DE6605774U - Lichtstarkes objektiv vom erweiterten doppelanastigmat - typus mit innenblende - Google Patents

Description

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VOIGTLÄNDER AKTIENGESELLSCHAFT .:..*.. .... : .. (,#

Braunschweig ft

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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 ( §j_si ) 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 < - 5_Y , < 0.833 . . , . ( 1 ) | ψ± ....(2)

"5.2Of < M₇ - < 3.8Of .... C 3 )

1.10 < - 5J < ¹·⁸⁰ . . . . ( 4 ) 0 < I φ_ρ| < 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 = r}n ^{+ s}vgi " ^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

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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° 0^r und in der unteren Hälfte der Tabelle ist dieser Hauptstrahlen—Neigungswinkel Ü3.J = 22° 30* ^ ^ α κ ^ ^y M

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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 n^f - 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°39'0^M fur-die Haupts trahl enne igung «_Ί = 15° O¹ . Pur die größere Hauptstrahlenneigung der unteren Tabellenhälfte sind die korrespondierenden Werte α.. = 9°54¹O^JI fur die konvexe Prontfläche» dagegen beträgt der Winkel beim angegebenen hohlen Prontradixts α * 36°22^l53^rl filr diese Haupts trahl enne igung von 22.5° .

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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-

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 -

Beispiel

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 -

Beispiel

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

»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

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 :

Beispiel

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)

Schutzansprüche Anspruch 1). Lichtstarkes Objektiv vom erweiterten Doppel-Ana- stigmat-Typus nit Innenblende, welch1 letztere in einem meist als Blendenraum bezeichneten stark-zerstreuenden Luftabstand angeordnet ist, welcher das der idlx-zmTsn Konjugierten benachbarte Hinterglied von dem auf der Seite der längeren Konjugierten stehenden Vorderglied trennt, wobei letzteres gegen eben diese längere Konjugiert« durch eine vorgeschaltete Frontlinse (F) erweitert ist, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Kombination des technischen Einsatzes der folgenden Baumerkmale, wobei

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

- 0.26 .77 t + 0 .77 t + 0 .37 ± - 0 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

- 0.29
+ 3.50 f Q.023 f Luft 1 .606 / 38 0 + 3.50· Γ 0*100 1 ~691 / 55 '■5 "
■='■*:

1*734 / 51 5774

Anspruch 4.) • · · ·
• · ·
♦ » »
• ■
t · » » 11 «33- Scheitel
abs tände • ' * * * ■ -JiWiX*
1 ■ · · · ^ n^VJiu\3i
>· · · * "*$z$a *
1.62/^37 Erweitertes Doppelobjektiv 0.059 f durch den Anspruch 1.) , g e k e η 0,002 t Luft mit Innenblende nach 1.67 /47 nachstehenden datenmSßigen 0.078 f nzeiohnet valentbrennweite f als Einheit : 0.002 f Luft Aufbau für die Aequi- Radien Q=1Q5 £ CR₁) - 2.18 f
- 1.95 f 0 Grlaeeigen-
sohaften 0.Q19 f 1.62 / 60 ft + 0.50 f
+ 1.29 f 0.081 f Luft 0.207 f 1 .62 / 60 + 0.34 f
+ 2.18 f 1 *67 / 47 +■ 2.18 f
τ * —" * 1.65 / 34 £ plan
± plan 1*62 / 60 (Rp - 0.28 f
- 6.55 f 0.101 t KtendenrauÄ. -· 0.026 f - 6.55 f
- 0.36 f 0 0.104 T

+ 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

Radien f
f Soheitel-
abstlnde 046 f Glaseigen
schaft en Luft 1.694 Luft U618 Luft U72S Luft 1 »744 C R₁) - 1 .28
- 1.42 0. 002 f 1.501 HL*n&enraum f
f 0. 097 f 1.613 + 0.67
+■ 4.33 0. 004 f f
f 0. 070 f U697 + 0.45
+ 0.91 0. ► ν ι * f • f
f 0. f (Ri) + 1.34
+ 0.31 0. .199 f f
f 0. .026
0 f Cap - 0.29
+ 2.62 f
f 0. .096 t + 2.62
- 0.43 Q .002 f
f O .063 t f 3.66
- 0.75 O

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