DE6605774U - Lichtstarkes objektiv vom erweiterten doppelanastigmat - typus mit innenblende - Google Patents
Lichtstarkes objektiv vom erweiterten doppelanastigmat - typus mit innenblendeInfo
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Description
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VOIGTLÄNDER AKTIENGESELLSCHAFT .:..*.. .... : .. (,#
Braunschweig ft
V 22 268742η Gbm
Lichtstarkes Objektiv vom
erweiterten Doppelanastigmat-Typus mit Innenblende,
Die vorliegende Erfindung betrifft erweiterte Doppel-Objektive mit sphärischer, astigmatischer und komatischer Korrektion,
welche bei hoher Lichtstärke ein ausgedehntes Gesichtsfeld besitzen und aufgrund,ihres im zentralen Blendenraum liegenden
inneren Blendenortes als Doppel-Anastigmate bezeichnet
werden, da sowohl das auf der Seite der längeren Konjugierten stehende sogenannte Vorderglied als auch das auf der anderen
Seite des Blendenortes und damit der kürzeren Konjugierten zugewandte
sogenannte Einterglied beide mit einer positiven Brechkraft ausgestattet sind. Innerhalb dieser vorwiegend GAUSSischen
Doppelobjektive sind die neuen Systeme nach vorliegender Erfindung derart aufgebaut, daß sie im Gegensatz zum Stande der Technik
ein solch1 neuartiges Torderglied besitzen, daß bei ihm die
dem fernen Objekt zugekehrte erste Linsenfläche die sogenannte " Frontfläche " nicht als eine gegen dieses ferne
Objekt konvex-gewolbte Sammelfläche sondern vielmehr als eine
gegen das ferne Objekt konkave und damit sowohl zerstreuende als auch in Bezug auf die Bildfehler überkorrigierend—wirkende
Hohlfläche ausgebildet ist.
Bei dieser neuen Objektiv-Bauweise besitzt das Vorderglied als die der längeren Konjugierten zugekehrte " vordere
" Hälfte des ( GAUSSischen ) Doppelobjektives nicht etwa die bisherige Form eines gegen die Blende hohl-gekrümmten LIeniskus
sondern vielmehr die Form einer Bikonkavlinse. Durch diese neuartige
Gestaltung wird erreicht, daß der für die seitliche Abbildung in den außeraxialen Teilen des Gesichtsfeldes so überaus
wichtige Ort der Eintrittspupille nicht mehr in der Nähe des Krümmungsmittelpunkts der dem fernen Objekt zugekehrten
Frontfläche liegt, sondern vielmehr ein großer Abstand zwischen dem Krümmungsmittelpunkt eben dieser Frontfläche und dem geometrischen
Ort der Eintrittspupille realisiert wird. Hierdurch wird erreicht, daß die schrägen Strahlen-Einfallswinkel an der
zerstreuenden und damit überkorrigierend-wirkenden 'rontfl j?er e
der seitlichen Hauptstrahlen größer sind als die zubehör:^e
Hauptstrahlenneigung gegen die optische Achse, Hierdurch v.-iri
auf eine technisch so sehr einfache Art bewirkt, daß iufVrur
dieser großen Einfallswinkel—Werte im Gegensatz zum Aufb?-u ie
__ bekannten Erweiterungen des GAUSS-Objektives nun nicht r.n'rr
sehr kleine sondern vielmehr sehr große Unterschiede zwisc- 'ir.
der paraxialen Plächenbrechkraft und der dem jeweiliger, seitlichen
Hauptstrahl zugeordneten ;.· stigma ti sehen Flächer.brec?.-kraft
erzeugt werden. Hierdurch wird erstmalig für die GAUSS-Objektive
eine im Gegensatz zum Stande der Technik be.'orier:
leichte Llanipulierbarkeit der astis-matischen "1U1? ·urkt.- r-' chunren
in seitlichen Gesichtsfeld erschlossen, ohne uas «ίνη:*
das gleichzeitige Auftreten besonders großer oder eine .stör^rde
Vergrößerung der bereits bestehenden kleiner, endlicher:
Größen komatischer Bildfehler-Reste in Knuf genommen werden
müßte.
legen der bikonkaven Gertalt des zentralen 31er..ien-
C raumes GAUSSischer Doppelob^ektive, durch welche also der
Plendonraum selbst als eine extrem stark-zerstreuende Luftlinse wirkt, wurde bisher bei den "Jlrrfeiterungen dieser Objektiv-Typs
die zwecks eben dieser Erweiterung eingeführten Zuschaltlinsen als gegen den Blendonort hohle I.'.enisken ausgestaltet,
um die Durchstoßungswinkel der seitlichen Strahlen an dieeer:
Linsen möglichst klein zu halten, während die Erfindung nur. gerade den entgegengesetzten Weg einschlägt und der von der
blende am weitesten entfernt stehenden ?rontfläche ein negatives
Richtungsvorzeichen erteilt und somit der Realisierung besonders großer seitlicher Einfalls- und dementsprechend auch
Brechungs-Winkel den 7eg Öffnet. Dabei ist die das Vorderglied auf der Seite des fernen Objektes mit seiner Hohlfläche ( R1 )
begrenzende "Frontlinse (F) in einfachster '.Yeiee als eire
Einzellinse aufgebaut, welche aber zur Erfüllung besonderer
Entwicklungsziele aus zwei oder mehreren Teillinsen zusammengesetzt
sein kann.
Bei schernntipcher Beschränkung auf den erstgenannten
einfachsten Fall ist diese Frontlinse dann mit der Form eir.es
' positiven Meniskus ausgestattet, wenn ihr der Blende zu^ekehr-
ter rückseitiger Krümmungsradius kleiner ist als aer hohle
Frontradius,, wobei diese Form dann übergeht in die ν. EOEGH-sche Null-Linse, wenn der rückseitige Radius soweit abgeflacht
wird, daß er die gleiche iange wie der hohle Frontradius besitzt.
Wird dieser rückseitige Radius noch weiter abgeflacht, so geht die Frontlinse ( P ) dann von der Form der Süll—Linse
über in die Form eines Negativ-Meniskus, um bei noch weiterer Fortsetzung dieser Abflachung des rückseitigen Radius auf die
Form einer Plankonkav-Linse zu führen. Wird dem rückseitigen
Radius ein positives Richtungsvorzeichen gegeben, so nimmt dann die Frontlinse (F) in bekannter Weise eine bikonkave Gestalt
an.
Diese neuen erweiterten Doppel-Anastigmate werden in ihren lichtstarken Ausfünrungsformen mit ausgedehntem Gesichtsfeld
oder bei mittleren Lichtstärken und sehr großen Bildwinkeln vorwiegend, wie bereits eingangs erwähnt, als Modifikationen
der GAUSSischen Objektiv-Bauform ausgestaltet, deren bewährte
Eignung für die Anlage lichtstarker Abbildungssysteme mit relativ großen Bildwinkeln bekannt ist, ohne daS deswegen
die Erfindung auf diese spezielle Bauform beschränkt sein soll , trotzdem aus didaktischen Gründen und zur Erleichterung des
fachmännischen Vergleiches die nachfolgenden Erläuterungen und Ausführungsbeispiele der Einfachheit halber auf diese bewährte
Grundanordnung des Linsen-Aufbaues der mehr oder minder von der
Symmetrie abweichenden lichtstarken Doppel-Objektive mit Innenblende ausgerichtet sind.
Nach d»r Erfindung ist das dem fernen Objekt zugekehrte
Vorderglied der neuen Doppel—Objektive in Obereinstimmung mit
den obigen Ausführungen und im Gegensatz zum Stande der Technik mit der äußeren Form einer Bikonkav-Linse ausgestattet, deren
GARDNEBsche Durchbiegungszahl C sigma ) ihrem absoluten Werte
nach ( §jsi ) zwischen 0»500 und 0.833 liegt, wobei der den
Objektraum auf der Seite dar längeren Konjugierten begrenzenden hohlen Frontfläche eine solche Radienlänge zugemessen ist, die
größer als zwei Drittel der Gesamtbrermweite f ist ohne jedoch
den Betrag von zehn Dritteln derselben absolut gerechnet
zu Überschreiten und wobei der Abstand zwischen dem Krümmungs—
OÖ5774
mittel punkt ( Cj ) der gegen d;js ferne Objekt hohler. Frontf lache
C R-j ) bis zur. Krümmungsnittel punkt ( C^ ) de;- den Blendenraun
abgrenzender, rückseitigen und gegen die kürzere Konjugierte kor.-kaven
zerstreuenden Außenradius ( IiL ) des Vordergliedes als die Summe ( llittelpunktsabstand HL· Ί ) von absoluter Länge des hoh-
vgi -
len Frontradius plus der längs der optischen Achse gemessenen
Scheitelhöhe dieses den fernen Objekt zugewandten Vordergliedes plus der Lange des genannten rückseitigen Zerstreuun^sradius
( R^ ) größer ist als das 1 ,20-fache der Aequivalentbrennv/eite
des Gesamtobjektives jedoch kleiner bleibt als das 3.80-fache
derselben. Oabei ist weiterhin der zerstreuende innere Blendenraum
noch derart durchgebogen, daß sein ihn auf der Seite der
kürzeren Konjugierten abschließender rückseitiger Radius der
zugleich der erste Kohlradius ( R-ί! ) des Hintergliedes ist
in Bezug auf den Frontradius (R-.) des Gesamtobjektives eine
solche GAEDNERs&he Durchbiegungszahl ( $£ ) aufweist, daß letztere
größer ist als - 1.10 ohne jedoch den Wert von — 1.80 zu überschreiten, und wobei außerdem die mit dem hohlen Frontradius
( R1 ) ausgestattete Prontlinse ("P) eine Linsenbrechkraft
( <fTp ) aufweist, die ihrem absoluten Werte nach in dem für Objektiv—Pr
on ti ins en an sich bekannten Bereich zwischen 0 einerseits und 0.30 Φ andererseits liegt.
Das Konstruktionsprinzip nach der Erfindung besteht in der Kombination von fünf Teilmerkmalen, die formelmäßig wie
folgt lauten ;
0.500 < - 5Y ,
< 0.833 . . , . ( 1 ) | ψ± ....(2)
"5.2Of < M7 - <
3.8Of .... C 3 )
1.10 < - 5J < 1·80 . . . . ( 4 )
0 < I φρ| < 0.30 Φ ....■( 5 )
worin der Reihe mch gelter. : der Abstand der Krümmungsmittelpunkte
der beiden äußeren 3egrenzungs-Hohlflachen ( R1 und R^ )
des Vordergliedes, unter Berücksichtigung des Radienvorzeichens
von R1 , sei beschrieben durch den Ausdruck
y = rn + svgi " R1
mit Sy -j als der Abkürzung für die Summe aller Linsendicken und
Luftabstände auf der optischen Achse zwischen den beiden achsialen
Flächenscheiteln von R1 und Ri , wobei diese Summe S^ ,
meist als Vorderglied-Scheitelhöhe bezeichnet wird. Weiter bedeutet
f die Aequivalentbrennweite des G-esamtobjektives und Φ
dessen Aequivalentbrechkraft.
Beim Einsatz dieses neuen Konstruktionsprinzips als der Kombination vorstehender fünf Teilregeln wird der angestrebte
technische Portschritt in einer überraschend vollkommenen Weise erschlossen auch in jenem einfachen Falle, in welchem die
Prontlinse (P) als eine in Luft stehende Einzellinse ausgebildet
ist und zwar auch in den Pailen, in denen dabei diese Frontxinse
mit einer auSeröruentlich schwachen Eigenbrechkraft ausgestattet
ist, sofern sie nur nicht so extrem dünn gemacht wird, =daS sie als unendlich-dünne Linse angesprochen werden könnte.
Letzteres scheidet aber in der Praxis ohnehin aus, da die Frontlinse
wegen Hires großen Durchmessers zwecks technischer Herstellbarkeit
eben nicht unendlich-dünn gemacht werden kann sondern mit
einer endlichen Dicke ausgestattet sein muß.
Sofern dabei diese Frontlinse in der obenerwähnten Form
der v. EQEGHschen Hull-Linse zum Einsatz gebracht wird, ist ihre
Wirkung sehr verschieden von der bekannten optischen Wirkung der originalen Null-Linse, wie sie aus der Literatur bekannt ist
( siehe z.B. A. SLEICEEK : " Lehrbuch der geometrischen Optik ",
Terlag 3.&. TSSBIiER , Leipzig und Berlin, 1902 , 19. Kapitel,
Abschnitt 314 , Seiten 483 "bis 485 ) ·
Der außerordentliche Wirkungs-Unterschied ist darin begründet,
daß bei der v. HOSGHschen Uull-Linse der Blendenort in
der Nahe der beiden Krüimnungsmitt el punkte der Flächen und dabei
05774
vorwiegend zwischen denselben liegt und dementsprechend das bekannte
Abbildungs-Verhalten herbe if uhr £,,. während bei dem Einsatz
nach den Regeln der verliegenden Erfj&idung die Blende in der
Lichtrichtung weitentfernt hinter de¥Wi!rpntlinse (F) liegt,
wodurch sowohl ein vollständig anderer Strahlenverlauf als auch
eine ganz andere Wirkung auf das Abbildungs-^erhalten insbesondere
der seitlichen Strahl enga'nge durch dasjipöbjektiv hindurch
mittels dieser Frontlinse (P) erschlossen NigSt. damit einer bedeutsamen
fortschrittlichen Bereicherung der AbbÜliungsgüte dieser
erweiterten Doppel-Objektive der Weg eröffnet wird.
Zur Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung einer hohlen
Frontflache, durch die die rom fernen Objekt her koamenden
und aberrationslos in dieselbe eintretenden Strahlen ihre erste
dioptrische Beeinflussung erhalten, ist im einzelnen auszuführen, daß durch diese Anordnung im Gegensatz zum Stande der Technik,
bei welchen die GAUSS-Modifikationen mit einer gegen die lange
Konjugierte konvexen Frontfläche ausgestattet wurden, die astigjsatisciis
?lächsnbrechfcraft für die zugehörigen objektseitigen
Hauptstrahlen-Brechungen an den seitlichen Flächen-Durchstoßungspunk-ten
bei der neuen Linsenform ganz wesentlich größer wird als die dieser Fläche zugehörige paraxiale Flächenbrechkraft. Die
nachfolgende äahientafel zeigt diesen durch die ErfifiuüBg erstmals
technisch nutzbar-gemachten Fakt in augenfälliger Weise auf. In der Tabelle sind für das viel verwendete Baryum-Schwerkron
SCHOTT SK 16 ( n^ = 1.62040 ) und für einen Abstand der Eintritts—
pupille vom achsialen Scheitelpunkt der Frontflache von
x^p « + 0.550 f die astigmatische Flächenbrechkraft <p^ und
paraxiale Plächenbrechkraft ψρ ( absolut gerechnet ) gegeben
sowie der Prozentual wert der Größe von φ^ gegenüber
<?p und schließlich der prozentuale Unterschied selbst ( δ $ ).
Diese absoluten Werte sind in der linken Zahlenspalte
für einen Frontradius R1 =+ 1.000 f und in der rechten Spalte
für den Wert R1. = - 1.000 f verzeichnet, was also bedeutet,
daß für eine Einheitsbrennweite von f = 100.00 mm links der Frontflächen-Radius gleich + 100.00 mm und in der rechten Spalte
gleich - 100.00 mm ist. In der oberen Hälfte der Tabelle ist in Obereinstimmung mit der dortigen Angabe der objektseitige
Hauptstrahlen-Neigungswinkel gegen die optische Achse ω^ *
15° 0r und in der unteren Hälfte der Tabelle ist dieser Hauptstrahlen—Neigungswinkel
Ü3.J = 22° 30* ^ ^ α κ ^ ^y M
• · · ι
It·· · · 1
ω1 | + 1.000 f | B | - 1.000 f | Bes. |
15* O1 | 0.623 013 0.620 400 |
0.653 943 0.620 400 |
||
22° 30' | 100.421 18 + 0.421 18 $ |
105.406 67 + 5.406 67 S* |
||
0.626 148 0.620 400 |
0.702 846 0.620 400 |
I | ||
100.926 50 * 0.926 50 i> |
113.289 17 ■¥ 13.289 17 £ |
|||
h | ||||
Därds nedeuten in "bekannter weise :
Ψ~
C nf - η ) i R
una
ψ = ( η1 · cos ß — η · cos α ) : R
wofcei also R der Pläehenradius ist, α den Strahleneinfalls-
wiskel und" S den Brechungswinkel des schrägen Hauptstrahles
sowie η "bzw. n* die (Jlasbrechzahl vor bzw. nach der linsenfliehe
bezeichnet.
Pur die mitgeteilten Dimensionen beträgt der zugehörige
Strahleis=-Sinf allswiakel an. der bisher-üblichen konvexen Irontflache
Ct1 * 6°41'18" , dag*g*n.,fur die hohle Frontfläehe nach der
Erfindung 23°39'0M fur-die Haupts trahl enne igung «Ί = 15° O1 .
Pur die größere Hauptstrahlenneigung der unteren Tabellenhälfte
sind die korrespondierenden Werte α.. = 9°541OJI fur die konvexe
Prontfläche» dagegen beträgt der Winkel beim angegebenen hohlen Prontradixts α * 36°22l53rl filr diese Haupts trahl enne igung von
22.5° .
5774
• t ·
Aus diesen letzteren Zahlenangaben ist direkt ertsehmbar,
daß der dioptrisch so hoehbedeutsame Strahleneinfallswinkel
bei der bisher-üblichen Anordnung der Frontflache nur
4-4.072 36 und damit weniger als die Hälfte des zugehörigen
Hauptstrahlen-Neigungswinlcels beträgt, bei dieser der Tabelle
zugrundegelegten Anordnung nach der Erfindung dagegen un 61.695 /6 gröfler ist und damit mehr als das Anderthalbfache des
Hauptstrahlen—Neigungswinkels beträgt, womit die zur erfolgreichen
IiSsung der Aufgabenstellung angestrebte hohe Manipulier-"barlceit
der seitlichen Abbildungsvermittlung also in wirksamstem
Maaße erschlossen ist.
Die Objektive nach der Erfindung stehen damit nicht nur im Gegensatz zu den bisherigen Erweiterungen der bekannten
Doppel-Anastigmate mit Innenblende , sondern sie stehen auch im
Gegensatz zu einem gleichzeitigen neuen Vorschlage zur Erweiterung
jener unsymmetrischen Anastigmate, welche die verschiedenen Untergruppen erweiterter TRIPLETS zum Gegenstand haben.
Bei den genannten TRIPLET-Erweiterungen wird nämlich die seitliche
Korrektion im wesentlichen von einer im Objektiv-Inneren stehenden zerstreuenden einzelnen oder zusammengesetzten Glas-Linse
aus mehr oder minder hoch-brechenden Glasarten relativ starker Farbdispersion getragen, während bei den vorliegenden
Doppel—Objektiven die Beseitigung der seitlichen Bildfehler und
insbesondere die Behebung der astigmatischen Einstell—Differenzen
für die seitlichen Bildwinkel sowohl der sagittalei. als
auch der meridienalen Bildsehale im wesentliahen ν·η der den Blendenraum bildenden stark-zerstreuenden zentralen Luftlinse herbeigeführt wird. Letztere wird nach der Erfindung im Gegensatz zum Stande der Technik nunmehr in erster Linie für die Behebung der komatischen Bildfehler in den endlich-geöffneten seitlichen Strahlenverläufen sowie zur Manipulierung der außeracheialen Aberrationen höherer Ordnung verwendet, während das dem fernen Objekt zugekehrte Frontglied der neuen Doppel-Objektive einschlägig herangezogen wird zur gewünschten Lagengestaltung des Verlaufes sowohl der sagittalen als auch der meridionalen Bildschale über ein ausgedehntes Gesichtsfeld hinweg. In diesem Falle hilft also die zerstreuende zentrale Luftlinse nur sekundär bei der Erzeugung eines anastigmatischen Bildschalen-Verlaufes mit, während sie primär für die Behebung der seitli-
auch der meridienalen Bildsehale im wesentliahen ν·η der den Blendenraum bildenden stark-zerstreuenden zentralen Luftlinse herbeigeführt wird. Letztere wird nach der Erfindung im Gegensatz zum Stande der Technik nunmehr in erster Linie für die Behebung der komatischen Bildfehler in den endlich-geöffneten seitlichen Strahlenverläufen sowie zur Manipulierung der außeracheialen Aberrationen höherer Ordnung verwendet, während das dem fernen Objekt zugekehrte Frontglied der neuen Doppel-Objektive einschlägig herangezogen wird zur gewünschten Lagengestaltung des Verlaufes sowohl der sagittalen als auch der meridionalen Bildschale über ein ausgedehntes Gesichtsfeld hinweg. In diesem Falle hilft also die zerstreuende zentrale Luftlinse nur sekundär bei der Erzeugung eines anastigmatischen Bildschalen-Verlaufes mit, während sie primär für die Behebung der seitli-
chen Öffnungsfehler und Verminderung der Aberrationen höherer
Ordnung eingesetzt ist. Hierzu ist diesem zerstreuenden inneren Blendenraum besonders durch die Formgebung des bildseitigen Teilesdieses
Blendenraumes eine spezifische Durchbiegung relativ xvcr Frontfläehe und damit der Gbjektraumbegrenzung in der anepruchsgeidlßen
Weise erteilt t hierdurch wird das Verlaufs-Terhalten
der objektseitigen Strahlenbündel in Bezug auf das Trontglied einerseits sowie der Blendenstrahl en in Bezug auf
das Hdnterglied andererseits erstmalig in dominierender Weise
fflr die Behebung Jener Aberrationen eingesetzt, welche in Übereinstimmung
mit den Ausführungen des V. Kapitels ( Seiten 250 ff· ) des Werkes u Die Bilderzeugung in optischen Instrumenten
" Ton M. v. ROHR , Band 1 , DIE THEORIE DER OPTISCHEN INSTRUMENTE , Springer Verlag, Berlin 1904- , von den 2. und
höheren Potenzen des öffnungswinkels ( u,v ) außerachsialer
Punkte abhlngig sind.
Die neuen Objektive stehen daher in ihrem prinzipiellen Aufbau im strikten Gegensatz zu dem Doppelobjektiv-Vorschlag
der britischen Patentschrift Nr. 3799/1912 , bei welchem zwei
GAUSSisehe Objektiv-Hälften invert aufgestellt sind, so daß zwar die objektseitige Frontfläche auch die Form einer Hohlfläche
zeigt, wegen der Invert-Aufstellung Jedoch der Blendenraum nicht
eine zerstreuende Brechkraft sondern vielmehr eine Sammelwirkung besitzt und bei dem in der Üblichen Weise das vor der Blende angeordnete
Vorderglied die Form eines Meniskus besitzt. Dieses ■eniskenfornige Vorderglied ist aber im Gegensatz zu dem normalen
DoppelobJektiv-Anordnungen gegen die Blende nicht hohl gekrümmt
sondern vielmehr gegen letztere konvex-gewölbt, so daß dort tier Blendenraum die Form einer Bikonkav-Linse aufweist.
Weiterhin ist in der Literatur ein Atasw«ehselebjektiv-Glied
für eine GAUSSische Linsenanordnung durch die schweizerische Patentschrift 346.706 bekannt geworden, bei dem gegen
eine nahegelegene Objektebene eine hohle Zerstreuungsfläche als Frontradius aufgestellt ist. Da diese Objektebene in großer Nähe
des vorderen Brennpunktes der Gesamtanordnung ( ebendort Fig· 2
und Zahlentabelle B ) liegt, so ist bei diesem älteren Vorschlag die hohle Frontfläche im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung
nicht dem fernen Qbjek/t ^Ufteke^ft^ und dementsprechend
bestätigt auch die Durchrechnung, daß für einen parallelen Strahlengang
innerhalb der dortigen Linse L, zwioehen den Radien
rj- und r>
der Zählertafel B nahezu paralleler Strahlengang
herrscht und für den streng—parallelen Strahlengang zwischen
diesen beiden Linsenflächen des dortigen Äuswechselobjektives
die abzubildende Objektebene vom Scheitel der hohlen Frontfläche nur einen Nahabstand von S1 = - 1.33 f besitzt und damit eben
in der vorerwähnten großen Nahe des vorderen Brennpunktes liegt. Es bezieht sich also die Abbildung bei diesem älteren Vorschlag
auf eine Nah—Abbildung und nicht auf die Abbildung des fernen
Objektes. Aus diesem Grunde ist auch die optische Wirkungsweise des Vordergliedes nach der schweizerischen Patentschrift 346.706
unverwechselbar mit derjenigen nach der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus wird dieser fundamentale Wirkungs-Unterschied
zwischen der Erfindung und diesem älteren Vorschlag noch eindeutig dadurch unterstrichen, daß keines der grundlegenden Erfin-'
dungs-Teilmerkmale C 1 ) und ( 2 ) des vorliegenden neuen
Konstruktionsprinzips durch den älteren Vorschlag nahegelegt oder gar vorweggenommen worden ist.
In den vorstehenden Erläuterungen zur Erfindung ist das dort genannte ferne Objekt in seinem oberen Grenzfalle unendlich
weit von den neuartigen Objektiven entfernt, so daß dann der bekannte Status des parallelen Strahlenganges vorliegt. Dies ist
beispielsweise bei der photographischen Aufnahme ferner Objekte wie etwa bei Landschafts-Aufnahmen, Himmels-Photographien
o.dgl. der Fall. Bei der Projektion ist gegenüber der photographischen
Aufnahme bekanntlich Objekt und Bild vertauscht, so daß das projizierte Schirmbild an die Stelle des fernen Objektes
der photographischen Aufnahme tritt und der Abstand des Schirmbildes vom Objektiv die längere Konjugierte repräsentiert. Es ist
bekannt, daß letztere in der ausübenden Praxis nur in den seltensten Fällen der unendlichen Ferne wie etwa bei der genannten
Himmels-Phctographie gleichzusetzen ist, da schon bei Landschafts-Aufnahmen
dem Objektraum eine endliche Tiefenerstreckung verhaftet ist, während bei der Projektion die Schirmbild-Entfer-
*.·- . nung normalerweise durch die räumlichen Beschränkungs-G-egebenheiten
in der Aufstellung des Projektionsschirmen die Entfernung des
T- - letzteren vom Objektiv normalerweise in einem endlichen Abstand
zwischen Objektiv und Bildebene besteht.
Als die längere Konjugierte sei daher hier jer.e Strecke
definiert, bei der das Aufnahmeobjekt beziehungsweise die Pro^ektions-Bildebene
um mindestens das 5-fcche der Aequivclertbrennweite
des Gesamtobjektives vor de"1, achsialen Fläehenscheitel der
hohlen Frontfläche ( IL. ) liegt, wobei diese Entfernung ebenfalls
entlang der optischen Achse gemessen ist. Sofern bei dieser Anordnung
die optische Achse vor dem Objektiv durch ein Strahlen-Ablenk-
bzw. TJmlenk-Element ( z.B. Spiegel- oder Prismen-Flächen
) abgeknickt worden ist, ^o ist diese Entfernung entlang der
abgeknickten Achse zu messen. Bei dieser Messung ist auch die Inanspruchnahme diestr achsialen Länge durch eingeschaltete Prismen,
Glasfilter oder Flüssigkeits-KÜvetten mitzuzählen. Letzteres
trifft auch zu, wenn beispielsweise vor dem Objektiv ein Strahlenteilungs-System
eingeschaltet ist, um etwa von verschiedenes Objekten mittels Sirrahlen-Überlagerung ein gemeinsames Bild zu erzeugen,
oder im Falle der Projektion, von einer Projektions-Vorlage ( Diapositiv ) mehr als nur ein einziges Projektionsbild zu
entwerfen.
Auch in diesen Fällen des Einsatzes der Erfindung ist die fortschrittliche Wirkung derselben an die Kombination der obigen
Teilmerkmale gebunden. Dasselbe trifft auch zu für die Formgestaltung der Frontlinse mit ihrer hohlen Torderfläche ( R1 ) , wobei
deren spezielle Eigenschaften in ihrer Fein-Wirkung auf den Abbildungsverlauf in erster Linie durch die genannten Teilmerkmale
bestimmt werden und in diesem neuartigen Wirkungsrahmen erst in zweiter Linie abhängen von den jeweils vom nachschaffenden optischen
Konstrukteur zugrundegelegten Dimensionierungen hinsichtlich der Krümmungsradien, der achsialen Linsendicke und der
(xlasbrechzahl sowie damit auch hinsichtlich der Linserbrechkraft
dieser Frontlinse (P).
Es kommt also hierbei der Frontlinsen-Brechkraft nur eine
nebengeordnete Üedeutung zu : selbst bei einer nur sehr kleinen Eigenbrechkraft dieser Frontlinse tritt die der Erfindung eigene
spezifische Wirkung auf Grund der dem fernen Objekt zugekehrter. Hohlfläche ( R1 ) ein, durch uie dem optischen Konstrukteur erstmalig
die Möglichkeit erschlossen wird, auf den seitlichen Strahlenverlauf einen korrektiven Einfluß auszuüben, welcher für die
astigmatischen Bildpunktslagen ein Mehrfaches des Einflusses aus-
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macht, der hierbei gleichzeitig auf den Verlauf der komatischen
Bildabweichungen einerseits und der Verzeichnung wie der sphärischen
Aberration andererseits ausübbar ist.
Diese erfinderische Erschließung neuartiger Beeinflussungs-Moglichkeiten
der Strahlenvereinigung in den seitlichen Ge-8ichtefeidteilen
kann durch eine Aufspaltung der Frontlinse C F ) noch -verfeinert werden, wie es in an sich bekannter Weise bei jeuer
Lisas der Fall ist, wenn »ie nicht in ihrer einfachsten Form
als Einzellinse erstellt wird, sondern als eine Zusammensetzung
von zwei oder mehreren einzelnen Teillinsen zu einer einheitlichen
Baugruppe technisch realisiert werden soll. Auch im Falle einer solchen zusammengesetzten Frontlinse sind die anspruchsgemäßen
Bauregeln entscheidender HandhabungBweg zum praktischen Einsatz
dee neuen Konetruktitmsprinzips und der ihm verhafteten fortschrittlichen
Weiterentwicklung der optischen Abbildungsleistung erweiterter Doppelobjektive mit Innenblende.
Bei dieser Weiterentwicklung ist durch das neue Konstruktionsprinzip
vom optischen Konstrukteur in ganz überraschender Weise eine fortschrittliche Bereicherung dadurch herbeizuführen,
daß dem der Frontlinse nachfolgenden Restsystem ein relativ
großer Betrat an Krüenmiig und es"tigSLS.tisGh-er Sins "feel 1—Differenz
der "beiden seitlichen Blldschalen belassen wird zugunsten einer
besoaders "feinen Behebung der seitlichen Öffnungsfehler in den
Bildrandpartien, wobei dann anschließend die Ebenung der astigmatisehen
Bildschalen mittels der Frontlinse und dabei insbesondere mittels des hohlen Frontradius (R.) auf der Seite des fernen
Objektes herbeigeführt wird. Das ist um so leichter möglich, $e
großer für die seitlichen Hauptstrahl en-ffeigungen im Objektraum
der Unterschied zwischen parachsialer und astigmatischer Flächenbreehkraft
gestaltet wird, wobei dieser Unterschied von der gegenseitigen lag® von Krümmungsmittelpunkt der hohlen Frontfläche einerseits
und dem Ort der Eintrittspupille andererseits sowie von der fiberkorrigierenden Zerstreuungswirkung der hohlen Frontflä—
ehe einschlagig mitbestimmt wird.
In diesem Zusammenhang sei vermerkt, daß der prozentuale Unterschied zwischen parachsialer und astigmatischer Fläehenbreohkraft
an diesem Frontradius bei hohen Brechzahl en und damit bei der Verwendung sehr schwerer Gläser mit deren ansteigender
- 1
Brechzahl nicht etwa zunimmt, Hundert! Mich vielmehr ν«πιι1 π<Ι»·ι· L.
Dagegen nimmt dleuea genannte Verhol tnin der I1M iirhenbruclik r/!f Lt:
mit zunehmender Krümmung al ho mit einer Had \ en- Vt: rkür/.ung
der hohlen Vorderf la'che ( H1 ) progressiv zu, wodurch din '»e fahr
besteht, daß bei einer Unterschreitung der kennte lchnungii^KiiiHutiti
unteren Bemessungsgrenze diesen Radiua zonlache ZwiMchenfeh I »;r in.
eeit-1 lohen Gesichtsfeld auftreten können, welc-he ufitirwönnciit niipi
und duroh die gegebene HemeBflunKa-Untergrenze für d«n huhlttn Ίκιν
derradiue dee Vordergl iedea vermieden werden können. Ander-erm: >
ι: wird die BeeinflusaunKö-Wirkung diener hohlen VorderΓ1Hch« mil
die Strahlenvereinigungö-ffUte im aeitlichen GeH ich ta fei d um :u>
Bohwäoher, Je flacher dieser Hohlradiu« ^eatnltet iat, hu dali min
diesem Grunde Jene obere Bemeaaungagrenze im Kennzeiuhnuni/HUiei-k
aal niedergelegt ist, bei deren öberaohi ei tung die zur LJIbung der
Aufgabenstellung angestrebte Wirkung nioht mehr mit Sicherheit
realisiert werden kann.
In den beistehenden Abbildungen mnd melu-ere erwbiterte
Doppelobjektive nach der Erfindung dargestellt, deren Bezeichnungen
mit denen der nachfolgenden Zahlent&fein überein» t imuien. Dabei
ist in der Pig. 1 die bikonkave Gestalt der Vorderglieder
zeiohnerisöh besondere hervorgehoben sowie der Mittelpunk ta-Ab
stand zwischen diesen beiden Mußeren Radien deH dein fernen Objekt.
zugekehrten Vordergliedes besondere eingezeiohnet.
In der Fig. 2 iet die vorgenannte Hnuform ver«inHchnulieht,
bei weloher der neuen Linsenanlage auf der iieite der längeren
Konjugierten ein Strahl enteilungs-System vurgeaoha1 tet worden
iat, so daß also sowohl Strahlen zur Abbildung dienen, welche
in der Objektrichtung O1 als auch in der Richtung ü" de» der
längeren Konjugierten zugeordneten Räume« verlaufen. Hierbei int
der Einfachheit halber der angulare Unterschied zwischen den beiden
Objektrichtungen mit 90° dargestellt und der Strahl enteilunge—KÖrper
selbst aus zwei Teil-Prismen zusammengehet^t worden.
Yon der bekannten Ausbildung solcher Strahlen tei1unga-KÖrper zur
Vermittlung von Abbildungen, bei denen filr jede Übjek Lr ii'h tung «in
nach Farbe oder Phaaenzustand versohiede'nartigea Licht zur Verwendung
gelangt, kann dabei aueh im Falle der vurllegenden KrTIndung
ilebrauoh gemacht werden.
-U-
In Pig. 3 ie* ein Objektiv naoh der Erfindung veranschaulicht, "bei welchem in dem stark-zerstreuenden inneren Blendenraum von bikonvexer Gestalt an Stelle einer kÄrperlichen Blende nunmehr ein Strahlenteilungs-System angeordnet ist, welchem in
jeder seiner beiden Strahlenrichtungen zur kürzeren Konjugierten
hin je eis Hinterglied nachgeschaltet ist, welches im Sinne der
piiötegragMiek·» jbrfn*h»· «is " bildssitigÄS M Histerglied gilt.
Auch bei dieser speziellen Anwendungsart der vorliegenden Erfindung kann tee Strahlenteilungs-System eine der bekannten Differenzierungen säen farbe oder Phase verbunden sein, ohne daß damit
der wf gmtaien dee vorliegenden Konstruktionsprinzips verlassen wird. iea-gl. fcei nicht-planer Form seiner Außenflächen.
In TLg. 4- ist ein Ausfuhrungsbeispiel gegeben , bei
dem in AeweietaKg tob den vorhergehenden Linsenbauformen das dem
Blendenraum folgende Hinterglied nach dem gegen die kürzere Konjugierte g*wfl%t«B Hegativ-ÜeniskUB nicht durch eine einzige Sam-Γ mellinse somdera vielmehr durch zwei in Luft stehende Positivelemente auf der Bildseite begrenzt wird«
In den Abbildungen Pig. 5 und Pig. 6 ist die Gestaltung der objektseitigen rrontlinse (F) mit ihrer gegen
das ferne Objekt hohlen Tordarfllohe ( R1 ) in ihren wichtig
gtgs Trn,T*mtrmM±u 1 τητρητη TeJrafiHönaaiicht.
In Pig· 5 »ind dab#i die wichtigsten Prontlinsendurchbiegungen scheeatisch veranschaulicht. Die Figur zeigt
unter Angabe der ßAEDHEEsahrnn Durchbiegungszahl ( sigma )
die? hauptsSchlichen Linaenformen in den Pigurenteilen a)
¥ia ?} , und zwar für di« in Übereinstimmung mit dem eingezeichneten Pfeil von links nach rechts fortschreitende
I»ic-htrichtung. Dabei ist der Erummungsradius der Linsenflämhm auf der lichteintrittaseite mit dem ungestrichenen Radien-Svmkol S und der auf der iichtaustrittsseite der Linse stehende PHacltenradius mit dem gestrichenen Symbol S1 bezeichmet. Bei der fortschreitenden federung der Durchbiegung der
Linse mit ihrer gegen das ferne Objekt hohlen Yorderfläche -„ & "besitzt diese Yorderlinse { L^ ) gemift der leilfigur a) zunlchst die !Form eines Positiv-Meniskus, -weiche mit zunehmender
Abflachung des rückseitigen Hadius darm übergeht in die Null—
- 15 -
wfoJt
Linse zum Negativ-MeniskuSj f das Vorzeichen der Durchbiegungszahl
positiv geworden i3t. Bei weiterer Abflachung des rückseitigen Radius geht die Linse -vom Negativ-Meniskus über in
eine Konkav-Plan-Linse gemäß Teilfigur d) und dann im Zuge
der weiteren Durchbiegungsänderung in die Form einer zunächst ungleichschenkligen Bikonkav-Linse gemäß Teilfigur e) t bis
f sie schließlich die gleichschenklige Gestalt der Aequi-Konkav-
' Linse gcsäß Teilfigur f) annimmt.
Bei diesem Durchbiegungsverlauf, wie er in den vorgenannten Teilfiguren c) bis f) der Abbildung 5 darge-λ
stellt ist, verläuft die GARDNERsche Durchbiegungszahl im po-
·*' sitiven Lagenbereich und nimmt darin von Unendlich über den
Wert 1 "bis auf KuIl ab und würde bei einem weiteren Fortschreiten
der Durehbiegungsänderung im gleichen Sinne danach Über die Form der Aequi-Konkav—Linse hinaus wieder auf eine
" ungleichschenklige Bikonkav—Linse führen, deren rückseitiger
Radius dann stärker gekrümmt wäre als der Torderradius, so daß dann in bekannter Weise die GARDNERS ehe Durchbiegungszahl
sigma unter gleichzeitigem Torzeichenwechsel von Null aus
in Richtung des Wertes — 1 ansteigen würde, ohne jedoch letzteren zu erreichen.
Die im voraufgehenden Text erläuterte Linsen—ünter-
„-. tsilusg mittels ©ines eingeschalteten Nachbarfläehenpaares ist
in Fig. 6 am Beispiel der gegen das ferne Objekt hohlen Tor— derlinse (L-) des objektseitigen Frontgliedes dargestellt.
Diese Linse ist dabei durch die Einfügung des inneren Nachbarflächenpaares zerlegt in die beiden Teillinsen L^& und L^ ,
wobei in Übereinstimmung mit der hier gewählten Bezeichnungsweise das Nachbarflächenpaar dann die Krümmungsradien R^Ä und
R., trägt. Der zwischen diesen beiden Flächen allf&Llig vorhandene
achsiale Abstand trägt die Bezeichnung δ-j , da er sich
innerhalb der Linse L- befindet. ?ür die beliebige an i-ter
Stelle stehende Linse L^^ wird dieser zwischen einem solchen
inneren Nachbarflächenpaar liegende Abstand dann in Oberein-V
- Stimmung mit obigem Besehreibungstext als 6^ bezeichnet.
\ , In dieser Fig. 6 sind 10 verschiedene der möglichen
Arten von eingeschalteten Nachbarflächenpaaren schema-•fcisch
dargestellt in den Teilfiguren a) "bis k) .
Darin zeigen die Teilfiguren b) und i) der Fig. 6 der Fall eines gleichgroßen und gleichgerichteten
Radienpaares der Nachbarflachen, die damit für eine allfällige
Verkittung besonders geeignet sind. Die in den anderen 8 Teilfiguren dargestellten Naohbarflächanpaare sohließen
endliche Abstände zwischen sich ein, wobei es ausdrücklich
ein Bestandteil der vorliegenden Ertindung ist, daß dieb« von den inneren Hachbarfläehenpaaren eingeschlossenen Zwischenräume
nicht etwa nur als Luftlinsen ausgebildet sind,
sondern auch dureh ein lichtdurchlässiges Füllmittel
wie etwa einen der modernen transparenten Kunststoffe
ausgefüllt sein können und somit zwischen dem inneren Nach—
barfläohenpaar eine Kunststoff-Linse angeordnet wird, wodurch die zusammengesetzte Frontlinse in ein Triplet übergeführt
worden ist.
In den folgenden Zahlentafeln sind von oben nach unten fortschreitend, entsprechend dem Sinne der Liohtriohtung,
von der längeren Konjugierten zur Seite der kürzeren Konjugierten hin der Reihe nach die Krümmungsradien (H) sowie
die längs der optischen Aohse gemessenen Linsendioken
und Luftabstände mitgeteilt. Weiterhin ist der βog«nannte hinter· Blendenabstand als der Abstand vom geometrischen
Ort der Blende auf der optisohen Aohse bis zum FlM-chensoheitel
der vorderen Hohlfläche des Hintergliedes mit b" beBelohnet, während die verwendeten Gläser durch die auf
das gelbe Licht der d-Linie des Helium-Bpektruas und für die
allfällige chromatisohe Korrektion noeh durch die ABBEsohe
Zahl HÜ ( ν ) charakterisiert sind. Für den Fall eines eingeschalteten
Zusatz-Systeme ( Filter oder Umlenk-Anordnungen
oder Strahlenteiler ) ist letzteres zeiohnerisoh durch ein
Paar |>MNk.il*t%T Außenflächen wiedergegeben, wobei der Einfachheit
halber üese Außenflächen plan gestaltet sind als
der Grenzfall zwisohen einer konkaven oder konvexen Formgestaltung
eben seiner an Luft grenzenden Außenflächen-Gestaltung. In den Zahlentafeln ist weiterhin die Aequivalentbrennweite
des Gesamtobjektives mit f und die bildseitige Sohnlttweite fÜr dae ferne Objekt, gemesBen entlang der optischen
Achse, mit b1 bezeichnet. Außerdem ist für jedes Beispiel
der Zahlentafeln seine vorgesehene relative Anfangsöffnung mitgetei]t.
f = 1.0
Radien
I 1 t
I ■
1.4 ■
• . i a >
till II
- 17 -
reloÖffn. 1 ι
Dicken
und Abstände s1 = 0.710
η.
- 1.740
- 1.740
+ 0.615 + 1.740
+ 0.435 + 0.988
-ι- 0.851 + 0.276
- 0.262 + 0.768
+ 0.768
- 0.369
+ 2.928
- 0.768
0.0855
0.0061
0.0591
0.0041
0.0631
0.0713
0.0499
0.0214
0.0957
0.0020
0.0815 1.6667
Luft
1.6203
Luft
1.6667
Luft
1.7283
0.1812 Blendenraum b" = 0.0916
1.5815
verkittet
1.6385
Luft
1.6667
··· ti· t·
*·· II»» 1 »
- 18 -
f = 1.0
'el.off. 1 :
s = 0.737 f
Radien
"Dicken
und Abstände
η.
R-,
= - 1.60 - 1.76
0.045
1.6138
0.010
Luft
+ 0.65 | 0.090 | 1.6910 | Luft | 1.6138 | Luft | 1.7174 | Luft | 1.7335 | b" = 0.110 |
+ 3.50 | 0.002 | Blendenraum | |||||||
+ 0.45 | 0.070 | 1.6057 | |||||||
+ 0.90 | 0.070 | verkittet | |||||||
+ 1.30 | 0.023 | 1.6910 | |||||||
+ 0.305 | 0.200 | ||||||||
- 0.285 | 0.023 | ||||||||
+ 3.50 | 0 | ||||||||
+ 3.50 | 0.100 | ||||||||
- 0.42 | 0.005 | ||||||||
+ 3.50 | 0^075 | ||||||||
- 0.74 | |||||||||
Beispxel 3 | : 2 | .0 | nd | |
rel.öffη. 1 | .61380 | |||
f = 100.0 | Dicken und Abstände |
1 | ||
Radien | 4.518 | |||
= - 160« - 176, |
||||
.648 .713 |
s1 =
+ 65.263 + 351.418
- 28.615 + 351.418
+ 351.418
- 42.170
+ 351.418
- 73.999
1.004
9.036
0.201
20.081
2.309
10.041 0.502 7.832
Luft
1.69105
Luft
45.182 | 7 | .028 | 1. | 61380 |
90.364 | 7 | .028 | Luft | |
130.527 | 2 | .309 | 1. | 71740 |
30.624 | ||||
1.6057
verkittet
1.69095
Luft
1.73350
56.3
53.3
56.3
29.5
Blendenraum b" = 11.045
38.0
54.8
51.0
= 100 | rel Dicker, und Abstände |
4 | • 44 f . * · « ' • 4 ■ « · t t 1 · |
« ■ * · « C · · I t t » ■ t · 1 · « It I · · (04) |
|
.215 .160 |
5.S65 | 1 : 3.5 |
t - .· /.
V |
||
: f Radien |
1.6200 | €0.3 | |||
R1 = - 218 - 195 |
|||||
+ 50.557 + 128.523
+ 33.572 + 218.215
+ 218.215 R^ = + 22.651
unendlich unendlich
- 27.505
- 654.547
- 654.547
- 36.100
+ 1011.20
- 73.180
0.202
7.786
0.202
10.516
1.921
3.140
20.730
10.112
2.62Q
10.415
0.202
5.865
Lui·
1.6200
Luft
1.6700
verkittet
1.6490
Luft
1.6205
CO. 3
33.8
€0.3
Blendenraum Ό1 = 6.067
1.6170
verkittet
1.6700
47 ο 2
1.6200
60.3
f =
Radien
- 21 -
Dicken
und
Abstände
Abstände
»a
«λ« t * t ι t
il
tin β *
mm*
Beispiel 5
rel.öffn. 1 :
s' = 0.72
"Ti
= - 1.277 - 1.420
+ 0.667 + 4.326
+ 0.446 + 0.912
+ 1.344 + 0.306
η - - 0*288 -ι- 2.624
+ 2.624
- 0.425
+ 3.659
- 0.752
0.0457 0.0019 0.0966 0.0042 0.0699 0.0726 0.0230
0.0255
0.0979 0.0019 Ö.O634
1.5014
Luft
1.6935
Luft
1.6177
Luft
1.7283
Q-1985 Blendenraum b" = 0.0787
1.6129
verkittet
1.6968
Luft
1.7440
774
»4 It 1»»» 3111 I·
*· » ϊ ι i»i
3eispiel 6
f = rel.off. 1:1.9
s* = 12 fo f
Radien
Dicken
und
Abstände
Abstände
η-
R-,
- 128.928
- 142.470
+ 132.347 + 30.638 3.840 1.110
7.110 2.690
1.50140
Luft
+ 66.327 + 415.097 |
8.930 | 1. | 69350 |
0.190 | XiUX U | ||
+ 44.602 +■ 92.007 |
6.930 | 1. | 61770 |
Luft
1.72830
56.4
53.3
49.8
28.6
- It
20.170 Blendenraum ο = 7.880
- 28.851 + 270.400
-*.42.508
ι.
+ 372.589 - 76.066 1.61290
J^ verkittet
10.280 OvI 90 5.760
37.0
1.69680
55.4
Luft
1.74400
44.8
- 23 -
Die vorgegebenen sechs Beispiele erweiterter Doppel-Anas tigmate mit Innenblende beziehen sich in'Übereinstimmung mit
den obigen Ausführungen einheitlich auf die erweiterte Ausgestaltung des bekannten und bewährten GAUSSischen Objektiv-Typus,
wodurch ein augenfälliger Vergleich der Art und 7/irkung des technischen Einsatzes der Erfindung und ihrer Kennzeichnungsmerkmale vermittelt wird.
In weiterer Übereinstimmung mit den obigen Darlegungen ist die gegen das ferne Objekt hohle Frontlinse sowohl mit der
Form eines Negativ-Meniskus ( Beispiele 2 , 3 , 5 und 6 ) aus- J gestattet sowie als Null-Linse C Beispiel 1 ) gestaltet und
schließlich auch mit der Form eines Positiv-"eniskus ( Beispiel
4 ) realisiert, womit alle drei Grestaltungsmo'glichkeiten belegt
sind.
" Im letztgenannten Beispiel 4 ist in dem zentralen
Luftraum zwischen dem Vorderglied und dem Hinterglied ein Strahlenteiler
angeordnet j welcher durch partielle Reflektion noch ein zweites Bild durch das auf der Nebenachse angeordnete Hinterglied
erzeugt, welches gegenüber dem ersten Bild um 90° abgelenkt ist in Übereinstimmung mit der diesbezüglichen Figur
der Abbilduagstafeln. Durch dieses eingeschaltete Strahlestei—
lungssystem, welches gleichzeitig zur Reduktion der relativen "*l Öffnung auf 1 i 3.5 dient, können die beiden Bilder sehr bequem
zwei verschiedenen Spektralbereichen zugeordnet werden, wobei
diese Zuordnung noch dadurch in besonders einfacher Weise wirksam nutzbar gemacht werden kann, daß die beiden Bilder auf
entsprechend farbselektiven Empfangsschichten von Bildaufnahmerohren
erzeugt werden. Hierdurch werden die fernen Objekte verschiedener Lichtwellenlängen-Zugehörigkeit in der gewünschten
farbgetrennten Weise separat aufgezeichnet und abbildungstechnisch nutzbar gemacht.
Aus dem Vergleich der Beispiele 2 und 3 sowie der
Beispiele 5 und 6 ist weiterhin ersichtlich, daß zwischen
"* __ einer nur vorkorrigierten Rohgestaltung ( Beispiel 2 und 5 )
und der feinkorrigierten technischen Ausführungsform ( Beispiel
" - 3 und 6 ) nur sehr geringfügige Unterschiede in der baulichen
Bemessung zu bestehen brauchen, um im Rahmen der Kennzeichnungsmerkmale
der Erfindung auf überaus fortsehri±tliche_ feinkorri-
gierte Abbildungssysteme erweiterter Doppel-'Inastigwate zu kos:-
men, welche den angestrebten technischen Portschritt der lus-Übend«D
Praxis in so überraschender V/eise zur Verfügung stellen. Dabei zeigen die Beispiele weiter, daß im Rahmen der Erfindung
hinsichtlich der Y/ahl der verwendeten Gläser ebenfalls der denkbar
breiteste Sinsatzbereich zur Verfügung steht, also der erzielte technische Portschritt nicht etwa durch eine Beschränkung
auf Gläser extremer Eigenschaften erkauft werden muß.
In der nachstehenden Tabelle ist für jedes der sechs ausgewählten Zahlenbeispiele die obengenannte Linsenbrechkraft
( φ- ) der dem fernen Objekt die Hohlfläche R1 zukehrende
Frontlinse (P) zusammengestellt, wobei diese Linsenbreohkraft
in bekannter Weise die Summe der einzelnen Flächenbrechkräfts
eben dieser Prontlinse (P) ist :
Plächenbrechkräfte
Linsenbrechkraft
- 0.3832 Φ + 0.3832 Φ
- 0.3836 Φ + 0.3488 Φ
- 0.38208 Φ + 0.34734 Φ
- 0.0348 Φ - 0.03474-
- 0.28412 Φ + 0.31769 Φ
+ 0.03357 Φ
- O.3Q26 Φ + 0.3531 Φ
- 0.0395
- 0.38890 Φ + 0.35193 Φ
- 0.03697 Φ
• · · ti ·
In der folgenden Zahlenzusammen?teilung sind die numerischen
Werte fur die spezif isc-hen Kennzeichnungsmerkmale gegeben,
wie sie for jedes dieser einzelnen Ausführungs-Beispiele
realisiert worden sind. Danach ist für t
Jeispiel Numerische Werte dir^ung"
= - 1.464 : | + 2.016 | - 0.72619 | C | 1 | ) | |
= - 1.740 f | C | 2 | ) | |||
ί „ •Vgl |
= +.2.0160 + | 0.3391 | + 2.3551 f | C | 3 | ) |
= - 2.002 : | + 1.478 | - 1.3545 | ( | 4 | ) | |
: <STgl | = - 1.295 : | + 1.905 = | - 0.67979 | ( | 1 | ) |
= -1.60f | = -IfOf | ( | 2 | ) | ||
= + 1.905 + | • 0.310 | + 2.215 f | C | 3 | ) | |
= - 1.885 ι | + 1.315 = | - 1.43346 | C | 4 | ) | |
I R1
1VgI |
= - 130.024 ; - - 160.648 = + 191.272 |
+ 191.272 = 4.81944 |
- 0.67978 f + 222.396 |
(
C |
1 2 3 |
) ) ) |
«£ | = - 189.263 ι | 3 + 31.124 = |
- 1.43345 | ( | 4 | ) |
«Vgl | = - 195.564 x | + 132.033 = | - 0.81192 | C | 1 | ) |
4 %gl |
- - 218.215 = + 240.866 |
+ 240.866 = | f 267.358 |
(
( |
2 3 |
) ) |
6» | - - 245.720 : | 6.54645 | - 1.28845 | ( | 4 | ) |
+ 26.492 = | ||||||
+ 190.710 = |
3eispiel Numerische Werte dinguJg"
= - 0.61339 ( 1 )
R1 = - 1.277 = - f ( 2 )
1.8969 f ( 3 )
= - 1.58241 C 4 )
^VgI = " 98*290 : + 159.566 = - 0.61598 ( 1 )
H1 =_ 128.928 = - f ( 2 )
M7 - = + 159.566 + 30.800 = 190.366 ( 3 )
@£ = - 157.779 : + 100.077 = - 1.57658 ( 4 )
Die durch das neue Konstruktionsprinzip erschlossene und ebenso überraschende wie bedeutende fortschrittliche Leistungssteigerung
einer Manipulierung der Restaberrationen durch die erfindungsgemäße Erweiterung lichtstarker Doppelobjektive
mit Innenblende wird durch die nachstehenden Zusammenstellungen der vergleichsweisen Restaberrationen augenfällig herausgestellt
und zwar für einen Objektiv—Aufbau naGh vorliegender Erfindung,
welcher eine dem Beispiel 5 sehr naheliegende Datenvariation zum Gegenstand hat. In den nachfolgenden Einzeldarstellunger,
sind für diese spezifischen Variationen die unterschiedlichen
G-rÖßen der Restaberrationen als das Ergebnis der exakten digital-elektronischen
Durchrechnung niedergelegt sowie graphisch veranschaulicht und zwar s in der Teilfigur α) die effektive
ni'merische Veränderung der sphärischen Aberration, in der
Teilfigur ß) die Veränderung der Lage der sagittalen Bildpunkte über das ganze Gesichtsfeld hinweg als Punktion der
Haupts trahl enne igung (^51 ) im Blendenraum und in Teilfigur
γ) die korrespondierende Veränderung des Verlaufes der raeridionalen
( tangentialen ) Bildpunkte sowie schließlich in den
Teil figure*: δ) die Veränderung des Sf fnur.f-;s-Pbhan/?;iKer Yerlaufs
der meridionalen Koma, bezogen ?uf der .jeweiligen LIeridion'al
brennpunkt für die angeschriebenen blendensei t ^en Haui«tstrahlenneigungen,
und zwar für drei verschiedene Vurte derselben,
so daß auch der unterschiedliche Neigungs-Verlauf dieser
komatischen Veränderungen augenfällig in Erscheinung tritt.
In allen diesen Teilfiguren ist jeweils jene Veränderung
der Aberrationsverläufe durch eine Schraffierung gegenüber
dem Original-Zustand der Gesamtobjektives nach der Erfindung
dargestellt, welche daraus resultiert, daß in Abkehr von den Erfindungsregeln die schwach-brechende Hohl-Frontlinse entfernt
und der sich danach ergebende exakte Aberrationsverlauf dieser Ausführungsvariation errechnet worden ist und schließlich
die Aberrationsdiffe|S8Ercen strand ie sen Durchrechnungsergebnissen
gebildet worden sind. In ganz augenfälliger Weise zeigen diese Kurven, daß durch öie Erfindung eine außergewShnlichstarke
fortschrittliche Wirkungsvariation zugunsten einer fortschrittlichen Leistungssteigerung erschlossen und zur technischen
Nutzung realisiert wird.
Bei diesem aus didaktischen Gründen gewählten besonders
anschaulichen Vergleich wird zunächst durch das Verlassen des Rahmens der vorliegenden Erfindung keines der ersten vier
Haupt-Teilmerkmale der anspruchsgemäßen Bemessunpsregeln mehr
erfüllt. So geht das Teilmerkmal (1) im Vergleichsfalle von
dem Absolutwert 0.616 für den GARDNERschen Durchbiegung/s faktor
( sigma ) des Voriergliedes des durchgerechneten Objektives
naih der Erfindung über in den numerischer Wert 2,717 für das
Vergleichssystem, bei welchem in Abkehr voir erfindanrsgemäßen
Zumessungsbereich Ftntt dessen ein Zahl er wert von größer als
1 vorliegt und somit anzeigt, daß dae Vorifrplι ed ies nichterfinderischen Vergleichsfalles in !-.einer äuUeren formgestaltung
von der erfind unr^gemüii betner.rener tikonkavl inse überfegnngen
ist in die äußere ?orr. ein«?;- Kepen die kürzere Konsumierte
hohl-gekrümrrten Keniskus. Dhh Teilmerkmnl
<?) i.«*t durc^ die
veranschaulichungsbedingte Weglassung der gegen die längere
Konjugierte hohlen Prontlinse somit in Wegfall gekommen und
daher für das verbleibende Vergleichnsystem al^o nichtexistent.
♦ · < ι i • * ( 1
Der Mittelpunktsabstand ( I* r, ) der beider1, äußerer. ?egrenzungsradien
des Vorderglieies , geraessen entlang der optischer,
Achse vom Krummungsinitteli-unkt des "Prontr-jdius ir. Richtung zum
Zentrum des letzten Zerntreuungsradius des Vordergliedes, verändert
sich dabei von seinem im Bereich des Teilmerkina] s (3) liegenden Wert + 189 $>
f mit diesem vergleichsgebundenen Heraustreten
aus dem 3rfindungsrahmen auf den Y/ert von - S.S # f
und besitzt damit sof-:<-<r einen negativen Y/e^t. in diesem Vergleichsfalle
geht dann schließlich noch der Absolutwert des
Durchbiegungsfaktors gemäß Teilmerkmal (4) der Erfindung von
1.574 fur des nicht-erfinderische Objektivsystem. in den numerischen
Wert 0.395 489 über, der also kleiner iöt alc 1 und
damit anzeigt, daß diese beiden Frontrtdien von Vorder·;!ied uni
Hinterglied mit Oberflächen entgegengesetzter. Riehtungüvorzeichens
ausgestattet sind im strikten Gegensatz zur vorliegenden Erfindung, bei welcher im numerischen Ber.essungsrahnen des
Teilmerkmals (4) diese beiden Eingangsradien von Vorderglied
und Hinterglied mit gleichen Richtungsvorzeichen in ihrer rerkmalsgemäßen
Durchbiegung ausgebildet und so ein Bestandteil der erfinderischen Gesamtkombinetion öind.
Mit dem vorbeschriebenen Heraustreten des Yergleichsfalles aus des kennzeichnungsgemäßen Bemessungsrdhsicri verändert
ie versieh die ParaJcial-Brennv/eite nur unwesentiicl., naalieh
tilrzt sich um 0 = 623 i° , d.h. ihre Variation betragt - 0.623 nm
für f = 100 mm Aequivelentbrennweite= Desgleichen ändert sich
der Verlaufszustand der sphärischen Aberration praktisch garnicht,
denn die genaue Durchrechnung zeigt, dcß die größte Variation der sphärischen Aberration für einen zonischen Parallelstrahl
mit der Einfallshöhe von 19.642 $ f nur 12.1 Jt ( 1 J^i.
* 1 Mikromillimeter = 1 Hunderttauser<dstel f ) beträgt. Dagegen
ist für diesen Vergleichsfall der hintere Eauptpunktsabstand
vom letzten ?lächenscheitel um 2.716 i>
f in Richtung zum fernen Objekt hin größer geworden. Auf Grund der außerordentlich
geringen Veränderung des Verlaufs der sphärischen Aberration
zeigt die Teilfigur α) dementsprechend keine graphisch sichtbare Veränderung an, da die Strichbreite im Koordinaten-System
die Aberrations-Veränderung vollständig überdeckt. Von der überragenden
Auswirkung der Erfindungsbauregeln auf die seitlichen Aberrationsverläufe geben die Kurven-Tafeln ein klares Bild.
6/B A Ef 1^ 1^i Λ
O ö d ( ( 4
Claims (1)
1.) das dem fernen Objekt zugekehrte Vorderglied mit der äußeren Formbegrenzung einer Bikonkovlinse ausgestattet ist,
deren Durchbiegung derart bemessen ist, daß ihre GARDNER-sche Durchbiegungszahl (sigma) dem absoluten Werte nach
(^ Vgl0 zwischen O.5OO und 0.833 liegt und gleichzeitig'
2.) der den Objektraum auf der Seite der längeren Konjugierten
begrenzenden hohlen Frontfläche eine solche Radienlänge zugemessen ±st, die größer als zwei Drittel dar Gesamtbrennweite f ist ohne jedoch den Betrag von zehn Dritteln derselben --- absolut gerechnet --- zu überschreiten und
außerdem
3·) der Absatnd zwischen dem Krummungsmittelpunkt (C.) der
gegen das ferne Objekt hohlen Frontfläche (R R,) bis zum
Krümmungemittelpunkt (CJl) des den Blendenraum begrenzenden rückseitigen und gegen die kürzere Konjugierte konkaven
zerstreuenden Außenradius (RJt) des Vordergliedes als die
Summe (Mittelpunktsabstand My .) von absoluter Länge des
honlen Frontradius plus der längs der optischen Achse gemessenen
Scheitelhöhe dieses dem fernen Objekt zugewandten Vordergliedes plus der Länge des genannten rückseitigen
Zerstreuungsradius ( βΛ ) größer ist als das 1.20-faehe
der Ae^u-ive«·* Brennweite des G ^ samt objekt ires jedoch kleiner
bleibt als das 3.80-fache von f und wobei weiterhin
4.) der zerstreuende innere KLendenrauj(^||rart durchgebogen
ist, daß sein ihn auf der Seite derllkürzeren Konjugierten
abschließender rückseitiger Radiu^ · der zugleich der
erste Hohlradius ( RJ* ) des Hinterglie^es -dst
in Bezug
auf den Frontradius ( R1 ) des Gesantobjektives eine solche
GARDNERsche Durchbiegungezahl ($£ ) aufweist, daß letztere
größer ist als - 1.10 ohne jedoch den Wert von - 1.80 zu überschreiten und wobei außerdem
5.) die Summe ( φ_ ) der einzelnen Plächenbrechkräfte der gegen
das ferne Objekt hohlen Frontlinse (P) ihrem absoluten Werte nach zwischen den Grenzwerten 0 und 0.30 Φ liegt,
wobei Φ = f~ die eyiBrechkraft des Gesamtobjektives
bezeichnet.
660577
• I I 1 ■ t · ·
* 1 « t
C (
t * I
-•M-
Anspruch 2.) Erweitertes Όσρρβίobjektiv mit Innenblende nach
Anspruch 1.) , gekennzeichnet
durch den naohatehenden datenmaßigen Aufbau für die Aequiralentbrennweite f als Einheit ι
(R1)
Radien
-1.74f
- 1.74 f
* 0.62 t
* 1.74 f
+ 0.44 f
+ Q.99 Ϊ
* 0.85 t
+ 0.28 f
+ 2.93 f
- 0.77 f
gahaitalabetind·
0.086 f 0*006 f 0.059 f 0.004 f
0.063 f 0.071 f Q.05Q f
0.181 f
0.021 f
O Q.O96 f
0.002 f 0.082
Grlaseigensehaften
1.67
1·62
1·67
**%■·/■■
1.64
Luft
1.67
• · · I
Anspruch 3.) Erweitertes Doppelobjektiv mit Innenblende nach
Anspruelt. Tv') , gekennzeichnet
durch den nachstehenden datenmaßigen Aufbau für die Aequivalentbrennweite
f ale Einheit t
Radien
Scheitelabetande
g
sehaften
CR1)
(K)
-1.6Of - 1.76 f
+ 0.65 f + 3*50 f
+ 0.45 f
+ 1.30 f + 0.31 t
0.045 f
O.Q9Q f
0.002 f.
0.Q7Q JT
Q.
0.023 f
Ö.Q7T
/ 56
luft
1.691 / 53
Luft
1.614 / 56
Luft
1.717 / 29
Blendenraum
+ 3.50
■='■*:
1*734 / 51 5774
• · ·
♦ » »
• ■
t · » » 11
abs tände
1 ■ · · · ^ n^VJiu\3i
>· · · * "*$z$a
1.62/^37
- 1.95 f
sohaften
+ 1.29 f
+ 2.18 f
τ * —" *
± plan
- 6.55 f
- 0.36 f
+ 10.1 f - 0.73 f
0^002 0*059 f
LXLft
1 »62 / 60
·· J » litt t » » I I
Anspruch 5.) Erweitertes Doppelobjektiv mit Innenblende nach
Anspruch 1.) , gekennzeichnet
durch den nachstehenden datenmäßigen Aufbau für die AeOuivalentbrennweite
f als Einheit t
f
abstlnde
schaft en
- 1.42
f
+■ 4.33
f
+ 0.91
f
+ 0.31
f
0
+ 2.62
f
- 0.43
f
- 0.75
05774
Aaag^uob. 6.) Erweitertes Doppelobj«kt±T «it Innenblende nach
Anspruch 1») , gekennzeichnet
durch den nachstehenden dat ermäßigen Aufbau fur die Aequi-Talentbreanweite
f als Einheit ι
Radien
- 1.289 f
- 1.425 f
+ 0.663 f + 4.151 f
+ 0.446 f + 0.920 f
+ 1.323 f + 0.306 f
- 0.289 f + 2.704 f
+ 2.704 f
- 0.425 f
+ 3.726 f
- 0.761 f
Scheitelabstände
Glas eigenschaften
0.0384 f
0.0111 f
0.0893 f
0.0019 t
0.0693 f
0.0711 f
0-Q269 t
0.0230 f
0.1028 f
0.0019 f
0.0576 f
1.5014 / 56.4
Luft
1.6935 / 53.3
Luft
1.6177 / 49.8
Luft
1.7283 / 28.6
0.2017 f KLendenraua
1.6129 / 37.0
1.6968 / 55.4
Luft
1.7440 / 44.8
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH889468A CH486708A (de) | 1968-06-14 | 1968-06-14 | Lichtstarkes Objektiv vom erweiterten Doppel-Anastigmat-Typus mit Innenblende |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE6605774U true DE6605774U (de) | 1970-07-02 |
Family
ID=4345959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE6605774U Expired DE6605774U (de) | 1968-06-14 | 1968-09-27 | Lichtstarkes objektiv vom erweiterten doppelanastigmat - typus mit innenblende |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3612663A (de) |
CH (1) | CH486708A (de) |
DE (1) | DE6605774U (de) |
NL (1) | NL6908899A (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2114176C2 (de) * | 1971-03-24 | 1982-05-06 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Lichtstarkes photographisches Objektiv vom erweiterten Gauss-Typ |
JPS5119779B1 (de) * | 1971-04-16 | 1976-06-19 | ||
US3709582A (en) * | 1971-05-21 | 1973-01-09 | Gen Electric | High performance folded objective lens |
US3738739A (en) * | 1972-03-17 | 1973-06-12 | Zeiss Stiftung | High light intensity photographic lens of the extended gauss type |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2831396A (en) * | 1954-10-20 | 1958-04-22 | Schneider Co Optische Werke | Optical system with interchangeable components for variation of image scale |
US3010367A (en) * | 1956-12-07 | 1961-11-28 | Chicago Aerial Ind Inc | Optical sighting lens systems |
-
1968
- 1968-06-14 CH CH889468A patent/CH486708A/de not_active IP Right Cessation
- 1968-09-27 DE DE6605774U patent/DE6605774U/de not_active Expired
-
1969
- 1969-06-11 NL NL6908899A patent/NL6908899A/xx unknown
- 1969-06-11 US US832301A patent/US3612663A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3612663A (en) | 1971-10-12 |
DE1797435A1 (de) | 1971-09-09 |
CH486708A (de) | 1970-02-28 |
NL6908899A (de) | 1969-12-16 |
DE1797435B2 (de) | 1976-08-12 |
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