DE1273853B

DE1273853B - Photographisches oder kinematographisches Aufnahmeobjektiv grosser Bildwinkelleistung

Info

Publication number: DE1273853B
Application number: DESCH29349A
Authority: DE
Inventors: Karl Macher
Original assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Current assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Priority date: 1961-03-08
Filing date: 1961-03-08
Publication date: 1968-07-25
Also published as: GB941930A; US3209649A; CH392918A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G02b

Deutsche Kl.: 42 h-4/20

Nummer: 1273 853

Aktenzeichen: P 12 73 853.3-51 (Sch 29349)

Anmeldetag: 8. März 1961

Auslegetag: 25. Juli 1968

Die Erfindung betrifft ein sphärisch, komatisch, astigmatisch, chromatisch und auf Bildfeldwölbung korrigiertes photographisches oder kinematographisches Aufnahmeobjektiv großer Bildwinkelleistung aus vier in Luft stehenden Gliedern.

Es sind solche Weitwinkelobjektive bekannt, bei denen zwei der Blende benachbarte Sammelglieder aus Linsen wechselnder Brechkraft verkittet sind und denen mit größerem Luftabstand je ein als Einzellinse ausgebildeter Meniskus vor- bzw. nachgeordnet _ϊ0 ist, die ihre gekrümmte Hohlfläche den innenstehenden Sammelgliedern zukehren. Ein bekanntes System dieser Bauordnung erreicht unter Verwendung von insgesamt nur sechs Linsen eine Bildwinkelleistung von etwa 100°, allerdings nur fiir ein öffnungsverhältnis von 1:8. Ein anderes bekanntes System, bei dem die beiden innenstehenden Sammelglieder aus je drei Linsen wechselnder Brechkraft verkittet sind, hat ein Öffnungsverhältnis von 1:5,5, welches für viele Zwecke der Photographic unzureichend ist, wobei noch die beiden außenstehenden, unverkitteten negativen Menisken derart starke Krümmungen aufweisen, daß eine wirtschaftliche Fertigung in großer Stückzahl erhebliche Schwierigkeiten bereiten dürfte.

Zwecks weiterer Auföffnung wurde vorgeschlagen, in den objekt- und bildseitigen Menisken je eine zerstreuend wirkende Kittfiäche einzufügen und das nach der Blende folgende Sammelgfcd aus drei Linsen wechselnder Brechkraft zu verkitten. Es konnte damit eine relative Lichtstärke von etwa 1:4 erreicht werden.

Eine noch stärkere Auföffnung — auf etwa 1:3,4 — wurde auch dadurch angestrebt, daß dem einen und/oder dem anderen negativen Meniskus ein weiterer solcher Meniskus hinzugeschaltet wurde, wobei zwecks komatischer Korrektion in dem einen, dem Blendenraum nachgeordneten Sammelglied drei Linsen unterschiedlicher Brechkraftsvorzeichen verwendet werden, deren Brechungsindizes nach der Bildseite hin ansteigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Weitwinkelobjektiv mit einem Öffnungsverhältnis von 1:3,4 und einem Bildwinkel von mindestens 90° zu schaffen, das aus nur vier einzeln in Luft stehenden Gliedern zusammengesetzt ist und das durch weitestreichende Beseitigung aller bekannten Bildfehler die höchsten Ansprüche auf BiJdqualität erfüllt, wie sie z. B. bei Architekturaufnahrnen gestellt werden. Weiterhin soll das Objektiv eine möglichst geringe Vignettierung aufweisen, um auch insbesondere bei Farbaufnahmen eine ausreichende Ausleuchtung des Bildes zu ermöglichen. Auch besteht die Forderung nach einer wirtschaftlicheren Fertigung dieses Systems, Photographisches oder kinematographisches
Aufnahmeobjektiv großer Bildwinkelleistung

Anmelder:

Jos. Schneider & Co. Optische Werke,

6550 Bad Kreuznach

Als Erfinder benannt:

Karl Macher, 6550 Bad Kreuznach

so daß starke Flächenkrümmungen zu vermeiden sind, insbesondere bei den außenstehenden, negativen Menisken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden, je zwei Kittfiächen enthaltenden Sammelglieder aus optischen Gläsern bestehen, von denen die Brechungsindizes der beiden von der Blende abgekehrten Linsen um mehr als je 0,12 Einheiten größer sind als die der der Blende benachbarten Linsen, wobei an den die Außenlinsen mit den inneren Sammellinsen dieser Glieder verbindenden Kittflächen ein Brechzahlenunterschied von mindestens 0,08 besteht, und durch eine solche Durchbiegung der beiden Flächen in dem der längeren Strahlenweite zugekehrten negativen Meniskus, daß das Verhältnis der reziproken Werte ihrer Radienlängen (— : —] kleiner ist als 0,2, wobei die Gesamt-

länge etwa 2 F beträgt.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ny-Werte der Gläser der von der Blende abgekehrten beiden Linsen des dem vorderen Meniskus zugeordneten Sammelgliedes um mindestens je 8 Einheiten kleiner sind als diejenigen der entsprechenden, der Bildseite zugekehrten Linsen in dem hinter der Blende stehenden Sammelglied und daß die der Blende benachbarten Flächen nach eben dieser Blende hin erhaben durchgebogen sind.

Durch die anspruchsgemäße Verteilung der Brechungsindizes . in den der Blende vor- und nachgeordneten Sammelgliedern konnten die Krümmungsradien der zerstreuenden und sammelnden Kittflächen relativ flach gehalten werden. Die relativ schwache Brechkraft der zerstreuenden Kittflächen wirkt sich besonders günstig für die Korrektion der Koma aus, da durch die schwache Brechkraft dieser Flächen

S09 587/254

für kleinere Neigungen nur geringe Wirkung entsteht, dafür aber die Koma der größeren Neigungen, etwa ab 35° Neigungswinkel, erheblich beeinflußt wird.

Weiterhin wird erreicht, daß die sammelnden Anteile an den sammelnden Kittflächen, bezogen auf die Sphäre für das geforderte Uffnungsverhältnis, klein sind, wodurch die Krümmungen der zerstreuenden Flächen des Systems ebenfalls flach gehalten werden können, insbesondere die Innenradien der beiden außenstehenden, negativen Menisken.

Die Einhaltung des anspruchsgemäßen Verhältnisses der beiden Radien des objektseitig angeordneten, negativen Meniskus ermöglicht ebenfalls, die Krümmung des ersten Radius relativ flach zu gestalten. Dies wirkt sich auch günstig auf die Krümmungen der Radien des bildseitig angeordneten, negativen Meniskus aus, da diese bei einem fast symmetrischen System eine optische Gegenwirkung erforderlich machen.

Um gleichzeitig eine günstige chromatische Korrektion bei Aufrechterhaltung hoher Kontrastleistung zu erzielen, ist die anspruchsgemäße Bedingung für die Ny-Werte einzuhalten.

Die durch die Verteilung der Brechungsindizes bedingte Form der objekt- und bildseitig angeordneten, negativen Menisken ergibt größere negative Werte der Petzvalsumme, dies wird durch die erhabene Durchbiegung der der Blende benachbarten Flächen der beiden Sammelglieder kompensiert, welches auch zur Behebungvon Bildfeldwölbung und Astigmatismus dient.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen konnte einerseits eine sehr gute Korrektion der Koma, andererseits gegenüber den bekannten Systemen der beschriebenen Gattung eine starke Verringerung sphärischer Zonenfehler erreicht werden, eine bei dem verhältnismäßig großen Öffnungsverhältnis schwer zu erfüllende Forderung. Weiterhin wird eine wirtschaftlichere Fertigung durch die relativ flachen Krümmungsradien des erfindungsgemäßen Systems ermöglicht.

Nachfolgend sind die Konstruktionsdaten eines Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes für die Brennweite/' = 100 aufgeführt:

öffnungsverhältnis 1:3,4, Bildwinkel 90°,/' = 100, s' = 39,0.

■»d

^ri —

II

IV

L₂

HI L₆
L₇

r₇ =

r₉ =

»10 =

^ru =

»12 =

+234,94	dy =	24,53	1,52249	59,64

+ 42,02	dz =	37,10	Luftabstand

+ 61,73	d₃ =	7,25	1,72372	38,09

+ 34,17	4 =	36,50	1,60729	49,25

- 35,23	ds =	4,90	1,56013	47,03
	de =	8,27	Luftabstand	(Blendenraum)
-270,56
+318,75	i, =	4,62	1,56732	42,82

+ 29,20	ds =	26,20	1,62299	58,12
	4 =	18,39	1,71700	47,90
- 28,48
- 78,50	d₁₀ =	31,37	Luftabstand

- 37,98		14,65	1,54072	47,22
-165,40

Σά = 213,78

F i g. 1 veranschaulicht schematisch ein derart aufgebautes System im Längsschnitt. In Übereinstimmung mit dem vorgenannten Zahlenbeispiel bezeichnen darin T₁ bis r₁₂ die Radien der zu den vier Gliedern I bis IV zusammengesetzten Linsen L₁ bis L₈ und di bis d_n ihre Dicken und Luftabstände. Die zwischen den Sammelgliedern II und III befindliche Blende ist mit B, die Bildebene mit E und der Abstand dieser von dem letzten Linsenscheitel mit s' (= Schnittweite) bezeichnet. Die Brechungsindizes « in dem Zahlenbeispiel sind für die (gelbe) d-Linie des Spektrums angegeben, desgleichen die Ny-Werte (v) der verwendeten Gläser.

In F i g. 2 der Zeichnung sind die Aberrationskurven eines erfindungsgemäß aufgebauten Systems nach M. v. R ο h r dargestellt.

Claims

Patentansprüche:

1. Photographisches oder kinematographisches Aufnahmeobjektiv großer Bildwinkelleistung aus vier in Luft stehenden Gliedern, von denen zwei

der Blende benachbarte Sammelglieder aus je drei Linsen wechselnder Brechkraft und mit von der Blende aus nach beiden Seiten ansteigenden Brechungsindizes der Gläser verkittet sind, denen mit größerem Luftabstand je ein als Einzellinse ausgebildeter negativer Meniskus vor- bzw. nachgeordnet ist, die ihre stärker gekrümmte Hohlfläche den innenstehenden Sammelgliedern zukehren, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden, je zwei Kittflächen (r₄, r₅ und r_s, rg) enthaltenden Sammelglieder (II und III) aus optischen Gläsern bestehen, von denen die Brechungsindizes der beiden von der Blende abgekehrten Linsen (L₂ und L₇) um mehr als je 0,12 Einheiten größer sind als die der der Blende benachbarten Linsen (L₄ und L₅), wobei an den die Außenlinsen mit den inneren Sammellinsen (L₃ und L₆) dieser Glieder verbindenden Kittflächen (r₄ und r₉) ein Brechzahlenunterschied von mindestens 0,08 besteht, und durch eine solche Durchbiegung der beiden Flächen (T₁ und r₂) in dem der längeren Strahlenweite zugekehrten negativen Meniskus (I), daß das Verhältnis der reziproken Werte ihrer Radien-

ίο

länge

kleiner ist als 0,2, wobei die

Gesamtlänge (Σ d) etwa 2 F beträgt.

2. Objektiv nach Arispruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ny-Werte (v) der Gläser der von der Blende abgekehrten beiden Linsen (L₂, L₃) des dem vorderen Meniskus (I) zugeordneten Sammelgliedes (II) um mindestens je 8 Einheiten kleiner sind als diejenigen der entsprechenden, der Bildseite zugekehrten Linsen (L₆, L₇) in dem ljinter der Blende stehenden Sammelglied (III).

3. Objektiv nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Blende benachbarten Flächen (r₆ und r₇) nach eben dieser Blende hin erhaben durchgebogen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 944400, 975 637, 054 248;
USA.-Patentschrift Nr. 2 845 845.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1107 416.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 587/254 7.68 O Bundodruckeni Bertin