DE958961C

DE958961C - Weitwinkelobjektiv

Info

Publication number: DE958961C
Application number: DEB22462A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Bertele
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-10-20
Filing date: 1952-10-16
Publication date: 1957-02-28
Also published as: FR1070509A; GB708797A; CH296056A

Description

AUSGEGEBEN AM 28. FEBRUAR 1957

B 22462IX/ 42 h

Weitwinkelobjektiv

ist in Anspruch genommen

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Weitwinkelobjektiv ohne wesentliche Verzeichnung, bestehend aus zwei einen Blendenraum einschließendem, aus Einzellinsen zusammengesetzten! sammelnden Linsengliedern., die von zwei zerstreuenden Linsengruppen umfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß diet beiden zerstreuenden Linsengruppen zusammen aus· mindestens fünf zerstreuenden Linsengliedern bestehen, welche die sammelnden Glieder in der Weise umfassen, daß mindestens zwei objektseitig und mindestens zwei beidseitig davon angebracht sind.

Mit einer derartigen Linsenfolge ist es bei einem genügend großen öffnungsverhältnis möglich, den nutzbaren Bildwinkel auf + 6o° und: mehr zu stedgern gegenüber bekanntgewordenen Objektiven mit sechs Linsengliedern und einem Bildwinkel von ±45°·

Bei Objektiven dieser Art erscheint das. durch eine Objektivhälfte erzeugte virtuelle Bild der Blendenöffnung — die Eintrittspupille — um so weniger verkleinert, je größer der Betrachtungswinkel gegen die optische Achse ist. Dies· bedeutet, daß auch für die großen Bildwinkel ein breites Lichtbüschel durch das Objektiv hindurchtritt. Diese Wirkung tritt insbesondere darm ein, wenn drei oder mehr zerstreuende Lineenglieder objektseitig angebracht werden. Auf diese Weise wird auch ein Bildfeld mit einem Winkel von ± 6o° befriedigend ausgeleuchtet.

Hinsichtlich der Korrektion dler außeraxialen Bildfehler hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Abstand der beiden, den zerstreuenden Linsengüedern zugekehrten Außenflächen der sammelnden Glieder größer zu wählen als· 0,4 / und kleiner als r,6 /, wobei / die Gesamtbrennweite des Objektivs bedeutet. Bei einem kleineren Öffnungsverhältnis des Objektivs oder geringeren Anforderungen an den Verlauf der sphärischen Aberrationskurve ge nügt die Einhaltung des. unteren Grenzwertes. Bei größlerem Öffnungsverhältais oder hohen Anforderungen an die Zonenfreiheit der sphärischen Aberrationskurve ist der obere Grenzwert richtungsweisend.

Vorteilhafterweise sind alle zerstreuenden Menisken so angebracht, daß ihre hohlen Flächen, der Irisblende zugekehrt sind und die trennenden Lufträume die Form sammelnder Menisken aufweisen, welche ihre schwächer gekrümmte Seite der Irisblende zukehren. Die Irisblende Bl. liegt zwischen den sammelnden Liinsengliiedern.

Damit der meridionale Ast der astigmatischen Kurve für alle Bildwinkel möglichst in der Ebene der besten Mittenschärfe verläuft, ist der die beiden positiven Linsenglieder trennende Luftraum vorzugsweise größer als 0,03 /.

Zwecks Behebung der sphärischen Aberration sind in die beiden sammelnden Glieder Flächenpaare eingefügt, deren Krümmungsmittelpunkte zwischen diesen beiden Flächenpaaren liegen. Vorzugsweise sind diese Flächenpaare verkittet umd dann die Brechzahl an der konvexen. Seite der Kittfläche größer als an der konkaven Seite.

Mindestens in einem der sammelnden Glieder, vorzugsweise in beiden, kann je eine weitere Kittfläche oder gekrümmte Luftschicht zwecks Beseitigung von komatischen Fehlern eingefügt werden, die ihre konvexe Seite der Irisblende zukehrt. Im Falle einer Kiittfläche ist die Brechzahl an der konvexen Seite derselben kleiner als an der konkaven Seite. Die Kittfläche oder Luftschicht in dem objektseitig von der Irisblende angebrachten sammelnden Linsenglied bezweckt hauptsächlich einen komafreien Verlauf der das Objektiv mit größerer Neigung gegen die optische Achse verlassenden Strahlen als die durch die Blendenmitte tretenden Hauptstrahlen gleichen Einfallwinkels. Geneigte Strahlenbündel, welche das Objektiv mit kleinerer Neigung gegen die optische Achse verlassen als die erwähnten Strahlen, werden komafrei gestaltet durch Einfügung einer ebenfalls nach der Irisblende •zu konvexen · Kittfläche im nächsten sammelnden Glied. Sinngemäß kann auch hierbei die Kittschicht durch eine Luftschicht mit ähnlicher Wirkung ersetzt werden.

Ein günstiger Einfluß auf die Bildfeldebnung wird erzielt, wenn der durchschnittliche Wert der Brechzahlen für die ii-Linie der objektseitig angebrachten zerstreuenden Glieder 1,60 nicht übersteigt. Um die durch die verschiedenen Farben des Spektrums erzielten Bilder für alle nutzbaren Bildwinkel möglichst gleich, groß zu erhalten, ist es von Vorteil," den durchschnittlichen Wert der Abbeschen Zahlen der objektseitig angeordneten zerstreuenden Linsenglieder größer zu wählen als 55. Mit einem derartigen Objektiv ist es möglich^ eine weitgehende Beseitigung der Aberrationen einschließlich der Verzeichnung und der Bildfeldkrümmung für große Bildwinkel zu erzielen. Der Verlauf der sphärischen Aberrationskurve uind der komatischen Kurve sowie der astigmatischen Kurve kann so weit gestreckt werden, daß nur geringe Zwischenfehler zurückbleiben.

Wenn· in einem oder dem anderen Linsenglied eine die Gesamtleistung des Objektivs, nicht wesentlich beeinflussende Luftschicht eingefügt wird, so ist das auf diese Weise unterteilte Glied, im Sinne der Beschreibung als ein einziges Linsenglied zu betrachten.

Die Zeichnungen und die Tabellen zeigen drei Beispiele von: Objektiven entsprechend der Erfindung.

Die verkitteten Flächen in den Beispielen können auch unverkittet bleiben und bei unterschiedlichen Krümmungen durch kleine Lufträume voneinander getrennt sein, soweit keine Totalreflexion für die an der Bilderzeugung beteiligten, Lichtbüschel zu befürchten ist.

Beispiel ι hat drei zerstreuende Linsenglieder A, B und C objektseitig und zwei zerstreuende LinsengliederF und G bildseitig von den sammelnden Linsengliedern D und E. Der Abstand zwischen den zwei Außenflächen, der sammelnden linsenglieder, das ist τη bis ri4, ist 0,889/. Die Entfernung zwischen den zwei sammelnden Linsengliedern, ist 0,0503/. Der durchschnittliche Wert der Abbeschen Zahlen der zerstreuenden Gliedert, B und C ist 77,3. 1»

Beispiel 2 hat drei zerstreuende Linsenglieder A, B und C objektseitig und drei zerstreuende Glieder F₁ G und H bildseitig von den sammelnden Gliedern D und E. Die Entfernung zwischen τη und ri4 ist 0,888/. Die Entfernung zwischen! den zwei sammelnden Gliedern ist 0,0503/. Der durchschnittliche Wert der Abbeschen Zahlen der Glie- . der A, B und C ist 77,3.

Beispiel 3 hat zwei zerstreuende Gliedert undJ5 objektseitig und drei zerstreuende Glieder E, F und G bildseitig von den sammelnden Gliedern C und D. Die Entfernung zwischen τζ und f 12 ist 0,947/. Die Entfernung zwischen den zwei sammelnden Gliedern ist 0,0572 /. Der durchschnittliche Wert der Abbeschen Zahlen, der Gliedert und B ist 70,3.

L₂
L₃

L₅

L₆

L₇
L₉ L₁₀ L₁₁

L₁ L₂ L₃
L.

Beispiel ι

Brennweite/ = ioomm Öffnungsverhältnis, ι: 6,3 Nutzbarer Bildwinkel 120 bis 125⁰

Radien

Brechungs- Abbesche ^{index Zahl}

*^ri*	+ 88,51	— 49,6g
»2	+ 54,50	— 74,20
'β	+ 79,46
'4	+ 47,48
'β	+ 87,50
r₆	+ 44,96
'7	+ 49,99
V₈	+ 24,39
U	— 40,23
»Ίο	OO
»11	OO
»Ί2	+ 44,25
Ίβ	— 23,95
»Ί4	— 52,42
»Ίβ	— 45.9¹
»Ίβ — ⁸9,45
'17
Ίβ

3,52

d₂ 3,52

4 13,08

<ü₃ 4,02

h 20,04

i₄ 29,17

d₅ 10,66

^₆ 2,01

4 5.03

d₇ 2,01

iZ₈ 24,14

d_g 15,89

Z₅ 30,55

^10 3.42

I₆ 20,12

i_u 3,00

1,50380 1,48697 1,43388

1,72050 1,61270 1,57270

1,52800 1,61770 1,72150

1,62000 1,62000

66,7 70,0 95,2

50,3 58,6 51.0

51,0 49,8 29,3

60,3 60,3

Beispiel 2

Brennweite / — 100 mm Öffnungsverhältnis. 1:6,3 Nutzbarer Bildwinkel 120 bis 125⁰

Radien

L₇
L₈ L₀

V₁ +88,44
r₂ +54,46
r_s +79,40

»4 +47,45
Η +87,44
r_e +44,92
ft +49,95
^₈ + 24,37
r₉ —40,20

»Ίο °°
»Ίι oo
y₁₂ + 44,22

»-is — 23,93
»•14—52,38

	3,52	Brechungs	Abbesche
	16,58	index ⁿd	Zahl V
JlCIi-CJJ. UiJ-U. Abstände	3,52	1,50380	66,7
d_x	13,07
k	4,02	1,48697	70,0
d₂	20,03
h	29,15	1,43388	95,2
d_s	10,65
h	2,01	1,72050	50,3
di	5,03	1,61270	58,6
d_B	2,01	1,57270	51,0
d₆	24,12
h	15,88	1,52800	51,0
d₇	1,61770	49.8
*d_s*	1,72150	29.3
dg

h 25,93 Radien

Brechungs-Dicken und _index

Abstände

w,

Abbesche

Zahl

'16—47.73
• 81,92

r_le

3,52 1,50000

'17 — 50.51

du 3.52 Ij 17,09 dia ' 3,52

1,50000

'17

Ίβ — 77.96

'μ — 57,48

Ίο — ⁸3,93

Beispiel 3 Brennweite/ = ioomm Öffnungsverhältnis 1 :5,6 Nutzbarer Bildwinkel etwa

61,6 61,6 61,6

Radien

Dicken und Abstände

Brechungsindex

ⁿd

Abbesche

Zahl

T₁ + 112,38

'2 + 54,ii

r_s + 112,38

r_t + 52,07

'β + 56,8o

r₆ + 25,20

'7 — 33,40

»*8 — 923,00

»■9 — 1556,00

Ίο + 37.9¹

Ίι — 25,20

'μ — 56,8ο
5o,5o

H₁

Ί₃ —

Ίβ ■ ' Ίβ —

Ί?

Ίβ —

O dg 85,40

51,83 ⁵

76,51 ^Μ

56,13 J

8ο,37 ^u

3,39 13,57

3,S9 37,24 27,47 15,65

1,60

5,72 1,60

24,78 17,85 33,oo

3,30 11,00

3,30 12,00

4,oo

1,48697 1,48697

1,72050 1,61761 1,60739

1.55308 1,61470 1,71966

1,50149

70,3 70,3

50,3 49.7 40,3

51,3 51,2 29,3

56,3 56,3 56,3

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Weitwinkelobjektiv, bestehend aus zwei einen Blendenraum einschließenden, aus Einzellinsen zusammengesetzten sammelnden Linsengliedern, die von zwei zerstreuenden Linsengruppen umfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zerstreuenden Linsengruppen zusammen aus mindestens fünf zerstreuenden Linsengliedern bestehen, welche die ,sammelnden Glieder in der Weise umfassen, daß mindestens zwei objektseitig und mindestens zwei bildseitig davon angebracht sind.

2. Objektiv nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den zerstreuenden Linsengliedern zugekehrten, Außenflächen der sammelnden Glieder konvex sind und. einen Abstand

von 0,4 bis ij6 / aufweisen, wobei / die Gesamtbrennweite des Objektivs- bedeutet.

3. Objektiv nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einander zugekehrten Flächen der zwei sammelnden" Glieder größer ist als 0,03 /.

4. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diei hohlen Flächen der zerstreuenden, meniskenförmigen Glieder der Irisblende zugekehrt sind und die trennenden Lufträume die Form sammelnder Menisken aufweisen, welche ihre schwächer gekrümmte Seite der Irisblende zukehren.

5. Objektiv nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sammelnden Glieder je eine

verkittete Flache mit einer an der konvexen Seite derselben größeren Brechzahl als an der konkaven Seite enthalten, wobei der Krümmungsmittelpunkt dieser beiden Flächen, zwiao sehen diesen beiden Flächen liegt.

6. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichniet, daß eine weitere nach der Irisblende zu konkave Kittfläche in mindestens einem d:er sammelnden Glieder enthalten, ist, wobei an, der der Irisblende zugekehrten Seite die Brechzahl kleiner ist als an der abgewandten: Saite.

7. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß all© objektseitig angebrachtan zerstreuenden Glieder Einzellinsen sind und! die durchschnittliche Brechzahl dieser Linsen nicht größer als 1,60 ist.

8. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle objektseitig angebrachten zerstreuenden. Glieder Einzellinsen, sind und! der durchschnittliche Wert der Abbeschen Zahlen dieser Linsen größer ist als 55.

9. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den sammelnden Gliedern vorhandenen Kittschichten durch Luftschichten mit ähnlicher Wirkung ersetzt werden können.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 906 520.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen