Photographisches Objektiv Die Erfindung betrifft eine Verbesserung
der für die Zwecke der Photographie und der Projektion bestimmten bekannten Objektive,
die aus einer Bikonkavlinse und zwei diese mit Luftabstand einschließenden sammelnden
Gliedern besteht, von denen das eine aus zwei Linsen entgegengesetzter Brechkraft
zusammengesetzt ist, deren einander zugekehrte Flächen in ihrer ganzen Ausdehnung
nahe oder unendlich nahe benachbart sind und deren Gesamtscheitelbrechwert positiv
ist. Die Erfindung geht von Objektiven dieser Gattung aus, bei denen den absoluten
Werten nach die Radien der einander benachbarten Flächen in dem zusammengesetzten
sammelnden Glied und der Radius der stärker gekrümmten Fläche der genannten Bikonkavlinse
größer sind als ein Viertel, der Radius der anderen Fläche dieser Bikonkavlinse
größer ist als die Hälfte, die Radien der beiden dieser Linse zugekehrten Flächen
der sammelnden Glieder größer sind als fünf Achtel und der Radius der hinteren Außenfläche
größer ist als zwei Fünftel der Objektivbrennweite.Photographic lens The invention relates to an improvement
the well-known lenses intended for photography and projection,
the one consisting of a biconcave lens and two collectors enclosing it at an air gap
Limbs, one of which consists of two lenses of opposite refractive power
is composed, whose facing surfaces in their entire extent
are close or infinitely close and their total vertex power is positive
is. The invention is based on lenses of this type, in which the absolute
Values according to the radii of the adjacent surfaces in the composite
collecting member and the radius of the more curved surface of said biconcave lens
are greater than a quarter, the radius of the other face of this biconcave lens
is greater than half the radii of the two surfaces facing this lens
of the collecting limbs are greater than five eighths and the radius of the rear outer surface
is greater than two fifths of the focal length of the lens.
Objektive, die diese besonderen Merkmale aufweisen, lassen sich dadurch
verbessern, daß man. gemäß der Erfindung wenigstens eine der brechenden Flächen
derart asphärisch gestaltet, daß die Meridiankurve der Fläche durch den Ausdruck
9=y+a4p4+ac9Pc+asp$+... darstellbar ist, wenn mit O der Radiusvektor der Meridiankurve
bezeichnet wird, der vom Mittelpunkt der Scheitelschmiegungskugel mit dem Radius
y ausgeht und unter dem Winkel 99 gegen die optische Achse des Systems geneigt
ist, wobei wenigstens zwei der Koeffizienten von Null verschieden und von verschiedenen
Vorzeichen sein sollen, daß man dabei in dem optisch beanspruchten Teil der asphärischen
Flächen dem absoluten Betrag des Verhältnisses
Werte von mindestens 0,0004 gibt, wenn die
betreffende Fläche einen
festen Stoff und Luft voneinander trennt, und mindestens 0,004, wenn die Fläche
zwei feste Stoffe oder einen festen und einen flüssigen Stoff voneinander trennt,
und daß man schließlich den Krümmungsradius im Scheitel der ersten Fläche des Objektivs
mindestens gleich drei Achtel vom Wert der Objektivbrennweite macht.Lenses that have these special features can be improved by. According to the invention, at least one of the refracting surfaces is designed aspherically so that the meridian curve of the surface can be represented by the expression 9 = y + a4p4 + ac9Pc + asp $ + ... if O denotes the radius vector of the meridian curve that is from the center of the vertex conforming sphere with the radius y and inclined at the angle 99 to the optical axis of the system, whereby at least two of the coefficients should be different from zero and of different signs, so that in the optically stressed part of the aspherical surfaces the absolute value of the relationship Values of at least 0.0004 are given if the surface in question separates a solid and air, and at least 0.004, if the surface separates two solids or a solid and a liquid, and finally the radius of curvature at the apex of the first The area of the lens is at least three eighths of the value of the lens focal length.
Bei Erfüllung dieser Bedingungen lassen sich Objektive erzielen, die
bei ausgedehntem Bildfeld noch gute Bildschärfe bei einem Öffnungsverhältnis ergeben,
das beträchtlich über 1:2,7 hinausgeht. Dieses Öffnungsverhältnis hatte bisher bei
der fraglichen Objektivgattung als die Grenze des Erreichbaren zu gelten, sofern
man sich nicht auf besonders kleine Brennweiten von etwa i bis 2 cm beschränkte
und nicht zu bescheidene Anforderungen an die Schärfe und Brillanz der Bilder stellte.
Bei den großen erreichbaren Öffnungsverhältnissen zeichnen sich die Objektive der
vorliegenden Art durch den einfachen Aufbau des Systems aus, der es gestattet, die
Objektive verhältnismäßig kurz zu bauen und eine günstige Lichtverteilung im Bildfeld
zu erzielen.If these conditions are met, lenses can be obtained that
with an extended image field still good image sharpness with an aperture ratio,
which goes well beyond 1: 2.7. This focal ratio was previously at
of the lens type in question as the limit of what can be achieved, provided that
one did not limit oneself to particularly small focal lengths of about 1 to 2 cm
and did not make too modest demands on the sharpness and brilliance of the images.
The lenses of the
present type is characterized by the simple structure of the system, which allows the
Lenses to build relatively short and a favorable light distribution in the image field
to achieve.
Hinsichtlich des zusammengesetzten Gliedes des Objektivs sei bemerkt,
daß man die beiden Linsen entgegengesetzter Brechkraft, aus denen das Glied bestehen
soll, im allgemeinen miteinander verkitten wird, ohne daß dies jedoch erforderlich
ist, wenn man auf die Vermeidung von Reflexionsverlusten durch Zwischenfügen eines
Kitts verzichtet. Läßt man einen entsprechenden Abstand zwischen den beiden Linsen
des zusammengesetzten Gliedes zu, den man in den Grenzen bis zu einigen Zehntel
Millimetern halten wird, so kann man auch die Radien der einander zugekehrten Linsenflächen
dieses Gliedes in ihrer Größe voneinander abweichen lassen oder eine oder beide
Flächen deformieren. Auch jede andere Fläche des Objektivs kann jedoch zur Deformation
in der oben vorgeschriebenen Weise herangezogen werden. Es versteht sich, daß man
neben einer oder mehreren in dieser Weise deformierten Flächen auch andere Flächen
in anderer Weise, z. B. in geringerem Maße durch Retusche, deformieren kann. Ist
eine Fläche deformiert, so sind die oben angeführten Grenzwertbedingungen für die
Radien auf die Scheitelschmiegungskugel der betreffenden Fläche zu beziehen.With regard to the composite member of the lens, it should be noted that
that one has the two lenses of opposite refractive power that make up the member
should, is generally cemented to one another, but without this being necessary
is when you try to avoid reflection losses by inserting a
Kitts waived. If one leaves a corresponding distance between the two lenses
of the compound link, which is within the limits of a few tenths
Will keep millimeters, so you can also see the radii of the facing lens surfaces
allow this link to vary in size, or one or both of them
Deform surfaces. However, any other surface of the lens can also be deformed
are used in the manner prescribed above. It goes without saying that one
in addition to one or more surfaces deformed in this way, there are also other surfaces
in another way, e.g. B. can deform to a lesser extent by retouching. is
If a surface is deformed, the limit value conditions given above are for the
To relate radii to the vertex contouring sphere of the surface in question.
Was die Art der asphärischen Flächen betrifft, so können die Abweichungen
von der Scheitelschmiegungskugel sowohl in Auftragungen als auch in Abtragungen
bestehen. Die oben angegebenen Mindestwerte für die Abweichungen der Meridiankurve
sollen in dem optisch beanspruchten Teil der Fläche wenigstens in einer Zone erreicht
werden und können dann, ihrem absoluten Wert nach, weiter zunehmen, aber auch wieder
abnehmen.As far as the type of aspherical surfaces is concerned, the deviations
of the crown-hugging sphere both in deposition and in erosion
exist. The minimum values given above for the deviations of the meridian curve
should be achieved in at least one zone in the optically stressed part of the area
and can then, according to their absolute value, continue to increase, but also again
decrease.
Die oben vorausgesetzte Zählweise für die Reihenfolge der Linse und
der brechenden Flächen bezieht sich auf die Lage der Objektive bei der Aufnahme
im Sinne einer Verkleinerung,. wobei die erste Linse die dem aufzunehmenden Objekt
zugewandte ist. Bei der Verwendung der Objektive zur Wiedergabe ist diese erste
Linse der Projektionswand zugekehrt.The counting method assumed above for the order of the lens and
of the refractive surfaces relates to the position of the lenses when taking the picture
in the sense of a reduction. wherein the first lens is the object to be photographed
is facing. This is the first when using the lenses for reproduction
Lens facing the projection screen.
In der Zeichnung und in den untenstehenden Tafeln sind beispielsweise
vier der Erfindung entsprechend ausgebildete Objektive wiedergegeben, deren jedes
aus einer Sammellinse L1, einer Bikonkavlinse L2, einer Zerstreuungslinse L3 und
einer Sammellinse L4 besteht. Die beiden letztgenannten Linsen bilden zusammen ein
gemeinsames Glied. Sie sind bei dem ersten, dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel
miteinander verkittet, während sie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine dünne
Luftlinse miteinander einschließen. Die in den Tafeln angegebenen Maße beziehen
sich auf eine Brennweite von ioo. Der Radiusvektor der Meridiankurve einer deformierten
Fläche, der vom Mittelpunkt der Scheitelschmiegungskugel der betreffenden Fläche
ausgeht, ist in den Tafeln mit O und dem entsprechenden Index bezeichnet und in
Abhängigkeit von dem Winkel 99 ausgedrückt, den er mit der Achse des Objektivs einschließt.
Mit r ist bei den asphärischen Flächen der Krümmungshalbmesser im Scheitel der Fläche
bezeichnet.
i. Ausführungsbeispiel (Abb. i)
Dicken
Radien I und Abstände I nd v
r1 = + 41,01
dl = 17,24 i,62oig 60,4
r2 = - 4941,80
1l = 6,6
r3 = - 82,996
d2 = 4,53 1,62423 35,8
r4 = -f- 35,377
12= 8,53
r5 = -@.. 114,70
d3 = 431 159551 39,2
r6 = r7= + 35,89-
d, = 11,64 i,67iio 47,3
r8 = - 6393
Die Fläche 5 ist asphärisch, und es ist P5 = ;- 11:4,70 -I- 95126 10-7 . 114,704
. 994 - 6,8290 - 10-'o . 11470 ' 108 ' 996 - 244178 ' 10- 12 114,70" Das Öffnungsverhältnis
beträgt 1 : 2 und das Bildfeld etwa 4o°.
2. Ausführungsbeispiel (Abb.2)
Dicken
Radien I und Abstände
r1 = -f- 4725
dl = 19,18 1,61851 60,5
r2 = - 57545
1l = io,o6
r3 = - 124,905
d2 = 4,o2 1,67394 32,1
r4 = -E- 42,o8
1, = 1o,86
r5 = + iig,oo
d3 = 3,o6 1,59841 38,6
r6 = -I- 45,35
La = o,=9
r7 = + 45,58
d4 = 1396 167047 47,2
r6 = - 70,59
Die Fläche i ist asphärisch, und es ist ,01 = + 47,25 +
5,3596 - 10-' - q.7,254 . 994 -1,1570 . io-io. 47,256 . lps.In the drawing and in the tables below, for example, four objectives designed according to the invention are shown, each of which consists of a converging lens L1, a biconcave lens L2, a diverging lens L3 and a converging lens L4. The latter two lenses together form a common link. They are cemented to one another in the first, third and fourth exemplary embodiment, while they enclose a thin air lens with one another in the second exemplary embodiment. The dimensions given in the tables relate to a focal length of 100. The radius vector of the meridional curve of a deformed surface, which starts from the center of the vertex sagging sphere of the surface in question, is indicated in the tables with O and the corresponding index and expressed as a function of the angle 99 which it forms with the axis of the objective. In the case of aspherical surfaces, r denotes the radius of curvature at the apex of the surface. i. Embodiment (Fig. I)
Thick
Radii I u n d e d Abstän I nd v
r1 = + 41.01
dl = 17.24 i, 62oig 60.4
r2 = - 4941.80
1l = 6.6
r3 = - 82.996
d2 = 4.53 1.62423 35.8
r4 = -f- 35.377
12 = 8.53
r5 = - @ .. 114.70
d3 = 431 159 551 39.2
r6 = r7 = + 35.89-
d, = 11.64 i, 67iio 47.3
r8 = - 6393
The surface 5 is aspherical, and it is P5 =; - 11: 4.70 -I- 95126 10-7. 114.704. 994-6.8290-10-'o. 11470 '108' 996 - 244178 '10-12 114.70 "The aperture ratio is 1: 2 and the field of view is about 40 °. 2nd embodiment (Fig.2)
Thick
Radii I and distances
r1 = -f- 4725
dl = 19.18 1.61851 6 0. 5
r2 = - 57545
1l = io, o6
r3 = - 124.905
d2 = 4, o2 1.67394 32.1
r4 = -E- 42, o8
1, = 1o, 86
r5 = + iig, oo
d3 = 3.06 1.59841 38.6
r6 = -I- 45.35
La = o, = 9
r7 = + 45.58
d4 = 1396 167047 47.2
r6 = - 70.59
The surface i is aspherical, and it is, 01 = + 47.25 + 5.3596 - 10- '- q.7.254. 994-1.1570. io-io. 47.256 . lps.
Das Öffnungsverhältnis beträgt i : 1,5 und das Bildfeld etwa 35°.
3. Ausführungsbeispiel (Abb.3)
Dicken
Radien I und Abstände I na
yi = + 43,22
d1 = 13,40 1,65725 51,1
y2 = - 422,51
11 = 6,38
ys = - 75,20
d2 = 5,66 1,65446 33,8
74 = + 33,98
l$ = 8,72
y5 = + 763,77
d3 = 2,64 1,54895 45,4
r6 = + 29,78
d4= 0,02 1,5347 43,0
r7 = + 26,53
d, = 16,42 1,65725 51,1
7s = - 49,o66
Die Fläche 7 ist asphärisch, und es ist 27 = + 26,53 + 7,7290 - 1O- s ' 26534
- 994 - 0,1582 . I0-9 . 26,536 . (P6 + 5,243 # io-" . 26,5310
. 9110. Das Öffnungsverhältnis beträgt i : 2 und das Bildfeld etwa 40°.
4. Ausführungsbeispiel (Abb.4)
Dicken
Radien I und Abstände I na
y1 = + 43,055
di = 13,35 1,65725 51,1
r2 = - 420,92
11 = 6,35
y3 = - 74,915
d2 = 6,20 1,65446 33,8
y4 = + 33,853
1, = 8,68
ys = + 513,825
d3 = 2,63 1,54895 45,4
r, = ;- 26,429
d4 = 0,02 1,5347 43,0
77 = + 26,429
d5 = 16,35 1,65725 51,I
ye = - 49,868
Die Flächen 6 und 7 sind asphärisch, und es ist
2s = + 26,429 + 1,o8717 -1o- 5 # 26,4294 # P4-2J5271
- =o-8 . 26,4296 . V + 1,34175 # 1o-11 . 26,429' . 99s
+ 4,3934 - i0-15 . 2642910 . p10 und Q7 = + 26,429
+ 7,7290 # io-6 . 26,4294 . p4- 9I582 # 1o-9 . 26,4296 P' + 5,2143 - io-1s
. 26,42910 -. (Pio_ Das Öffnungsverhältnis beträgt i : 2 und das Bildfeld etwa 40°.The focal ratio is i: 1.5 and the field of view is about 35 °. 3rd embodiment (Fig.3)
Thick
Radii I and distances I na
yi = + 43.22
d1 = 13.40 1.65725 51.1
y2 = - 422.51
11 = 6.38
ys = - 75.20
d2 = 5.66 1.65446 33.8
74 = + 33.98
l $ = 8.72
y5 = + 763.77
d3 = 2.64 1.54895 45.4
r6 = + 29.78
d4 = 0.02 1.5347 43.0
r7 = + 26.53
d, = 16.42 1.65725 51.1
7s = - 49, o66
The surface 7 is aspherical, and it is 2 7 = + 26.53 + 7.7290 - 1O- s' 26534 - 99 4 - 0.1582. I0-9. 26.53 6 . ... (P6 + 5.243 # io- "26.5310 9110 in opening ratio i: 2 and the image field of about 40 degrees. 4th embodiment (Fig.4)
Thick
Radii I and distances I na
y1 = + 43.055
di = 13.35 1.65725 51.1
r2 = - 420.92
11 = 6.35
y3 = - 74.915
d2 = 6.2 0 1.65446 33.8
y4 = + 33.853
1, = 8.68
ys = + 513.825
d3 = 2.63 1.54895 45.4
r, =; - 26.429
d4 = 0.02 1.5347 43.0
77 = + 26.429
d5 = 16.35 1.65725 51, I.
ye = - 49.868
The surfaces 6 and 7 are aspherical, and it is
2 s = + 26.429 + 1, o8717 -1o- 5 # 26.4294 # P4-2J5271
- = o-8. 26.4296. V + 1.34175 # 1o-11. 26,429 '. 99s
+ 4.3934 - i0-15. 2642910. p10 and Q7 = + 26.429
+ 7.7290 # io-6. 26.4294. p4- 9I582 # 1o-9. 26.4296 P '+ 5.2143 - io-1s. 26.42910 -. (Pio_ The focal ratio is i: 2 and the field of view is about 40 °.