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Lichtstarkes Objektiv Die Erfindung bezweckt eine Steigerung des Öffnungsverhältnisses
eines vom Erfinder entwickelten Objektivs, welches insbesondere für Photographie,
Projektion, Reflexvisiere und ähnliche Zwecke geeignet ist. Es besteht aus drei
durch Lufträume getrennten Linsengliedern, von denen das erste, dem Aufnahmegegenstand
zugekehrte Glied eine einfache sammelnde Linse ist, das zweite, eingeschlossene
Glied ein nach dem Aufnahmegegenstand zu durchgebogener Meniskus ist mit einer axialen
Dicke größer als o,Iq f und kleiner als 0,30 f und das dritte, sammelnde
Glied wenigstens ein nach dem Bild zu stark durchgebogenes verkittetes Linsenflächenpaar
enthält, wobei die Brechzahl auf der hohlen Seite des Flächenpaares größer ist als
auf der erhabenen Seite. Der Luftraum zwischen dem ersten und zweiten Glied hat
die Form einer nach dem Aufnahmegegenstand zu durchgebogenen Zerstreuungslinse und
der Luftraum zwischen dem zweiten und dritten Glied hat die Form einer sammelnden,
ihre schwächer gekrümmte Seite dem Bild zukehrenden Linse. Die einzelnen Glieder
können aus Einzellinsen zusammengesetzt sein, welche vorzugsweise verkittet sind.
Bei der Möglichkeit, an Luft grenzende Linsenflächen durch Vergütung reflexarm zu
gestalten, kann auch von einer Verkittung der Linsenflächen abgesehen werden, so
daß sich innerhalb
der einzelnen Glieder auch Luftschichten mit
geringer Dicke befinden. Mit Ausnahme des im dritten Glied befindlichen, nach dem
Bild zu durchgebogenen verkitteten Flächenpaares kann die Entkittung an allen Flächen
ganz oder teilweise durchgeführt werden. Die diese Luftschichten bildenden Begrenzungsflächen
können dabei geringe Radiendifferenzen aufweisen.
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Bei dem bekannten Objektiv beträgt bei einem Bildwinkel von etwa 45°
das Öffnungsverhältnis 1: 1,5. Zwecks weiterer Steigerung der Öffnung wird erfindungsgemäß
die Brechzahl der das erste Glied bildenden Linse und der darauffolgenden Linse
des meniskenförmig durchgebogenen Gliedes derart erhöht, daß die Summe beider Brechzahlen
für die d-Linie des Heliumspektrums größer ist als 3,375. Die Begrenzung der Brechzahlsumme
nach oben ist allein durch die verfügbaren Glassorten gegeben. Auf Grund der heute
zur Verfügung stehenden Glassorten ist es möglich, diese Brechzahlsumme auf etwa
3,53 steigern. Diese Maßnahme zieht eine Veränderung der Krümmungsverhältnisse der
ersten bis dritten Linsenfläche nach sich, und zwar ist die Summe der reziproken
Werte des Krümmungsradius der ersten und dritten Fläche vermindert um den reziproken
Wert des Krümmungsradius der zweiten Fläche kleiner als
und größer als -
Mit f ist die Gesamtbrennweite des Objektivs bezeichnet.
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Bei Berücksichtigung der erwähnten Bedingungen kann ohne Einbuße an
Bildschärfe ein Öffnungsverhältnis von 1 : 1,4 erzielt werden bei einem Bildwinkel
von 45 bis 5o°.
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An Hand der Zeichnung und der nachstehenden Tabellen werden nachfolgend
vier beispielsweise Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Objektivs erläutert.
Die Daten beziehen sich auf eine Brennweite von ioo mm.
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Mit L sind die Linsen, mit r ihre Radien, mit
d die Dicken der Linsen und mit l die Lufträume bezeichnet.
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Die Glassorten sind gekennzeichnet durch nd und die Abbesche Zahl
v. Mit BI ist die Stellung der Irisblende bezeichnet.
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Das Objektiv gemäß Fig. i mit dem Öffnungsverhältnis 1: 1,44 besteht
aus drei Gliedern; L1 ist eine einfache Sammellinse, L2, L, und L4 bilden einen
verkitteten, nach dem Objekt zu durchgebogenen Meniskus, L5, L8 und L7 bilden eine
verkittete Sammellinse.
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Die Summe der Brechzahlen der ersten und zweiten Linse beträgt 3,3859,
während ist.
Das Objektiv gemäß Fig.2 mit dem Öffnungsverhältnis 1 : 1,44 besitzt dieselbe Linsenfolge
wie das Beispiel i.
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Die Summe der Brechzahlen der ersten und zweiten Linse beträgt 3,46r,
während ist.
Das Objektiv nach Fig.3 mit dem Öffnungsverhältnis 1: 1,4 besitzt ebenfalls dieselbe
Linsenfolge wie das Beispiel i. Die Summe der Brechzahlen der ersten beiden Linsen
beträgt 3,5225, während
ist.
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Bei Objektiv gemäß Fig.4 mit dem Öffnungsverhältnis 1: 1,4 sind die
Einzellinsen im zweiten meniskenförmigen Glied nur teilweise zusammengekittet. Die
Linse L2 ist mit den folgenden Linsen L 3 und L4 nicht zusammengekittet, sondern
durch einen kleinen Luftraum getrennt. Auch die übrigen verkitteten Flächen können,
soweit keine Totalreflexion wie bei dem im dritten Glied befindlichen nach dem Bild
zu durchgebogenen Linsenflächenpaar zu befürchten ist, in ähnlicher Weise entkittet
werden. Zum Beispiel können auch die im dritten Glied befindlichen Linsen L" und
L6 durch eine dünne Luftschicht voneinander getrennt sein.
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Die Summe der Brechzahl der ersten und zweiten Linse beträgt 3,461,
während ist.
In allen vier Beispielen ist im dritten Glied der Krümmungsradius des nach dem Bild
zu durchgebogenen Flächenpaares kleiner als 0,4 f. Die axiale Dicke des eingeschlossenen
meniskenförmigen Gliedes ist größer als O,14
f und kleiner als
0,30 f.
| Beispiel i |
| Öffnungsverhältnis i : i,44 |
| Dicken Glasarten |
| Radien und Abstände |
| nd I v |
| y1 + 74,44 |
| L1 y2 + 4434 dl 9,5 1,6930 ; 43,0 |
| -r. + 3699 1l 0,3 |
| L2 dz 11,9 1,6929 52,4 |
| L3 r4 ± 8ö865 d 3 7,75 1,4875
70,0 |
| L4 y8 + 24,o6 d4 i'8 1'7229 28,5 |
| 12 14,9 |
| La 7 ' ## ds 4,8 1,5i12 50,9 |
| L8 r, -f- 57,47 de 19,5 i,6666 48,4 |
| L7 r9 =o2,81 d7 5,0 i,6072 56,7 |
| lö |
| Beispiel 2 |
| Öffnungsverhältnis 1: i,44 |
| Dicken Glasarten |
| Radien und Abstände |
| ad I v |
| L1 y1 + 80,o8 dl 8,8 1,7170 47,9 |
| y2 + 3795 11 0,3 |
| L2 rs + 38,31 d2 11,9 1,7440 44,7 |
| Ls r4 + 68'85 ds 7,75 1,5005 66,o |
| L4 r6 - 766,3 d4 118 1,7283 28,3 |
| y8 + 25'52 12 13,7 |
| L y7 + 958,o |
| s d5 7,7 1,5231 50,9 |
| Le y8 -f- 78,5 de 2o,7 1,7170 47,9 |
| L7 y9 _ 24'1 d7 3,6 i,65fo 58,6 |
| y1ö =2O,1 |
| Beispiel 3 |
| Öffnungsverhältnis 1: 1,4 |
| Dicken Glasarten |
| Radien und Abstände |
| nd v |
| L1 y2 + 396,2 dl 9,2 1,7170 53,5 |
| h - 0,3 |
| L2 y3 + 41,28 |
| 88 d2 12,4 1,8055 40,3 |
| L3 y4 + 71,88 d3 8,1 1,5005 66,o |
| L4 y5 - 800,0 d4 1,9 1,7283 28,3 |
| r, + 26,48 |
| r7 + iooo,o 12 14,3 |
| L5 d5 8,o 1,5231 50,9 |
| LG y9 + 82'o de 21,6 1,7170 I 47,9 |
| L7 ys - 2495 d7 3,8 1,651o 58,6 |
| ylö 1°9,9 |
| Beispiel 4 |
| Öffnungsverhältnis z:1,4 |
| Dicken Glasarten |
| Radien und Abstände |
| nd I v |
| I |
| i |
| L1 y1 + 80,08 dl 8,81 1,7170 47,9 |
| y2 + 3795 h 0,29 |
| L2 ya + 38,31 y4 + 68,85 d2 11,49 17440 44,7 |
| L2 o,38 |
| L y5 + 70'88 d 3 7,66 1,5005I 66,o |
| L4 y7 + 765;66 d4 1,97 1,7283 28,3 |
| 13 13,7 |
| L6 'y8 + 574,7 d5 7,66 1,5231 50,9 |
| L ya + 78,54 |
| B de 2o,69 2,7170 47,9 |
| L7 ylö 23,98 d7 1,72 2,651o 58,6 |
| y11 127'i I |