DE1572701C - Zweigliedriges Fernrohrobjektiv mit verringertem sekundärem Spektrum - Google Patents
Zweigliedriges Fernrohrobjektiv mit verringertem sekundärem SpektrumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Fernrohrobjektiv mit verringertem sekundären Spektrum, das aus zwei
festen Gliedern besteht, von denen jedes zwei ohne Luftabstand miteinander verbundene Linsen aufweist
und die in Lichtrichtung hintereinander angeordneten Linsen abwechselnd positive und negative Brechkraft
besitzen. Den beiden festen Gliedern kann ein ebenfalls aus zwei Linsen bestehendes, zu Fokussierzwecken
verschiebbares Glied zugeordnet sein, dessen Linsen in Lichtrichtung gesehen positive und negative Brechkraft
besitzen.
Fernrohrobjektive geringer Baulänge und großer Öffnung, wie sie beispielsweise für Präzisionstheodolite
gefordert werden, sind von einer bestimmten Grenze an mit einem die Bildqualität mindernden und die
Zielgenauigkeit beeinträchtigenden sekundären Farbfehler behaftet. Der sekundäre Farbfehler läßt sich
beispielsweise durch die Verwendung eines Spiegelobjektivs oder durch entsprechend lange Fernrohre
mit achromatisch korrigierten Objektiven umgehen, Spiegelobjektive sind nicht für alle Fernrohrkonstruktionen
anwendbar, und bezüglich der Größe eines Instruments ist die Anwendung möglichst kurzer
Fernrohre wünschenswert. Es ist bereits ein zweigliedriges Fernrohrobjektiv bekannt, bei dem jedes
Glied aus zwei Linsen besteht und diese Linsen in Lichtrichtung abwechselnd negative und positive
Brechkräfte haben. Dieses Fernrohrobjektiv genügt jedoch den vorstehend genannten Forderungen hinsichtlich
der Helligkeit und Vergrößerung nicht. Es läßt sich diesen Forderungen auch nicht anpassen,
weil dann die Krümmungen der Linsenflächen zu groß werden würden, d. h., die Zonenfehler der
sphärischen Aberration würden sich erheblich vergrößern. Außerdem ist für die Anpassung dieses Fernrohrs
ein unvertretbarer Aufwand der Fertigung und Justierung erforderlich.
Zur" Vermeidung dieser Mängel hat sich die Erfindung
die Aufgabe gestellt, den bekannten zweigliedrigen Objektivtyp so zu verbessern, daß er für
Präzisionsfernrohre kurzer Baulänge und hoher Fernrohrhelligkeit verwendbar ist.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für ein Objektiv ohne Fokussierglied mit
einer bildseitigen Schnittweite von se — 100,9 mm
und einer Brennweite von / = 128,25 mm die in der Tabelle III genannten Werte für die Linsendicken dh die Linsenradien rt und die Brechungszahlen ne, ης, nF gelten, oder daß für ein Objektiv
mit Fokussierglied mit einer bildseitigen Schnittweite se = 47,7 mm, einer Brennweite für die festen
Glieder von fF = 128,25 mm und einer Brennweite für das Gesamtobjektiv von fG = 283,5 mm die in
den Tabellen I und II genannten Werte für die Linsendicken dh die Linsenradien rt und die Brechungszahlen ne, nc, nF gelten. Durch diese Linsenanordnungen
wird das Objektiv entspannt, seine Fertigung und Justierung einfach gehalten und darüber hinaus
"der Abstand des vordersten Linsenscheitelpunktes vom Brennpunkt verringerte Innerhalb jedes Gliedes
können die Linsen aneinandergesprengt oder aneinandergekittet sein. Es ist vorteilhaft, wenn der
öffnungsfehler so korrigiert ist, daß für das Licht der Wellenlängen Xc — 656,3 mn, Xe = 546,1 nm und
Xp = 486,1 nm die Definitionshelligkeit mindestens 80% beträgt.
Das erfindungsgemäße Objektiv ist sowohl bei Fernrohren als auch bei Kollimatoren anwendbar,
für die eine hohe Bildhelligkeit und eine kurze Baulänge
gefordert wird. ,.' ./
Erfolgt die Verwendung des erfindungsgemäßen
Objektivs in Fernrohren, die stark wechselnden klimatischen Bedingungen oder chemischen Einflüssen
ausgesetzt sind, so ist es von Vorteil, wenn die erste Linse aus einem korrosionsbeständigen
Material bestehtp ^ '
Die Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnung, näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 den Gegenstand der Erfindung als Frontobjektiv eines Fernrohrs mit Innenfokussierung und
F i g. 2 das erfindungsgemäße Fernrohrobjektiv als Kollimatorobjektiv.
In F i g. 1 ist O1 — O1 die optische Achse eines
aus den Linsen 1 bis 6 bestehenden optischen Systems mit dem bildseitigen Brennpunkt F. Die Linsen 1
und 2 bzw. 3 und 4 bzw. 5 und 6 sind miteinander verkittet und durch Luftabstände (Luftlinsen) 7 und 8
voneinander getrennt. Der Luftabstand 8 ist veränderbar, weil das Glied 5; 6 zu Fokussierzwecken
parallel zur optischen Achse O1 — O1 verschiebbar
angeordnet ist. Die Dicken der Linsen oder die Abstände der Linsengruppen voneinander sind mit <f,·
bezeichnet, wobei i die Zahlen 1 bis 8 bedeuten kann. Die Radien der Linsen sind mit r; bezeichnet, der
Index i bedeutet eine der Zahlen von 1 bis 9.
Der Abstand des Brennpunktes F1 vom Scheitelpunkt
S1 der letzten Linse 6 ist die mit der Objektiventfernung
veränderliche Schnittweite se.
Nachfolgend werden die optischen Daten zweier erfindungsgemäßer Objektive tabellarisch wiedergegeben.
Linse
; (mm)
r, (mm)
+. 67,554
1 14,41 1,79160 1,77564 1,80620
1 14,41 1,79160 1,77564 1,80620
- 42,470
2 3,30 1,75991 1,74561 1,77286
+ 43,190 '
7 0,03 1 1 1
+ 42,836
+ 42,836
3 14,81 1,51819 1,51379 1,52187
- 44,327
4 5,00 1,75991 1,74561 1,77286
-130,314
8 77,98 1 . 1 1
+ 87,340
+ 87,340
5 3,00 1,62951 1,62023 1,63772
- 13,400
6 1,20 1,62266 1,61706 1,62736
+ 18,245
+ 18,245
In der vorstehenden und den nachfolgenden Tabellen
sind ne, nc und nF die Brechungszahlen für
Licht der Wellenlängen Xe =546,1 nm, Xc = 656,3 nm
und XF = 486,1 nm. Im Beispiel 1 ist die Schnittweite
für Licht der Wellenlänge Xe dingseitig unendlich
und bildseitig se = 47,7 mm! Die Brennweite des aus
den Linsen 1 bis 4 und dem Luftabstand 7 bestehenden Frontobjektivs ist fF = 128,25mm, und die Brennweite
des Gesamt Objektivs ist fG = 283,5 mm. Die Definitionshelligkeiten für Licht der Wellenlängen
Xe, Xc und XF sind η£ = 81%, ηε = 91% und ηΡ = 81%.
d; (mm) | 3 Tabelle II |
rj (mm) | 1,79192 1,76167 |
hc | "F | |
Linse | 14,37 3,30 |
+ 65,973 - 43,152 + 42,851 |
1,77598 1,74728 |
1,80650 1,77471 |
||
1 2 |
||||||
7 0,08 1 1 1
+ 43,126
3 14,56 1,51824 1,51385 1,52191
3 14,56 1,51824 1,51385 1,52191
- 45,670
IO
5,00
-134,261
1,76167 1,74728 1,77471
8 77,75 1 1 1
+ 87,340
5 3,00 · 1,63003 1,62072 1,63828
- 13,400
6 1,20 1,62287 1,61728 1,62757
+ 18,245
Beim Objektiv II sind die Schnittweiten se, die
Brennweite fF und die Gesamtbrennweite /G die
gleichen wie beim Objektiv I. Die Definitionsheüigkeiten
für die entsprechenden Wellenlängen sind A£=99%, λ9 =97% und ;.F=97%.
Das Kollimatorobjektiv gemäß F i g. 2' besteht aus den Linsen 9, 10, 11 und 12, von denen jeweils
zwei, 9, 10 bzw. 11, 12. aneinandergesprengt sind. Die durch Ansprengung entstandenen Glieder 9, 10
und 11,12 sind durch einen Luftabstand (Luftlinse) 13 voneinander getrennt, d; mit i von 9 bis 13 und r;
mit i von 10 bis 15 sind wieder die Dicken bzw. Radien der Linsen 9 bis 13. Die optische Achse des Kollimator-Objektivs
ist O2-O2, sein Brennpunkt F2.
Im folgenden werden die optischen Daten des Kollimatorobjektivs tabellarisch wiedergegeben.
40
i (mm)
r, (mm)
9 14,37
+ 63,265
- 42,593
- 42,593
1,79192 1,77598 1,80650
10 3,30 1,76167 1,74728 1,77471
+ 42,883
13 0,45 1 11
+ 43,046
11 14,56 1,51824 1,51385 1,52191
12 5,00
- 45,237
-152,577
-152,577
1,76167 1,74728 1,77471
55
Ist für Licht der Wellenlänge le die Schnittweite
dingseitig unendlich, so beträgt die bildseitige Schnittweite se = 100,9 mm. Die Brennweite des Kollimatorobjektivs ist / = 128,25 mm. Die Definitionshelligkeiten
betragen ηε = 97%, ηε = 96% und Vf = 98%.
Claims (3)
1. Fernrohrobjektiv mit verringertem sekundären Spektrum, das aus zwei Gliedern besteht,
von denen jedes zwei ohne Luftabstand miteinander verbundene Linsen aufweist und die in Lichtrichtung
hintereinander angeordneten Linsen abwechselnd positive und negative Brechkraft besitzen,
dadurch gekennzeichnet, daß für die Linsendicken bzw. Luftabstände dh die
Linsenradien rh die' Brechungszahlen ne, nc, nF,
die bildseitige Schnittweite se und die Objektivbrennweite
/ folgende Werte gelten (F i g. 2):
; (mm)
r, (mm)
'+ 63,265
9 14,37 1,79192 1,77598 1,80650
9 14,37 1,79192 1,77598 1,80650
- 42,593
10 3,30 1,76167 1,74728 1,77471
+ 42,883
13 0,45 1.1 1
+ 43,046
+ 43,046
11 14,56 1,51824 1,51385 1,52191
- 45,237
12 5,00 1,76167 1,74728 1,77471
-152,577
se = 100,9 mm; / = 128,25 mm.
2. Fernrohrobjektiv mit verringertem sekundären Spektrum, das aus zwei festen Gliedern
und einem zu Fokussierzwecken verschiebbarem Glied besteht, von denen jedes Glied zwei ohne
Luftabstand miteinander verbundene Linsen aufweist und die in Lichtrichtung hintereinander
angeordneten Linsen abwechselnd positive und negative Brechkraft besitzen, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Linsendicken bzw. Luftabstände dh die Linsenradien rh die Brechungszahlen ne, nc, nF, die bildseitige Schnittweite se,
die Brennweite der beiden ersten Glieder fF und die Brennweite fG des Gesamtobjektivs folgende
Werte gelten (F i g. 1):
.S d, (mm) r; (mm)
+ 67,554
1 14,41 1,79160 1,77564 1,80620
- 42,470
2 3,30 1,75991 1.74561 1,77286
+ 43,190
7 0,03 1 1 1
+ 42,836
3 14,81 1,51819 1,51379 . 1,52187
- 44,327
4 5,00 1,75991 . 1,74561 1,77286
-130,314
8 77,98 1 1 1
+ 87,340
5 3,00 1,62951 1,62023 1,63772
- 13,400 .
6 1,20 1,62266 1,61706 1,62736
+ 18,245
se = 47,7 mm, fF = 128,25 mm, /G =283,5 mm.
3. Fernrohrobjektiv mit verringertem sekundären Spektrum, das aus zwei festen Gliedern
und einem zu Fokussierzwecken verschiebbarem Glied besteht, von denen jedes Glied zwei ohne
Luftabstand miteinander verbundene Linsen aufweist und die in Lichtrichtung hintereinander
angeordneten Linsen abwechselnd positive und negative Brechkraft besitzen, dadurch gekenn-
zeichnet, daß für die Linsendicken bzw. Luftabstände dh die Linsenradien rt-, die Brechungszahlen ne, nc, nF, die bildseitige Schnittweite se,
die Brennweite der beiden ersten Glieder /F und die Brennweite fG des Gesamtobjektivs folgende
Werte gelten (F i g. 1):
dt (mm)
r, (mm)
+ 65,973
1 14,37 1,79192 1,77598 1,80650
- 43,152
2 3,30 1,76167 1,74728 1,77471
+ 42,851
7 0,08 1 11
+ 43,126
3 14,56 1,51824 1,51385 1,52191
5,00
45,670 1,76167 1,74728 1,77471
-134,261
8 77,75 1 1 1
+ 87,340
+ 87,340
5 3,00 1,63003 1,62072 1,63828
- 13,400
6 1,20 1,62287 1,61728 1,62757
+ 18.245 se = 47,7 mm, fF = 128,25 mm, fG = 283,5 mm.
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