DE931501C - Lichtstarkes photographisches Objektiv vom modifizierten Gauss-Typus - Google Patents

Description

• Lichtstarkes photographisches Objektiv vom modifizierten Gauß-Typus Die Erfindung betrifft ein lichtstarkes, ein ausgedehntes, anastigmatisch geebnetes Bildfeld aufweisendes photographisches Objektiv vom modifizierten Gauß-Typus mit zwei sammelnden Außengliedern und zwei die Blende einschließenden, zerstreuenden Innengliedern, dessen zweites und viertes Glied Dubletten mit je einer sammelnden und einer zerstreuenden Linse sind und von denen mindestens das vierte Glied mit einer Kittfläche ausgestattet ist.
• Modifizierte Gauß-Objektive dieser Art lassen bei guter Korrektion der Öffnungsfehler ein anastigmatisch geebnetes Bildfeld von etwa 5o° nutzbarer Ausdehnung erreichen. Die vorliegende Untergruppe modifizierter Gauß-Objektive ist bereits verwendet worden, um Objektive mit besonders kleinen Restbildfehlern in der Achsennähe zu erstellen, in dem einen Fall (deutsche Patentschrift 665 52o), um auf diese Weise die relative Öffnung auf über i : 2 hinaus zu steigern, im anderen Fall (USA.-Patentschrift 2 256 68r), um unter Verzicht auf eine an sich mögliche Lichtstärkensteigerung im zentralen Bildteil eine besonders hohe Abbildungsschärfe zu erreichen. Hierzu wurde das der Blende nachfolgende dritte Glied als Dublette ausgebildet und somit eine siebenlinsige Gauß-Modifikation vorgeschlagen.
• Demgegenüber besteht das Ziel der Erfindung darin, ein Objektiv zu schaffen, welches ein besonders großes Gesichtsfeld bei großer relativer Öffnung, also hoher Lichtstärke, auszeichnet und ausleuchtet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung-können dabei diesen neuen Objektiven sogar spezifische Weitwinkeleigenschaften erteilt werden, die es gestatten, auch bei lichtstarken Ausführungsformen mit einer vorgegebenen Objektivbrennweite ein Gesichtsfeld auszuzeichnen, dessen Bilddiagonale größer ist als eben diese Brennweite.
• Hierzu ist das neue Objektiv erfindungsgemäß derart aufgebaut, daß zwei einfache Menisken als erstes und drittes Glied (I und III) angeordnet sind, die aus hochbrechenden Gläsern bestehen, für deren auf die D-Linie bezogene Brechungswerte der arithinetische Mittelwert größer als 1,65 ist, und durch eine sammelnde Kittfläche mit einem positiven Radius im vierten Glied zwischen Gläsern, deren auf die D-Linie bezogene Brechungswerte eine Differenz haben, die größer als o;03 ist.
• Der erfindungsgemäße untere Grenzwert des Brechzahlenmittels der beiden einzelstehenden rneniskenförmigen Linsen L1 und L4 von 1,65 bedeutet zugleich, daß die Brechzahlensumme für beide Linsen größer sein soll als 3,3o. Die fachübliche Handhabung, die für alle wettwinkligen Objektive gilt, daß nämlich in dem Gesamtobjektiv dessen einzelne Bauglieder für sich in möglichst geringem Maße bildfeldkrümmend wirken, ist naturgemäß auch im Rahmen dieser Brechzahlenwahl nach der Erfindung anzuwenden. Daß dies: auch bei den neuen, sehr lichtstarken Weitwinkelobjektiven, nach der Erfindung so gehandhabt ist, zeigt die nachfolgende Ausfülmungsform.
• Zur Verminderung der seitlichen Zonenfehler wird dabei diese sammelnde und in Übereinstimmung mit dem Bezeichnungsschema der Zeichnungen als RK bezeichnete Kittfläche zweckmäßig so stark gekrümmt, daß ihr Krümmungsradius einerseits kleiner ist als 2/s der Äquivalentbrennweite des Gesamtobjektivs und andererseits in einem solchen Längenverhältnis zu jedem der absoluten Werte der das Gesamtsystem begrenzenden beiden Außenradien Ri, Rio steht, daß der numerische Wert dieser Radienverhältnisse RK: R1 bzw. RK: Rio zwischen 2/s und g/2 liegt, wobei RK größer ist als 2/s des Absolutwertes des größeren und kleiner als s/2 des Absolutwertes des kleineren der beiden Außenradien R1, Rio. Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Untersuchungen hat es sich weiterhin gezeigt, daß zur Steigerung der Bildleistung, vor allem in den seitlichen Teilen des Gesichtsfeldes, die beiden meniskenförmigen_ Linsengruppen II und III, welche den Blendenort einschließen, zweckmäßig gegenüber den beiden außenstehenden Linsengruppen I und IV in einem solchen spezifischen Durchbiegungsverhältnis stehen, welches in Übereinstimmung mit den Kennzeichnungsmerkmalen nach vorliegender Erfindung derart gewählt ist, daß sowohl der konvexe Vorderradius R3 der innenstehenden und der Blende benachbarten Linsengruppe II des Vordergliedes als auch der der Blende abgekehrte und gegen dieselbe konkave Außenradius R7 der der Blende nachfolgenden meniskenförmigen Negativlinse III gleichzeitig einerseits größer ist als das o,5fache des längeren und andererseits ebenfalls größer ist als das o,6fache des kürzeren Krümmungsradius der beiden das Gesamtobjektiv begrenzenden und ebenfalls gegen die Blende hohlen Außenflächen R1 bzw. Rio.
• Diese Außenflächen des Gesamtobjektivs sind ihrerseits in Verfolg des vorgenannten Zieles der technischen Fortschrittsleistung derart stark durchgebogen, daß mindestens der kürzere dieser beiden Krümmungsradien Ri, Rio gleich oder kleiner ist als die Summe der Krümmungsradien der beiden äußeren Begrenzungsflächen R, -I- R5 bzw. RE .-E- R7 jeder der beiden innenstehenden und die Blende einschließenden Linsengruppen II und III, und zwar dem absoluten Wert nach gerechnet.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand durch Linsenachsenschnitte dargestellt. In der Fig. i ist zugleich das Bezeichnungsschema eingetragen. Die zu beiden Seiten der mit B bezeichneten Blende angeordneten Linsengrüppen I, II und III, IV sind ebenso wie die Radien R, Dicken d und Luftabstände,a der Reihe nach von der Seite der längeren Strahlungsweite nach der Seite der kürzeren Strahlungsweite hin durchnumeriert. Die verwendeten Gläser sind in gleicher Reihenfolge durch ihre mittleren, auf die gelbe Spektrallinie des Heliumlichtes bezogenen Brechzahlen nd und in bezug -auf ihre Farbenzerstreuung durch ihren jeweils zugeordneten numerischen Wert der Abbeschen Zahl v (Ny) charakterisiert.
• In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung für eine Äquivalentbrennweite von f = i5o mm in natürlicher Größe gegeben, dessen Aufbau dem nachfolgenden Zahlenbeispiel proportional ist. Die Daten dieser Ausführungsform beziehen sich auf die Brennweite i. Dementsprechend sind auch die Radien der Linsen sowie die längs der optischen Achse gemessenen Linsendicken und Luftabstände in eben dieser gleichen Einheit angegeben. Das nutzbare Gesichtsfeld hat bei der i hohen relativen Öffnung von i : 2,9 eine Ausdehnung von etwa 63°; welches bereits bei mittlerer Abblendung noch weiter ansteigt auf nahezu 70°, wobei dann ein Format ausgezeichnet wird, dessen Diagonale gleich dem i,q.fachen der verwendeten Objektivbrennweite ist.

  Zahlenbeispiel

  f = i,o

  Ri = -I- 0,48.r27

  di = 009575 zzi = 1,659o8 vi = 50,7

  R2 = + 0,993i2

  ai = 0,00442 Luft

  R3 = + 034952

  d2 = 0,07218 n2 = 1,62o88 7'2 = 60,3

  R4 = R4, = . f 1,5o633

  d3 = 0,02946 n3 = 1,62092 7,3 = 36,3

  R5 = -1- 0,250o6

  a2 = O,1031 i Luft Blendenraum

  R6 =-027870

  d4 = 0,04272 n4 = 1,72717 v4 = 28,4

  R7 =-0,34952

  a3 = 0,00295 Luft

  R8 =-3,6o953

  d5 = 0,02504 115 = 1,60700 v5 = 49,2

  R9 = Ro, = -I- 0,48127

  de = 0,08986 nE = 1,65953 vE = 57,0

  Rio =-0,56376

  Es ist also ni = 1,65908 n4= 1,72717 ni + n4 = 3,38625 1/2 (11i + n4) = 1,693125, also größer als 1,65. n6- n5 = 1,65953-1,6070o = 0,05253, also größer als 0,030. RK = R9 = 0,48127, das ist kleiner als 2/3. RK : R, = 0,48127: 0,48127 = 1,000 und RK : Rio = o,48127: o,56376 = 0,85368.
• Beide Werte liegen zwischen o,6667 und 1,5000, also zwischen 2/3 und 3/2. o,5 X Rio = o,28188, da Rio der größere Außenradius, o,6 X R, = o,28876, da R, der kleinere Außenradius des Gesamtobjektivs ist. Weiter ist R3 = O,34952 und R7 = 0.34952, diese Werte sind größer als 0,28188 bzw. 0,28876. Außerdem ist R3 = 0,34952 R6 = 027870 R5 = 0,250o6 und R7 = 0,34952 R3 -i- R5 = o,59958 abs. R6 + R7 = o,62822 abs. Diese Summen sind beide größer als R, = o,48127 und Rio = o,56376, absolut gerechnet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Lichtstarkes, ein ausgedehntes, anastigmatisch geebnetes Bildfeld aufweisendes photographisches Objektiv vom modifizierten Gauß-Typus mit zwei sammelnden Außengliedern und zwei die Blende einschließenden, zerstreuenden Innengliedern, dessen zweites und viertes Glied Dubletten mit je einer sammelnden und einer zerstreuenden Linse sind, von denen mindestens das vierte Glied eine Kittfläche hat, gekennzeichnet durch zwei einfache Menisken als erstes und drittes Glied (I und III) aus hochbrechenden Gläsern, für deren auf die D-Linie bezogene Brechungswerte der arithmetische Mittelwert größer als 1,65 ist, und durch eine sammelnde Kittfläche mit einem positiven Radius im vierten Glied zwischen Gläsern, deren auf die D-Linie bezogene Brechungswerte eine Differenz haben, die größer als 0,03 ist.
2. 2. Lichtstarkes Objektiv vom modifizierten Gauß-Typus nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem der Seite der kürzeren Strahlungsweite zugekehrten Außenglied angeordnete sammelnde Kittfläche derart durchgebogen ist, daß ihr gegen die voraufgehende Blende konvexer Krümmungsradius (RI() einerseits kleiner ist als 2/3 der Äquivalentbrennweite des Gesamtobjektivs und andererseits größer als 2/3 des absoluten Betrages des größeren sowie kleiner .als 3/2 des absoluten Betrages des kleineren der beiden Außenradien (RV Rio) des Gesamtobjektivs.
3. 3. Lichtstarkes Objektiv vom modifizierten Gauß-Typus nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden den Blendenort einschließenden meniskenförmigen innenstehenden Linsengruppen gegenüber den beiden anderen, das Gesamtobjektiv begrenzenden außenstehenden Linsengruppen in einem solchen spezifischen Durchbiegungsverhältnis stehen, daß sowohl der konvexe Vorderradius (R") der innenstehenden Linsengruppe (II) des Vordergliedes als auch der der Blende abgekehrte und gegen dieselbe konkave rückseitige Außenradius (R7) der der Blende nachfolgenden meniskenförmigen zerstreuenden Einzellinse (III) des Hintergliedes einerseifs größer ist als das o,6ofache des kürzeren und andererseits ebenfalls deutlich größer ist als das o,5ofache des längeren Krümmungsradius der beiden das Gesamtobjektiv begrenzenden und ebenfalls gegen die Blende hohlen Außenflächen (R1, Rio). q.. Lichtstarkes Objektiv vom modifizierten Gauß-Typus nach Anspruch r oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen des Gesamtobjektivs derartig stark durchgebogen sind, daß mindestens der kürzere dieser beiden Krümmungsradien gleich oder kleiner ist als die Summe der Krümmungsradien der beiden äußeren Begrenzungsflächen der beiden innenstehenden und die Blende einschließenden Linsengruppen (II und III), und zwar dem absoluten Wert nach gerechnet. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 7r9 677, 665 520, 6o3 325; britische Patentschrift Nr. q-59 739; USA.-Patentschrift Nr. 2 252 68r.