objektivs durch eine konkave negative Meniskuskomponente L2 begrenzt, die vorzugsweise zwei Elemente LIII und LIv aufweist. Auf der kurzen konjugierten Seite der Blende befindet sich ebenfalls eine konkave negative Meniskuskomponente L3. Auf diese folgt unmittelbar eine zerstreuende Komponente L4, die ungleich gekrümmte Oberflächen und eine hohe Brechkraft hat. Daher ist bei den erfindungsgemäßen Objektiven der Blendenraum von drei überkorrigierenden, zerstreuend wirkenden Linsenkomponenten umgeben.In both embodiments, the diaphragm space is conjugated on the long one Side of the lens bounded by a concave negative meniscus component L2, which preferably has two elements LIII and LIv. On the short conjugated There is also a concave negative meniscus component on the side of the diaphragm L3. This is immediately followed by a diffusing component L4, the unevenly curved one Surfaces and has a high refractive power. Therefore, with the lenses according to the invention the diaphragm space of three over-correcting, dispersing lens components surround.

Durch diese Konzentration von überkorrigierender Wirkung in der unmittelbaren Nachbarschaft der Blende ist es nach den Anspruchsregeln der Erfindung möglich, eine Feinkorrektion über ein wesentlich größeres Feld als bisher zu erreichen. Die Erfindung erlaubt auch eine viel stärkere Verringerung der Öffnungsfehler innerhalb dieses großen Feldes, als dies bei den bekannten Linsen möglich war, bei denen etwa nur eine oder zwei divergente Komponenten in der Umgebung der Blende vorgesehen waren.Because of this concentration of overcorrective action in the immediate Neighborhood of the diaphragm it is possible according to the claim rules of the invention, to achieve a fine correction over a much larger field than before. the The invention also allows a much greater reduction in the opening errors within this large field than was possible with the known lenses, for example only one or two divergent components are provided in the vicinity of the diaphragm was.

Ein anderes charakteristisches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß diesen drei divergenten Komponenten im prinzipiellen Gegensatz zu dem älteren Vorschlag der britischen Patentschrift 439142 eine solche Verteilung der Brechkräfte zugeordnet ist, die eine Erzielung der gewünschten Überkorrektionen erlaubt, ohne daß so große negative Brechkräfte verwendet werden müssen, daß die Lichtstärke des Systems verringert wird oder für deren Kompensation in anderen Komponenten des Systems sehr hohe positive Brechkräfte verwendet «-erden müssen, die unerwünschte Wirkungen auf die Form und die Verteilung der Zonenfehler haben.Another characteristic feature of the invention is that that these three divergent components are in fundamental opposition to the older one British patent 439142 suggests such a distribution of the refractive powers is assigned, which allows the desired overcorrections to be achieved without that so large negative refractive powers must be used that the light intensity of the System is reduced or for their compensation in other components of the system very high positive refractive powers used «- must avoid undesirable effects on the shape and distribution of the zone defects.

Die Brechkraftverteilung unter den verschiedenen Komponenten, Elementen und Flächen des Objektivs wird in Ausdrücken des Brechkraftsymbols 0 für die äquivalente Gesamtbrechkraft des Objektivs und in Ausdrücken des Brechkraftsvmbols -- gegeben. Ein Index in Klammern an dem Brechkraftsvmbol o bezeichnet eine Brechkraftsumme, und zwar, wenn der Index arabisch ist, die Summe der Brechkräfte der Flächen der durch den Index angegebenen Komponenten oder, wenn der Index eine römische Zahl ist, die Summe der Flächenbrechkräfte des durch den Index bezeichneten Elementes. In ähnlicher Weise bezeichnet c# F die Flächenbrechkraftsumme der Feldlinse. Ein Index ohne Klammer an dem Brechkraftsymbol z-- bezeichnet die Brechkraft einer einzelnen Oberfläche; der hochgesetzte Indexstrich ist an das Brechkrafts ;-mboi :-- angehängt, wenn es sich auf zu der kurzen konjugierten Seite des Systems zugewandte Oberflächen bezieht, und ist dem urgestrichenen Symbol - zugeordnet, wenn die Oberflächen, auf die es sich bezieht, der langen konjugierten Seite des Systems zugewandt sind.The power distribution among the various components, elements and surfaces of the lens is expressed in terms of the refractive power symbol 0 for the equivalent Total refractive power of the lens and in terms of the refractive power symbol - given. An index in brackets on the refractive power symbol o denotes a sum of refractive power, namely, if the index is Arabic, the sum of the refractive powers of the faces of the components indicated by the index or, if the index is a Roman number is the sum of the surface powers of the element indicated by the index. Similarly, c # F denotes the sum of the surface powers of the field lens. A Index without brackets on the refractive power symbol z-- denotes the refractive power of an individual Surface; the raised index line is attached to the refractive power; -mboi: -, if it is on surfaces facing to the short conjugate side of the system refers, and is assigned to the original painted symbol - if the surfaces, on which it refers to face the long conjugate side of the system.

Das Objektiv gemäß der Erfindung ist folgendermaßen aufgebaut, beginnend an seinem langen konjugierten Ende 1. eine konvergente, aus zwei Sammelelementen zusammengesetzte vordere Komponente L1, deren Flächenbrechkraftsumme _# (1" bezogen auf die äquivalente Brechkraft 0 des Objektivs, folgender Ungleichung genügt 0,50 0 < o (1) < 1,30 0; 2. eine negative Meniskuskomponente L2, die konkav gegen die auf sie folgende Blende gewölbt ist; vorzugsweise besteht diese Komponente aus zwei einzelnen Linsen LIII und LIV zur besseren sphärochromatischen Korrektion. Die Flächenbrechkraftsumme o (2) ihrer äußeren Flächen R3 und R,', die beide konkav gegen die Blende gewölbt sind, erfüllt folgende Ungleichung: 0,80 0 < - (2) < 1,60 0.The lens according to the invention is constructed as follows, starting with at its long conjugate end 1. a convergent one, made up of two collecting elements composite front component L1, whose surface power sum _ # (1 "related to the equivalent refractive power 0 of the objective, the following inequality is sufficient for 0.50 0 <o (1) <1.30 0; 2. a negative meniscus component L2, which is concave against the panel following it is curved; this component preferably consists of two single lenses LIII and LIV for better spherochromatic correction. The sum of surface powers o (2) of their outer surfaces R3 and R, ', both of which are concave are arched towards the diaphragm, the following inequality satisfies: 0.80 0 <- (2) < 1.60 0.

3. Der Blendenraum ist auf der kurzen konjugierten Seite durch eine divergente Meniskuskomponente L3 begrenzt, die konkav gegen den Blendenraum gewölbt ist. Die zwei zerstreuend wirkenden Linsenflächen R4 und R5, die den Blendenraum begrenzen, besitzen eine Flächenbrechkraftsumme z ("3) gemäß der Ungleichung: 2,5 0 < - o ("a) < 4,5 (P.3. The aperture space is on the short conjugate side by one divergent meniscus component L3 limited, the concave arched against the diaphragm space is. The two diverging lens surfaces R4 and R5, which form the diaphragm space limit, have a surface power sum z ("3) according to the inequality: 2.5 0 <- o ("a) <4.5 (P.

4. Diese negative Meniskuskomponente L3 ist so gestaltet, daß die Summe o (3) ihrer Flächenbrechkräfte folgender Ungleichung genügt: 0,30 0 < -.o (a) < 0,80 0.4. This negative meniscus component L3 is designed so that the The sum o (3) of their surface powers satisfies the following inequality: 0.30 0 <-.o (a) <0.80 0.

5. Hierauf folgt eine urgleichschenklige Negativkomponente L4, deren Flächenbrechkraftsumme , (4) folgende Ungleichung erfüllt 1,30 0 < - 0 (4) < 2,60 0.5. This is followed by a very isosceles negative component L4, whose Surface power sum, (4) the following inequality satisfies 1.30 0 <- 0 (4) < 2.60 0.

6. Schließlich folgt eine zusammengesetzte Sammelkomponente L5, die so gestaltet ist, daß ihre Flächenbrechkraftsumme o (5) die folgende Ungleichung befriedigt 3,0 0 < o (5) < 6,0 0.6. Finally, there is a composite aggregate component L5, the is designed so that its sum of powers o (5) has the following inequality satisfied 3.0 0 <o (5) <6.0 0.

Auf die zusammengesetzte Komponente L5 folgt normalerweise auf der Bildseite eine Feldlinse LF, die in den Fig. 1 und 2 gestrichelt eingezeichnet ist. Sie kann eine Linse nach Piazzi-Smyth zum Ebnen des Bildfeldes sein, oder sie kann auf andere Weise geeignet sein, um entweder eine positiv oder negativ gekrümmte Bildfläche zu erzeugen, j e nachdem eine ebene Bildfläche, z. B. für photographische Zwecke, oder eine gekrümmte Bildfläche, wie bei den Fernsehröhren, gewünscht wird. Wegen ihrer Anordnung dicht an der letzten Bildfläche bestehen diese Linsen gewöhnlich nur aus einem einzigen Linsenelement. Je nach der beabsichtigten Verwendung des Objektivs kann diese Linse auch aus zwei Elementen zusammengesetzt sein und kann eine andere als eine negative Brechkraft aufweisen, sie kann auch ein Element von nichtsphärischer, z. B. prismatischer Brechkraft besitzen.The compound component L5 is usually followed by the On the image side, a field lens LF, which is shown in dashed lines in FIGS. 1 and 2. It can be a Piazzi-Smyth lens for leveling the field of view, or it can otherwise suited to either a positively or negatively curved To generate image area, j e after a flat image area, z. B. for photographic Purposes, or a curved screen, as in the case of television tubes, is desired. Because of their location close to the last image surface, these lenses usually exist only from a single lens element. Depending on the intended use of the Objective, this lens can and can be composed of two elements have a refractive power other than negative, it can also be an element of non-spherical, e.g. B. have prismatic power.

Ihre physikalische Form ist weniger durch das erfindungsgemäße Objektiv als durch die jeweilige Verwendung des Objektivs bestimmt.Their physical form is less due to the objective according to the invention than determined by the specific use of the lens.

Dieser Aufbau des erfindungsgemäßen Objektivs ermöglicht eine äußerst gute Abbildung über die durchschnittlichen Feldwinkel hinaus bei sehr hohen relativen Öffnungen bis zu f/0,9 und darüber. Objektive solch hoher Lichtstärke haben auf der Bildseite wegen des großen Winkels, in dem die Strahlen des Strahlenbündels sich kreuzen, nur einen sehr geringen Brennebenenabstand. Die bei dem praktischen Gebrauch von großen Feldwinkeln erreichte besonders gute anastigmatische Abbildung wird besonders durch Vergleich mit Systemen normaler Lichtstärke und Öffnungswerte deutlich. Im Falle der vorliegenden Erfindung, die eine neuartige Weiterverbesserung des modifizierten Gauß-Typus darstellt, ist in Übereinstimmung mit den anspruchsgemäßen Kennzeichnungsmerkmalen jedes der Nachbarflächenpaare zwischen den Baugliedern L3 und L4 sowie zwischen L4 und L5 stark sammelnd ausgebildet. Die Regel für das der Blende am nächsten stehende Nachbarflächenpaar R5' und R6 setzt als Erfindungsmerkmal fest, daß die Flächenbrechkraftsumme o (3,4) dieses Flächenpaares größer ist als 40 °/o der Äquivalentbrechkraft des Gesamtsystems, ohne jedoch den Betrag von 1201)/o derselben zu überschreiten, also durch die Ungleichung 0,4 0 < o (3e4) < 1,2 0 formelmäßig umrissen ist. Weiter wird gleichzeitig das Nachbarflächenpaar R6' und R, der Komponenten L4 und L5 stark sammelnd ausgebildet, so daß die Summe der Brechkräfte dieser Flächen, die mit 0 (4,5) oder o (,v) bezeichnet werden kann, zwischen 12,50/, und 47,50,i. der äquivalenten Gesamtbrechkraft des Objektivs liegt. Also gilt 0,125 (P < 0 (N) < 0,475 0. Diese Regel der Erfindung ermöglicht eine überraschend fortschrittliche Verringerung der Differenz zwischen der sagittalen und meridionalen Bildschale in den seitlichen Teilen des Gesichtsfeldes.This construction of the objective according to the invention enables extremely good imaging beyond the average field angle with very high relative openings of up to f / 0.9 and above. Lenses of such high light intensity only have a very small focal plane distance on the image side because of the large angle at which the rays of the beam cross each other. The particularly good anastigmatic imaging achieved with the practical use of large field angles becomes particularly clear when compared with systems with normal light intensity and aperture values. In the case of the present invention, which represents a novel further improvement of the modified Gaussian type, each of the adjacent surface pairs between the members L3 and L4 and between L4 and L5 is designed to be strongly converging in accordance with the characterizing features according to the claims. The rule for the adjacent pair of surfaces R5 'and R6 closest to the diaphragm stipulates as a feature of the invention that the sum of the refractive power o (3,4) of this pair of surfaces is greater than 40% of the equivalent refractive power of the overall system, but without the amount of 1201) / o exceeding the same, i.e. outlined in a formula by the inequality 0.4 0 <o (3e4) <1.2 0. Furthermore, the neighboring pair of surfaces R6 'and R, of the components L4 and L5, are designed to be strongly convergent, so that the sum of the refractive powers of these surfaces, which can be designated as 0 (4.5) or o (, v), is between 12.50 /, and 47.50, i. the equivalent total refractive power of the lens. Thus 0.125 (P <0 (N) <0.475 0. This rule of the invention enables a surprisingly progressive reduction in the difference between the sagittal and meridional image shell in the lateral parts of the field of view.

Innerhalb eines derart von Astigmatismus freien Feldes muß der Verringerung des Komafehlers der weit geöffneten Strahlenbündel besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, wenn die erwünschte feine Abbildung mit Strahlenbündeln extrem großer Öffnungsquerschnitte erreicht werden soll. Hier zeigt die Erfindung einen überraschend wirksamen und einfachen Weg zur Erzielung einer von Asymmetriefehlern weitgehend freien Abbildung. Dieser Weg besteht in Übereinstimmung mit dem anspruchsgemäßen Kennzeichnungsmerkmal aus der folgenden Verteilung der Einzelbrechkräfte zwischen den beiden stark konvergenten einzelnen Elementen LVII und LvIII der konvergenten Komponente L5: Das Element LvII weist eine stärkere positive Brechkraft als das Element LvIII gemäß der folgenden Ungleichung auf: 0,45 o (VII) < o (vIII) < 0,90 o (vII), wobei 0 (vII) + 0 (vIII) = 0 (5) ist und c (vII) und o (vIII) die Summen der Brechkräfte der Flächen der Elemente LvII und LvIII sind.Within such a field free of astigmatism, the reduction special attention was paid to the coma error of the wide-open beam if the desired fine image with beams of extremely large opening cross-sections should be achieved. Here the invention shows a surprisingly effective and simple way to achieve a mapping largely free of asymmetry errors. This way is in accordance with the claim according to the labeling feature from the following distribution of the individual refractive powers between the two strongly convergent ones individual elements LVII and LvIII of the convergent component L5: The element LvII exhibits a stronger positive refractive power than the element LvIII according to the following Inequality on: 0.45 o (VII) <o (vIII) <0.90 o (vII), where 0 (vII) + 0 (vIII) = 0 (5) and c (vII) and o (vIII) are the sums of the refractive powers of the surfaces of elements LvII and LvIII are.

Zur weiteren Verminderung der Asymmetriefehler und ihrer Zonenreste bei extremen Öffnungen der Strahlenbündel wird gemäß der Erfindung weiter noch eine entsprechende Verteilung der Brechkräfte zwischen den einzelnen Elementen L, und LII der vorderen Komponente L1 in der Weise eingeführt, daß in dieser Komponente das blendenseitige Element LII eine stärkere Brechkraft als das vorhergehende Frontelement LI entsprechend folgender Erfindungsregel aufweist: 0,55 o (II) < o (I) < 0,95 o (II).To further reduce the asymmetry errors and their zone remnants in the case of extreme openings of the bundle of rays, according to the invention, one more corresponding distribution of the refractive powers between the individual elements L, and LII of the front component L1 introduced in such a way that in this component the panel-side element LII has a stronger refractive power than the previous front element LI according to the following rule of the invention: 0.55 o (II) <o (I) < 0.95 o (II).

Dabei sind o (I) und o (II) die Summen der Brechkräfte der Linsenflächen der Elemente LI und LII.Here, o (I) and o (II) are the sums of the refractive powers of the lens surfaces of the elements LI and LII.

Die Objektive gemäß der Erfindung ermöglichen die Verwirklichung dieser Verbesserungen ohne die Verwendung von Radien, die schwierig herzustellen sind, beispielsweise wegen zu starker Krümmungen. Die erfindungsgemäßen Objektive erfordern auch nicht die Verwendung von Kristall-Werkstoff für die Linsenelemente. Im Gegenteil, die erfindungsgemäßen Objektive können mit handelsüblichen Gläsern verwirklicht werden, wie die folgenden Beispiele zeigen. Bezüglich der Gläser für die beiden konvergenten Elemente LvII und LvIII hoher Brechkraft hinter der Blende ist ein Material mit hoher Brechzahl vorgesehen, z. B. eines der modernen Gläser mit geringem Siliziumgehalt. Durch diese Wahl erhält man verhältnismäßig flache Oberflächen trotz der erforderlichen hohen Flächenbrechkräfte. Im übrigen sind nur die gewöhnlichen Kron- und Flintgläser verwendet, die bei viel lichtschwächeren Objektiven bekannt sind.The objectives according to the invention enable this to be achieved Improvements without the use of radii that are difficult to make, for example because of excessive curvatures. The objectives of the invention require nor the use of crystal material for the lens elements. On the contrary, the objectives according to the invention can be realized with commercially available glasses as the following examples show. Regarding the glasses for the two of them convergent elements LvII and LvIII high refractive power behind the diaphragm is a Material with a high refractive index provided, e.g. B. one of the modern glasses with low Silicon content. This choice results in relatively flat surfaces in spite of this the required high surface powers. Otherwise, only the ordinary ones are Crown and flint glasses are used, which are known for much weaker lenses are.

Im folgenden werden zwei Beispiele von Objektiven gemäß der Erfindung angeführt, deren relative Öffnungen größer als f10,9 sind und die also extrem lichtstarke >)echte« Anastigmate darstellen, weil bei ihnen die (astigmatische) Differenz zwischen der sagittalen und der meridionalen Bildschale in den außeraxialen Teilen des Feldes praktisch behoben ist.The following are two examples of lenses according to the invention listed whose relative openings are larger than f10.9 and are therefore extremely bright >) represent real "anastigmats, because with them the (astigmatic) difference between the sagittal and the meridional image shell in the off-axis parts of the field is practically resolved.

In den Tabellen für die Beispiele sind die Gläser durch ihren Brechungsindex ia (bezogen auf die Helium-d-Linie einer Wellenlänge A, = 5876 Ängström) und durch ihre Dispersion in Ausdrücken der Abbe-Zahl v gekennzeichnet.In the tables for the examples, the glasses are identified by their index of refraction ia (based on the helium d-line of a wavelength A, = 5876 angstroms) and through their dispersion is indicated in terms of the Abbe number v.

Beispiel 1 Die relative Öffnung des Objektivs nach Beispiel 1 ist f10,88, und sein ausnutzbares Feld beträgt 30°. In Ausdrücken der äquivalenten Gesamtbrechkraft 0 weist das Objektiv die folgende Verteilung der Brechkräfte unter den Komponenten auf Tabelle 1 @(4> =+0,80 (z> =-1,20 Blendenraum: o(") = - 3,8 0 (3) = - 0,5 0 13e4) - + 0,8 0 @(4) =-2 (4,5) ° (N) = + 0,3 0 =+4,50 Wenn man nun übereinstimmend mit den obengenannten Bauregeln für die Beziehungen zwischen o (vII) und o (vIII) und zwischen o (I) und (II) zusätzlich festsetzt: o (vIII) = 0e6 o (vII) und (I) = 0,75 o (II).Example 1 The relative aperture of the objective according to Example 1 is f10.88, and its usable field is 30 °. In terms of the equivalent total refractive power 0, the lens has the following distribution of the refractive powers among the components Table 1 @ (4> = + 0.80 (z> = -1.20 Aperture space: o (") = - 3.8 0 (3) = - 0.5 0 13e4) - + 0.8 0 @ (4) = -2 (4.5) ° (N) = + 0.3 0 = + 4.50 If one now also stipulates, in accordance with the above-mentioned building rules for the relationships between o (vII) and o (vIII) and between o (I) and (II): o (vIII) = 0e6 o (vII) and (I) = 0 , 75 o (II).

so gibt nachstehende Tabelle 2 die feinere Unterteilung der Brechkraftszumessung innerhalb der einzelnen Bauelemente, wobei für die äquivalente Gesamtbrechkraft o = 10 dptr angenommen ist: Tabelle 2 o (I) = + 3,6 dptr o (II) = + 4,7 dptr 0(,) = + 8,3 dptr 0 (11I) = + 11,8 dptr 0 (Iv) = - 23,4 dptr en (2) = - 11,6 dptr Blendenraum: o("3) = - 37,8 dptr 0 (v) = - 5,0 dptr (vI) = - 18,8 dptr (N) = + 2,9 dptr (vII) _ + 27,9 dptr (vlri) = + 17,0 dptr o(5) = + 4e9 dptr Für die Feldlinse: 5 (F) _ - 13,5 dptr Diese Grundkonstruktion zeigt bereits eine angenäherte Korrektion dritter Ordnung; zur Vereinfachung derselben innerhalb des Seidelschen Gebietes werden die Linsenbrechkräfte der Tabellen 1 und 2 auf die einzelnen brechenden Flächen verteilt, welchen die in nachstehender Tabelle 3 niedergelegten Flächenbrechkräfte zugemessen sind Tabelle 3 4,35 dptr _ - 0,75 dptr 7,60 dptr z# 2 _ - 2,90 dptr 3 = -I- 11,82 dptr Z,3 = 0 dptr .Z 4 = 0 dptr = - 23,40 dptr = - 14,43 dptr 9,39 dptr = - 1,64 dptr C s = - 17,16 dptr 7 = + 20,05 dptr v 7' = -f - 7,88 dptr 8 = -@- 11,54 dptr 3 = -I- 5,49 dptr Für die Feldlinse: Z.9 = - 8,00 dptr _ - 5,47 dptr Das Objektiv nach Beispiel l kann aus folgenden handelsüblichen Gläsern hergestellt werden: Tabelle 4 ment Glassorte Br nhexgs Abbe-Zahl v LI leichtes Bariumkronglas n, = 1,59 v, = 61 Lii dichtes Bariumkronglas n2 = 1,64 v2 = 55 LIII dichtes Bariumkronglas n3 = 1,64 v3 = 55 LIV FlintglasnormalerDichte _% = 1,70 v4 = 30 Lv besonders dichtes ia5 = 1,73 v5 = 28 Flint-Bleiglas Lvi mittleres Flintglas n6 = 1,64 v6 = 35 LvII dichtes Lanthanidenglas n7 = 1,74 v7 = 45 LVIII dichtes Lanthanidenglas n8 = 1,74 v8 = 45 LIX normales Kronglas n9 = 1,52 v9 = 57 Durch Auswahl von Gläsern mit spezifischen Index-und Dispersionswerten, die im allgemeinen innerhalb der in der Tabelle 4 angegebenen Werte liegen, erhält man folgende in der Tabelle 5 angegebene Objektivwerte in Ausdrücken einer angenommenen Brennweite f = 1,0. Es wird darauf hingewiesen, daß die Linsendicken unter besonderer Berücksichtigung der bei diesen sehr lichtstarken Objektiven erforderlichen großen Linsendurchmesser festgelegt werden müssen, da der Durchmesser des Frontelementes mindestens 11501, der äquivalenten Brennweite des Objektivs betragen muß. Mit der in der Tabelle 3 gegebenen Brechkraftverteilung und den in der Tabelle 4 angegebenen Glastypen erhält man folgende Objektivdaten: Tabelle 5 Dicke t oder Element Fläche in Radius Abstand a Brechungs- Abbe-Zahl v mm oder s in mm Index LI R, = -I- 1,35f t, = 0,14f za, = 1,590 v, = 61,2 R1= T 7,8f a, = 0,005 f R2 = -I- 0,84f Lii t2 = 0,14f @a2 = 1,639 v2 = 55,5 R2 = + 2,2f R3 = -;- 0,54 f S(1.2) = 0>008 f LIII t3 = 0,25f zz.3 = 1,639 v3 = 55,5 R3, = x: a2 Liv R4 --X' t4 = 0,04 f 1a4 = 1,698 v4 = 30,1 R4 = ; 0,3 f S(23) = 028 f RJ - _ - 0,51 f Lv 15 = 0,04 f % = 1,729 v5 = 28,3 R5'=-0,78f S(34) =001 f Lvi R6 3'8f t, = 0,04 f ne = 1,637 vs = 36,4 R,, = -i- 0,37f S(4.5) =0 Lvii R7 = 4- 0,37f t7 = 0,19 f za7 = 1,744 v7 = 44,7 R; = - 0194f a3 = 0,01 f R8 = -;- 0,64 f Lviii t8 =0,23 f zt8 = 1,744 v8 = 44,7 R$ = - 1,35 f S (5, F) = 0,06 f Lix R9 = - 0,64 f t9 = 0,02 f ya9 = 1,516 v9 = 56,8 R3 = + 0,94f Eine Analyse der Aberrationen im Seidelschen Bereich nach den in der Tabelle 5 gegebenen Daten zeigt bereits die auffallenden Verbesserungen in der Abbildung auf, die durch die Erfindung erhalten werden und auch, daß ein weiterer und höherer Korrektionsgrad möglich ist. Die folgenden endgültigen Werte für das Objektiv nach Beispiel 1 zeigen durch einen einfachen, Vergleich der Werte, daß mit einem Minimum an technischem Aufwand bei einer Änderung in den schon in annähernden Werten gegebenen Größen durch die Erfindung eine große Verbesserung erzielbar ist. Tabelle 6 Objektiv nach Beispiel 1, relative Öffnung f/0,88, bezogen auf eine Brennweite von 100 mm Dicke t oder Element Fläche in Radius Abstand a Brechungsindex- Abbe-Zahl v mm oder s in mm Index R1 = + 135,49 LI 11 = 14,2095 zal = 1,58987 v1 = 61,2 R1' = -;-- 781,92 a1 = 0,5282 R2 = -+- 84,121 LII t2 =14,2095 n2 = 1,63909 v2 = 55,5 R2 = -f-- 220,41 S(i,2> = 0,7924 R3 = -f- 54,052 Lii, t3 = 24,6289 n3 =1,63909 v3 = 55,5 R3 = oo a2 = 0 R4 = 00 LIv t4 = 4,5296 n4 = 1,69842 v4 = 30,1 R4 = -f- 29,845 s (2,3) = 28,4322 R5 = - 50,486 Lv t5 = 3,8825 n5 =1,72850 v5 = 28,3 R5' _ - 77,571 S(3,4) = 1,2942 R6 = -387,33 Lv, t6 = 3,8825 its =1,63694 v6 = 35,4 R6' = -r- 37,108 S(4,5) = R7 = + 37,108 LVII t7 = 19,3730 n7 = 1,74400 v7 = 44,7 R7' = - 94,395 a3 = 1,2942 R$ = -+- 64,497 LvIII t8 = 22,9782 n3 = 1,74400 v8 = 44,7 Ra' = -135,49 Der Abstand der Feldlinse beträgt s(5, F) = 5,9426. Die Feldlinse LF hat folgende Werte: R2 = - 64,497 LIX t9 = 1,9809 n9 = 1,51630 v9 = 56,8 R9' = -E- 94,395 Diesen vollständig ausgearbeiteten geometrischen Werten für das Objektiv nach Fig. 1 entsprechen, die folgenden Werte der Flächenbrechkräfte, gegeben bis zum Hunderttausendstel der Dioptrie: Tabelle 7 9@1 = + 4,35354 dptr 9s1' _ - 0,75439 dptr @I) _ + 3,59915 dptr 9s2 = -;- 7,59725 dptr - 2,88961 dptr 0 (II) _ -I- 4,69764 dptr 0 (i) = + 8,29679 dptr Tabelle 7 (Fortsetzung) @s3 - + 11,82371 dptr s 3' - 0 = + 11,82371 dptr 04 = 04' = - 23,40139 dptr o (iv) _ - 23,40139 dptr (2) = - 11,57768 dptr Blendenraum: o4 -f- 05 - o (2.3) = - 37,83114 dptr - 14,42975 dptr -[-- 9,39137 dptr # (v) = o (3) = - 5,03838 dptr 0 (3.4) = + 7,74692 dptr 06 = - 1,64445 dptr - 17,16428 dptr # (vi) = o (4) = - 18,80873 dptr o0+ o7 = o (4.5) = -o (N) = + 2,88506 dptr + 20,04934 dptr 0 7' _ - 7,88174 dptr # (vii) = ; 27,93108 dptr 08 11,53535 dptr o9 = -?- 5,49110 dptr # (vm) = + 17,02645 dptr ) = + 44,95753 dptr Die Feldlinse besitzt folgende Brechkräfte: - 8,00498 dptr - 5,46954 dptr 0 (ix) = 0 (F) _ - 13,47452 dptr Die äquivalente Brechkraft des Objektivs beträgt genau 10 dptr. Die Brechkraft 0 jeder einzelnen Oberfläche ist bekannterweise durch die Formel o = 1000 (n' - n)/R gegeben, worin zz und n' die Brechungsindizes der Medien auf der Eintritts- und Austrittsseite der Oberfläche sind und R der Krümmungsradius dieser Fläche in Millimetern ist. Die Flächenbrechkraftsumme 0 (viiI) des letzten, konvergenten Elementes Lv III auf der Bildseite des Systems beträgt + 17,02645 dptr und, da 17,02645: 27,93108 = 0,60959 ist, 60,9590/0 der Flächenbrechkraftsumme o (vii) des vorhergehenden konvergenten Elementes Lvii. Die Flächenbrechkraftsumme o (i) des vorderen Elementes LI auf der Objektseite beträgt 3,59915 dptr, und damit, da 3,59915: 4,69764 = 0,76616 ist, 76,616 0/0 der Flächenbrechkraftsumme (II) des folgenden konvergenten Elementes Lii.The following table 2 gives the finer subdivision of the refractive power measurement within the individual components, where the equivalent total refractive power is assumed to be o = 10 dptr: Table 2 o (I) = + 3.6 dptr o (II) = + 4.7 dptr 0 (,) = + 8.3 dptr 0 (11I) = + 11.8 dptr 0 (Iv) = - 23.4 dptr en (2) = - 11.6 dptr Aperture space: o ("3) = - 37.8 dptr 0 (v) = - 5.0 dptr (vI) = - 18.8 dptr (N) = + 2.9 dptr (vII) _ + 27.9 dptr (vlri) = + 17.0 dptr o (5) = + 4e9 dptr For the field lens: 5 (F) _ - 13.5 dptr This basic construction already shows an approximate third-order correction; to simplify the same within the Seidel area, the lens powers of Tables 1 and 2 are distributed to the individual refractive surfaces, to which the surface powers given in Table 3 below are assigned Table 3 4.35 dptr _ - 0.75 dptr 7.60 dptr z # 2 _ - 2.90 dptr 3 = -I- 11.82 dptr Z, 3 = 0 dptr .Z 4 = 0 dptr = - 23.40 dptr = - 14.43 dptr 9.39 dptr = - 1.64 dptr C s = - 17.16 dptr 7 = + 20.05 dptr v 7 '= -f - 7.88 dptr 8 = - @ - 11.54 dptr 3 = -I- 5.49 dptr For the field lens: Z.9 = - 8.00 dptr _ - 5.47 dptr The lens according to Example 1 can be made from the following commercially available glasses: Table 4 ment Glass type Br nhexgs Abbe number v LI light barium crown glass n, = 1.59 v, = 61 Lii dense barium crown glass n2 = 1.64 v2 = 55 LIII dense barium crown glass n3 = 1.64 v3 = 55 LIV flint glass normal density _% = 1.70 v4 = 30 Lv particularly dense ia5 = 1.73 v5 = 28 Flint lead glass Lvi medium flint glass n6 = 1.64 v6 = 35 LvII dense lanthanide glass n7 = 1.74 v7 = 45 LVIII dense lanthanide glass n8 = 1.74 v8 = 45 LIX normal crown glass n9 = 1.52 v9 = 57 By selecting glasses with specific index and dispersion values which are generally within the values given in Table 4, the following objective values given in Table 5 are obtained in terms of an assumed focal length f = 1.0. It should be noted that the lens thickness must be determined with special consideration of the large lens diameter required for these very bright lenses, since the diameter of the front element must be at least 11501, the equivalent focal length of the lens. With the refractive power distribution given in Table 3 and the types of glass given in Table 4, the following lens data are obtained: Table 5 Thickness t or Element Area in radius Distance a Refraction Abbe number v mm or s in mm index LI R, = -I- 1.35f t, = 0.14f za, = 1.590 v, = 61.2 R1 = T 7.8f a, = 0.005 f R2 = -I- 0.84f Lii t2 = 0.14f @ a2 = 1.639 v2 = 55.5 R2 = + 2.2f R3 = -; - 0.54 f S (1.2) = 0> 008 f LIII t3 = 0.25f zz.3 = 1.639 v3 = 55.5 R3, = x: a2 Liv R4 --X ' t4 = 0.04 f 1a4 = 1.698 v4 = 30.1 R4 =; 0.3 f S (23) = 028 f RJ - _ - 0.51 f Lv 1 5 = 0.04 f% = 1.729 v5 = 28.3 R5 '= - 0.78f S (34) = 001 f Lvi R6 3'8f t, = 0.04 f ne = 1.637 vs = 36.4 R ,, = -i- 0.37f S (4.5) = 0 Lvii R7 = 4- 0,37f t7 = 0.19 f = 1.744 ZA7 v7 = 44.7 R; = - 0194f a3 = 0.01 f R8 = -; - 0.64 f Lviii t8 = 0.23 f zt8 = 1.744 v8 = 44.7 R $ = - 1.35 f S (5, F) = 0.06 f Lix R9 = - 0.64 f t9 = 0.02 f ya9 = 1.516 v9 = 56.8 R3 = + 0.94f An analysis of the aberrations in the Seidel range according to the data given in Table 5 already shows the striking improvements in the image which are obtained by the invention and also that a further and higher degree of correction is possible. The following final values for the objective according to Example 1 show, through a simple comparison of the values, that a great improvement can be achieved by the invention with a minimum of technical effort and a change in the values already given in approximate values. Table 6 Lens according to Example 1, relative aperture f / 0.88, based on a focal length of 100 mm Thickness t or Element Area in radius Distance a Refractive index Abbe number v mm or s in mm index R1 = + 135.49 LI 11 = 14.2095 zal = 1.58987 v1 = 61.2 R1 '= -; - 781.92 a1 = 0.5282 R2 = - + - 84.121 LII t2 = 14.2095 n2 = 1.63909 v2 = 55.5 R2 = -f- 220.41 S (i, 2> = 0.7924 R3 = -f- 54.052 L ii , t3 = 24.6289 n3 = 1.63909 v3 = 55.5 R3 = oo a2 = 0 R4 = 00 LIv t4 = 4.5296 n4 = 1.69842 v4 = 30.1 R4 = -f- 29.845 s (2,3) = 28.4322 R5 = - 50.486 Lv t5 = 3.8825 n5 = 1.72850 v5 = 28.3 R5 '_ - 77.571 S (3.4) = 1.2942 R6 = -387.33 Lv, t6 = 3.8825 its = 1.63694 v 6 = 35.4 R6 '= -r- 37.108 S (4,5) = R7 = + 37.108 LVII t7 = 19.3730 n7 = 1.74400 v7 = 44.7 R7 '= -94.395 a3 = 1.2942 R $ = - + - 64.497 LvIII t8 = 22.9782 n3 = 1.74400 v 8 = 44.7 Ra '= -135.49 The distance between the field lens is s (5, F) = 5.9426. The field lens LF has the following values: R2 = - 64.497 LIX t9 = 1.9809 n9 = 1.51630 v9 = 56.8 R9 '= -E- 94.395 These fully elaborated geometric values for the objective according to FIG. 1 correspond to the following values of the surface powers, given up to one hundred thousandth of the diopter: Table 7 9 @ 1 = + 4.35354 dptr 9s1 '_ - 0.75439 dptr @I) _ + 3.59915 dptr 9s2 = -; - 7.59725 dptr - 2.88961 dptr 0 (II) _ -I- 4.69764 dptr 0 (i) = + 8.29679 dptr Table 7 (continued) @ s3 - + 11.82371 dptr s 3 '- 0 = + 11.82371 dptr 04 = 04 ' = - 23.40139 dptr o (iv) _ - 23.40139 dptr (2) = - 11.57768 dptr Aperture space: o4 -f- 05 - o (2.3) = - 37.83114 dptr - 14.42975 dptr - [- 9.39137 dptr # (v) = o (3) = - 5.03838 dptr 0 (3.4) = + 7.74692 dptr 06 = - 1.64445 dptr - 17.16428 dptr # (vi) = o (4) = - 18.80873 dptr o0 + o7 = o (4.5) = -o (N) = + 2.88506 dptr + 20.04934 dptr 0 7 '_ - 7.88174 dptr # (vii) =; 27.93108 dptr 08 11.53535 dptr o9 = -? - 5.49110 dptr # (vm) = + 17.02645 dptr ) = + 44.95753 dptr The field lens has the following refractive powers: - 8.00498 dptr - 5.46954 dptr 0 (ix) = 0 (F) _ - 13.47452 dptr The equivalent refractive power of the lens is exactly 10 dptr. The refractive power 0 of each individual surface is known to be given by the formula o = 1000 (n '- n) / R, where zz and n' are the refractive indices of the media on the entry and exit side of the surface and R is the radius of curvature of this surface in millimeters is. The surface power sum 0 (viiI) of the last, convergent element Lv III on the image side of the system is + 17.02645 dptr and, since 17.02645: 27.93108 = 0.60959, 60.9590 / 0 of the surface power sum o (vii ) of the preceding convergent element Lvii. The total surface power o (i) of the front element LI on the object side is 3.59915 dptr, and thus, since 3.59915: 4.69764 = 0.76616, 76.616 0/0 of the surface power total (II) of the following convergent element Lii .

Infolgedessen ist auf beiden Seiten der Blende und innerhalb der allgemeinen Verteilung der Brechkräfte unter die fünf Komponenten L1 bis L5 das jeweils stärkere Element der Komponenten L, und L5 das näher an der Blende liegende Element.As a result, is on both sides of the aperture and within the general Distribution of the refractive powers among the five components L1 to L5, the stronger in each case Element of the components L, and L5 the element which is closer to the diaphragm.

Fig 3 zeigt für das Objektiv nach Beispiel 1 und für ein unendlich entferntes Objekt den Abstand der astigmatischen Bildpunkte von der Blendenebene in Prozent der äquivalenten Brennweite f für verschiedene HauptstrahIneigLingen c)0 auf der langen konjugierten Seite des Objektivs; der Winkel co, ist auf der Ordinate auf der rechten Seite aufgetragen. Die linke Ordinate Y,.' gibt die Schnitthöhen der Hauptstrahlen in der Bildebene in Bruchteilen der äquivalenten Brennweite f. Fig. 3 zeigt so den durch die Erfindung erschlossenen technischen Fortschritt deutlich auf.Fig. 3 shows for the lens according to Example 1 and for an infinity distant object is the distance of the astigmatic pixels from the diaphragm plane as a percentage of the equivalent focal length f for various main lines c) 0 on the long conjugate side of the objective; the angle co, is on the Ordinate plotted on the right. The left ordinate Y ,. ' gives the cutting heights of the main rays in the image plane in fractions of the equivalent focal length f. 3 clearly shows the technical progress made possible by the invention on.

Beispiel 2 Dieses Objektiv besitzt sogar noch eine höhere relative Öffnung als das Objektiv nach Beispiel 1, seine numerische Apertur von 0,577 entspricht der relativen Öffnung von f/0,866. Das ausnutzbare Feld dieses Objektivs hat einen Durchmesser etwas größer als 50 0/0 der äquivalenten Brennweite. Durch Anwendung der konstruktiven Prinzipien der Erfindung weist das Objektiv nach Beispiel 2 eine außergewöhnlich feine Abbildungsgüte über das gesamte ausnutzbare Feld auf; diese Abbildung ist sogar besser als diejenige des Beispiels 1, trotzdem. im Beispiel 2 verschiedene konstruktive Vereinfachungen vorgenommen wurden, nämlich die Verwendung von gleichen Radien und Gläsern für eine Anzahl von Elementen, was die Herstellung und den Zusammenbau des Objektivs vereinfacht. Tabelle 8 Relative Öffnung f/0,866. Äquivalente Brennweite f = 100 mm Dicke t oder Element Fläche Radius Abstand a indem Brenhungs- Abbe-Zahl v in mm oder s in mm R1 = +136,247 LI t1 =14,28865 n1 =1,58896 v1 = 61,5 R1' = +786,274 a1 = 0,53118 R2 = -@- 84,5899 Lii t2 =14,6764l n2 =1,63934 v2 = 55,5 R2' = +221,634 s(1,2) = 0,39838 R3 = #-- 54,3527 Liii t3 = 26,08609 n3 =1,63934 v3 = 55,5 R3 = co a2 = 0 R4 = .,o Liv t4 = 3,18706 n4 = 1,69927 v4 = 30,1 R4 = + 30,0115 s(2,3) =28,59059 R5 = - 50,7672 Lv t5 = 3,90415 n5 = 1,72800 v5 = 28,3 R5' = - 78,0033 s(3,4) = 1,30138 Re = -408,209 Lvi t6 = 3,88821 n6 = 1,63598 v6 = 35,6 R6' = + 38,3377 S(4,5) = R7 = -f- 38,3377 Lvii t, =19,48091 n, =1,74464 v, = 44,6 R,' = - 94,9213 a3 = 1,30138 R8 = -E- 64,8567 Lviii t$ = 23,10619 n8 =1,74464 v8 = 44,6 R8' = -144,082 Die Feldlinse hat einen Abstand s(5,F) = 5,97574 mm vom letzten Element Lyiii und sollte folgende Werte haben: R9 = - 74,1921 Lix t, = 1,99191 ne = 1,51637 v9 = 56,4 R9 = + 94,9213 Bei dem Objektiv nach Beispiel 2 weist die Blende einen Abstand b1 = 16,51960 mm von dem Scheitel der der Blende voraufgehenden letzten Fläche R4 des Vordergliedes auf. Mit den in Tabelle 8 gegebenen Daten besitzt das Objektiv nach Beispiel 2 folgende Brechkraftverteilung Tabelle 9 l = -@- 4,32274 dptr 0,74905 dptr _ + 3,57369 dptr @2 = + 7,55811 dptr s02' _ - 2,88467 dptr -f- 4,67344 dptr -f- 8,24713 dptr 11,76281 dptr 0 3' = 0 0 (ni) _ -E- 11,76281 dptr 04 = 0 _ - 041 23,30008 dptr Z, (iv) = - 23,30008 dptr (2) = - 11,53727 dptr Blendenzwischenraum: 0 4 -I- 0 5 = 0 (2,3) = - 37,64004 dptr Tabelle 9 (Fortsetzung) 0 5 = - 14,33996 dptr @s 5' = -(- 9,33294 dptr -0 (v) = 0 (3) = - 5,00702 dptr 0 (3@4) _ -I- 7,77496 dptr 0 6 = - 1,55798 dptr - 16,58890 dptr m (vi) = 0 (4) = - 18,14688 dptr 06' -E- 0 7 = 0 (4,5) = 0 (,v) = -I- 2,83429 dptr 07 -(- 19,42319 dptr 0 7' -+- 7,84481 dptr (vif) - -1-- 27,26800 dptr 08 -i - 11,48131 dptr -!- 5,16818 dptr 0 (viu) = + 16,64949 dptr = -+-- 43,91749 dptr Feldlinse - 6,95990 dptr - 5,43998 dptr (ix) _ - 12,39988 dptr = o (F) Die äquivalente Brechkraft des Objektivs beträgt genau 10 dptr. Zum Beweis der ungewöhnlich guten Abbildung des Objektivs nach Beispiel 2 wird in der folgenden Tabelle 10 für das Objektiv nach Beispiel 2 der Wert der sphärischen Aberration 8s für ein unendlich entferntes Objekt für einige Einfallshöhen des Strahles angegeben; die entsprechenden relativen Öffnungen sind auch angegeben. Tabelle 10 Relative Öffnung Höhe des ein- f!. . . fallenden Strahle s 8s in mm in mm x. 0 0 1,88452 26,532 -0,01605 1,25631 39,799 -0,00405 0,86643 57,708 -0,04824 äquivalente Brennweite f = 100 mm.Example 2 This objective has an even higher relative aperture than the objective according to Example 1; its numerical aperture of 0.577 corresponds to the relative aperture of f / 0.866. The usable field of this lens has a diameter slightly larger than 50% of the equivalent focal length. By applying the constructive principles of the invention, the objective according to Example 2 has an exceptionally fine image quality over the entire usable field; this mapping is even better than that of Example 1, anyway. In Example 2, various structural simplifications were made, namely the use of the same radii and glasses for a number of elements, which simplifies the manufacture and assembly of the lens. Table 8 Relative aperture f / 0.866. Equivalent focal length f = 100 mm Thickness t or Element Area Radius Distance a in that Brenh-Abbe number v in mm or s in mm R1 = + 136.247 LI t1 = 14.28865 n1 = 1.58896 v1 = 61.5 R1 '= +786.274 a1 = 0.53118 R2 = - @ - 84.5899 Lii t2 = 14.6764l n2 = 1.63934 v2 = 55.5 R2 '= +221.634 s (1,2) = 0.39838 R3 = # - 54.3527 Liii t3 = 26.08609 n3 = 1.63934 v3 = 55.5 R3 = co a2 = 0 R4 =., O Liv t4 = 3.18706 n4 = 1.69927 v4 = 30.1 R4 = + 30.0115 s (2,3) = 28.59059 R5 = - 50.7672 Lv t5 = 3.90415 n5 = 1.72800 v5 = 28.3 R5 '= -78.0033 s (3.4) = 1.30138 Re = -408.209 Lvi t6 = 3.88821 n6 = 1.63598 v6 = 35.6 R6 '= + 38.3377 S (4,5) = R7 = -f- 38.3377 Lvii t, = 19.48091 n, = 1.74464 v, = 44.6 R, '= - 94.9213 a3 = 1.30138 R8 = -E- 64.8567 Lviii t $ = 23.10619 n8 = 1.74464 v8 = 44.6 R8 '= -144.082 The field lens has a distance s (5, F) = 5.97574 mm from the last element Lyiii and should have the following values: R9 = - 74.1921 Lix t, = 1.99191 ne = 1.51637 v9 = 56.4 R9 = + 94.9213 In the case of the objective according to example 2, the diaphragm has a distance b1 = 16.51960 mm from the apex of the last surface R4 of the front link preceding the diaphragm. With the data given in Table 8, the lens according to Example 2 has the following power distribution Table 9 l = - @ - 4.32274 dptr 0.74905 dptr _ + 3.57369 dptr @ 2 = + 7.55811 dptr s02 '_ - 2.88467 dptr -f- 4.67344 dptr -f- 8.24713 dptr 11.76281 dptr 0 3 '= 0 0 (ni) _ -E- 11.76281 dptr 04 = 0 _ - 041 23.30008 dptr Z, (iv) = - 23.30008 dptr (2) = - 11.53727 dptr Orifice gap: 0 4 -I- 0 5 = 0 (2.3) = - 37.64004 dptr Table 9 (continued) 0 5 = - 14.33996 dptr @s 5 '= - (- 9.33294 dptr -0 (v) = 0 (3) = - 5.00702 dptr 0 ( 3 @ 4) _ -I- 7.77496 dptr 0 6 = - 1.55798 dptr - 16.58890 dptr m (vi) = 0 (4) = - 18.14688 dptr 06 ' -E- 07 = 0 (4.5) = 0 (, v) = -I- 2.83429 dptr 07 - (- 19.42319 dptr 0 7 ' - + - 7.84481 dptr (vif) - -1-- 27.26800 dptr 08 -i - 11.48131 dptr -! - 5.16818 dptr 0 (viu) = + 16.64949 dptr = - + - 43.91749 dptr Field lens - 6.95990 dptr - 5.43998 dptr (ix) _ - 12.39988 dptr = o (F) The equivalent refractive power of the lens is exactly 10 dptr. To prove the unusually good imaging of the objective according to example 2, the value of the spherical aberration 8s for an infinitely distant object for some heights of incidence of the beam is given in the following table 10 for the objective according to example 2; the corresponding relative openings are also indicated. Table 10 Relative opening height of the f !. . . falling rays s 8s in mm in mm x. 0 0 1.88452 26.532 -0.01605 1.25631 39.799 -0.00405 0.86643 57.708 -0.04824 equivalent focal length f = 100 mm.

Die ungewöhnlich vollständige Unterdrückung der Differenz zwischen den sagittalen und tangentialen Bildflächen, die durch die Erfindung erreichbar ist, wird außerdem durch die folgende Tabelle 11 erläutert, in der die Ergebnisse einer exakten Rechnung des Astigmatismus des Objektivs nach Beispiel 2 zusammengestellt sind. In dieser Tabelle sind für drei Hauptstrahlneigungen die longitudinalen Abweichungen der sagittalen und meridionalen Bildpunkte eines unendlich entfernten Objektes von einer Bezugsebene angegeben, die einen Abstand von 79,26000 mm von der Blendenebene aufweist. Diese Strahlen sind durch ihre Neigung 7-o zu der Achse in der Blendenebene und durch die Schnitthöhen Y,' in der Bildebene bestimmt. Die Abweichungen der sagittalen und meridionalen oder tangentialen Bildpunkte von der Bezugsebene sind durch ö"" und ö." bezeichnet und in 'Millimetern bis zur fünften Dezimalstelle angegeben, die letzte Stelle stellt also ein Zehnmillionstel der Brennweite dar. Die letzte Linie der Tabelle gibt den Restastigmatismus in 'Millimetern. Tabelle 11 u; 20° 0' 0" 1 30 0 0' 0" 35' 0' 0" yh' (mm) ....... 14,77283 21,77936 25,14698 bum (mm) ...... -0,03521 -0,02499 ;-0,03683 Smer (mm) ...... -0,03653 -+-0,00778 -+-0,01361 AST (mm) ...... -0,00132 T0,03277 -0,02322 Die Erfindung kann bei zahlreichen Ausführungsformen und Variationen verwirklicht sein, sie soll nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sein.The unusually complete suppression of the difference between the sagittal and tangential image areas that can be achieved by the invention is also illustrated by the following Table 11, in which the results of an exact calculation of the astigmatism of the objective according to Example 2 are compiled. In this table, the longitudinal deviations of the sagittal and meridional image points of an object at an infinite distance from a reference plane which is at a distance of 79.26000 mm from the diaphragm plane are given for three main ray inclinations. These rays are determined by their inclination 7-0 to the axis in the diaphragm plane and by the cutting heights Y 1 'in the image plane. The deviations of the sagittal and meridional or tangential image points from the reference plane are denoted by ö "" and ö. "And are given in millimeters up to the fifth decimal place Residual astigmatism in 'millimeters. Table 11 u; 20 ° 0 '0 "1 30 0 0'0" 35 '0' 0 " yh '(mm) ....... 14.77283 21.77936 25.14698 bum (mm) ...... -0.03521 -0.02499; -0.03683 Smer (mm) ...... -0.03653 - + - 0.00778 - + - 0.01361 AST (mm) ...... -0.00132 T0.03277 -0.02322 The invention can be implemented in numerous embodiments and variations; it is not intended to be restricted to the exemplary embodiments described.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Modified Gaussian obj ectively extremely high light intensity from eight lenses which form six components standing in the air, characterized in that it is constructed in the light direction from the longer to the shorter conjugate in such a way that there are two through one against the The diaphragm has curved, unequal-sided air space from the shape of a negative lens separated converging lenses, which together form a first composite convergent component (L,), to which a first negative meniscus component (L2) and behind the diaphragm a second negative meniscus component (L3), a negative component ( L4) unevenly curved surfaces and a second composite composite component (L5) follow, whereby the surface refractive power sums (o) of these components, denoted by corresponding indices, based on the equivalent total refractive power (0) of the objective, satisfy the following inequalities: 0.5 (P < o (1) <1.3 0.8 0 <- o (2) <1.6 0 0.3 (P <- 0 (3) <0.8 0 1.3 0 <- o (4) <2.6 (-b 3 0 <o (5) <6 0 where the sum (o (2.3)) of the refractive powers of the surfaces that limit the diaphragm space satisfies the additional inequality 2, 5 0 <- o (2.3) <4.5 (1). 2. Objective according to claim 1, characterized in that the adjacent pairs of surfaces between the members (L3 and L4) and between (L4 and L ") are designed to be highly collecting, the adjacent pair of surfaces closest to the diaphragm (Rb and R6) having a sum of surface refractive power ( o (",», which is greater than 400/0 of the equivalent refractive power of the entire system, but without exceeding the amount of 120% of the same, i.e. by the inequality 0.4 0 <0 (3.4) <1, 2 0 is determined by a formula, and at the same time the sum (.o (N)) of the refractive powers of the rear surface of the negative component (L4) and the front surface of the second convergent component (L,), based on the equivalent total refractive power ( 0) of the system, the following inequality is sufficient: 0.125 0 <o (, r) <0.475 0. 3. Objective according to Claim 1, characterized in that the second convergent component (L5) has a biconvex element (LvII) and a convex element ( LviiI), the surface refraction Force sums (o (vii) and o cviii)) satisfy the following inequality: 0.45 o (vii) <o (viii) <0.9 o (vii). 4. Objective according to claim 3, characterized in that the first convergent component (L1) has a first and second element (LI and LII), the individual refractive power sums (.o (i) and o lii)) satisfying the following inequality: 0.55 o (ii) <o (1) <0.95 o (ii). 5. Lens according to one of the preceding claims, characterized in that the surface power sums (o cl)) to (0 c5)) of the components (L1 to L6) based on the equivalent total refractive power (0) of the lens, approximately satisfy the following equations: 0 c @) _ + 0.8 0 0 c2) _ -1.2 0 o c3) _ - 0.5 0 (4) _ - 2 e .o (s> = + 4.5 0 where the sum of the refractive power (0 c2,3)) and the sum of the surface power (.o (N)) of the adjacent surfaces. of the components (L4 and Lb) roughly satisfy the following equations: # Q2,3) _ - 3, $ 0 # (3,4) _ + 0.8 0 # (N) _ + 0.3 0 6. Lens after a of the preceding claims, characterized in that the first negative meniscus component (L2) from a front and rear element (Lrii and Liv), the second negative meiliscus component (L2) from one element (Lv) and the negative component (L4) also from one single element (Lvi), where the distribution of the refractive power sums (o (I) to o cviii)) among the eight elements (LI to Lvrii) is approximately the following: -0 (1) _. + 3.6 dptr .0 (Il) _ + 4.7 dptr 0 ciiz) _ + l1.8 dptr # (IV) _ -23.4 dptr # (v) _ - 5.0 dptr # (vi) _ -18.8 dptr # ( V1 1) = +27.9 dptr .0 (viU) = + l7.0 dptr where the sum of the surface refractive power (o c2,3)) of the surfaces delimiting the diaphragm space is approximately -37.8_dptr and the sum of the surface refractive power (o (N)) of the adjacent areas of the elements (Lvi and LVII) is essentially + 2.9 dptr, based on the equivalents breaking force 0 = 10 dptr. 7. Lens according to one of the preceding claims, characterized in that there is, from front to back, a first convergent component formed from two elements (L, and LII), a first negative meniscus component formed from two elements (LIII and Liv) the negative meniscus element (Lv) forming the third component, a non-isosceles negative element (Lvi) forming the fourth component and a second convergent component formed from two elements (LVII and Lviii), which essentially have the following values: Thick t, Radius at distance a Multiple or s in refractive Element area equivalent multiple of the inde @ c Abbe number ## Focal length equivalent Focal length R1 = + 1.35 f LI t1 = 0.14 f xcl = 1.590 v1 = 61.2 Rl @ - + 7.8f a, = 0.005 f R2 = + 0.84f Lii t2 = 0.14f n2 = 1.639 v2 = 55.5 R2 - +22 f S (1,2) = 0.008 f R3 = + 0.54 f Liii t3 = 0.25 f n3 = 1.639 v3 = 55.5 R2 = CXD a2 = 0

(Continued) nod t, Radius at distance a Multiple or s in refractive Element area equivalent multiples of the index Abbe number v Focal length equivalent Focal length R4 Liv t4 = 0.04 f n4 = 1.698 v4 = 30.1 R4 = -I- 0.3 f S (2,3) = 0.28 f RS = - 0.51 f Lv t5 = 0.04 f n5 = 1.729 v5 = 28.3 R5 '_ - 0.78f S (3.4) = 0.01 f R6 = - 3.8f Lvi t6 = 0.04 f n6 = 1.637 v6 = 35.4 R6 = -E- 0.37 f S (4,5) = R ,, _ -E- 0.37f Lvii t7 f = 0.19 N7 = 1.744 v ,, = 44.7 R7 '_ - 0.94 f a3 = 0.01 f R8 = -f- 0.64 f Lviii t8 = 0.23 f ne = 1.744 v8 = 44.7 R8 = - 1.35 f S (s, F) = 0.06 f R9 = -0.64f Lix t9 = 0.02 f n9 = 1.516 v9 = 56.8 R9 = -E- 0.94 f

B. Objective according to claim 7, characterized in that the objective is constructed according to the following values: Thickness t or _ Element Area 1. @ 'mm Distance a @r ndexgs Abbe number v or s in mm R1 = + 135.49 LI t1 = 14.2095 7t, = 1.58987 v1 = 61.2 R1 '= + 781.92 u1 = 0.5282 R2 = + 84.121 Lii t2 = 14.2095 n2 = 1.63909 v2 = 55.5 R2 '= + 220.41 S (1,2) = 0.7924 R3 = -E- 54.052 Liii t3 = 24.6289 n3 = 1.63909 v3 = 55.5 R3 - @ a2 = 0 R4 = x Liv t4 = 4.5296 n4 = 1.69842 v4 = 30.1 R4 = - @ - 29.845 S (2,3) = 28.4322 R5 = - 50.486 Lv i5 = 3.8825 n5 = 1.72850 2 s = 28.3 R5 = -77.571 S ( 1,4) = 1.2942 R6 = - 387.33 Lvi t6 = 3.8825 n6 = 1.63694 v6 = 35.4 Rs = -f- 37.108 S (4.5) R7 = -f- 37.108 Lvil t7 = 19.3730 n7 = 1.74400 v7 = 44.7 R7 '= -94.395 a3 = 1.2942 R8 = + 64.497 Lviii t8 = 22.9782 n8 = 1.74400 v8 = 44.7 R8 '= - 135.49

9. Lens according to claim 1 to 6, characterized in that the lens is constructed according to the following physical values and dimensions: Thickness t or Element Area Radius Distance a Refractive index Abbe number v in mm or s in mm R1 = + 136.247 LI t1 = 14.28865 n1 = 1.58896 v1 = 61.5 R1 '= + 786.274 a1 = 0.53118 R2 = + 84.5899 Lii t2 = 14.67641 n2 = 1.63934 v2 = 55.5 R2 '= + 221.634 S (1.2) = 0.39838 R3 = + 54.3527 Liii t3 = 26.08609 n3 = 1.63934 v3 = 55.5 R3 '_ a2 = 0 R4 = Liv t4 = 3.18706 n4 = 1.69927 v4 = 30.1 R4 = -t- 30.0115 s (2,3) = 28.59059 R5 = - 50.7672 Lv t5 = 3.90415 n5 = 1.72800 v5 = 28.3 R5 '_ - 78.0033 S (3.4) = 1.30138 R6 = -408.209 Lvi t6 = 3.88821 ne = 1.63598 vs = 35.6 Rs' _ + 38.3377 S (4.5) = 0 R, _ -1- 38.3377 Lvii t7 = 19.48091 n7 = 1.74464 v7 = 44.6 R7 '_ - 94.9213 a3 = 1.30138 R8 = -f- 64.8567 Lviii 1 8 = 23.10619 ne = 1.74464 v8 = 44.6 R $ '_ -144.082

References considered: British Patent Nos. 439142, 544,658.