Dreilinsiges photographisches Objektiv Es sind bereits dreilinsige photographische Ob jektive des Triplettyps mit einem Mindestbildwinkel von 43 bekannt, bei denen die beiden positiven Lin sen aus Gläsern bestehen, deren Brechungsindizes, bezogen auf die d-Linie (587,6 mit), dem Wert nach grösser als 1,72 sind, und bei dem der axiale Luft abstand zwischen der Negativlinse und dem objekt- seitigen Positivglied grösser als der axiale Luftabstand zwischen der Negativlinse und der bildseitigen posi tiven Linse ist.
Bei Objektiven dieser Gattung wurde bisher die Fehlerbeseitigung durch Verwendung hoch brechender Gläser angestrebt. Es ist weiter bekannt, zur Erzielung eines möglichst grossen Bildfeldes die erforderliche Bildebnung dadurch zu erreichen, dass für die Positivlinsen ein möglichst hoher, für die Negativlinse dagegen ein möglichst niedriger Bre chungsindex vorgesehen wurde.
Diese Massnahmen, durch die eine niedrige Petzvalsumme erreicht wer den soll, bilden die Grundlage der bekannten Kon struktionen des Triplettyps. Um aber zugleich die Farbkorrektion durchführen und den Brechungs index der Negativlinse nennenswert niedriger halten zu können als denjenigen der Positivlinsen, ist es bei den zur Verfügung stehenden Gläsern erforderlich, zumindest für eine positive Linse ein Glas zu wählen, dessen Abbesche Zahl v grösser als 47 ist.
Nach dem heutigen Stand der Technik sind aber für Massen fertigung verfügbare Gläser, deren v-Wert grösser als 47 ist, nur mit maximalem Brechungsindex, bezogen auf die d-Linie des Spektrums (587 mu), von etwa 1,72 ausgestattet.
Da die Negativlinse beim Triplett- typ eine sehr hohe Brechkraft besitzt, hat die Ver wendung eines niedrigen Brechungsindexes auch ver hältnismässig kleine Krümmungsradien der Lins.en- begrenzungsflächen und damit eine Verteuerung der Herstellung zur Folge.
Es zeigt sich weiter, dass bei den bekanntgewordenen Objektiven mit der Licht- stärke 1:2,8 die sagittal,e und insbesondere die meridionale Bildschale bei einem halbseitigen Bild winkel von etwa 23 sehr schnell aus der Bildebene auswandern und ein grösserer Bildwinkel durch Ver grösserung der astigmatischen Zonendifferenz erkauft werden muss.
Es wurde nunmehr gefunden, dass die Leistung von Objektiven der eingangs genannten Gattung ge steigert werden kann, wenn der Brechungsindex, be zogen auf die d-Linie des Spektrums (587,6) für die Negativlinse grösser als 1,72 ist.
Die dadurch ermög lichten bedeutend grösseren Flächenradien gegenüber den erwähnten, bekannten Bauarten gestalten die Herstellung wesentlich billiger und bewirken nicht nur einen flacheren Verlauf der astigmatischen Bild schalen, insbesondere der meridionalen, welcher ge rade für Objektive mit Frontlinsenverstellung von ausserordentlicher Bedeutung ist, sondern ergeben zu dem eine gute sphärische und vor allem komatische Korrektion. Wie aus vorstehendem hervorgeht, wird also hierbei, im Gegensatz zu denbekanntgewordenen,
erwähnten Objektiven des Triplettyps angestrebt, die Dsfferenzen der Brechungsindizes zwischen Positiv- und Negativlinsen möglichst klein zu wählen. Gerade hierdurch wird es erst möglich, auf Grund der zur Verfügung stehenden Gläser auch den Positivlinsen verhältnismässig hohe Brechungsindizes zuzuordnen.
Es wurde gefunden, dass die geringfügige Vergrösse rung der Petzvalsumme um etwa 0,010 bis 0,030 gegenüber den besterzielbaren Petzvalsummen nach der bekannten Glasabstufung bei Triplettypen bedeu tungslos ist im Vergleich zu den gewonnenen ausser ordentlichen Vorteilen einer wesentlichen Abflachung der astigmatischen und insbesondere der komatischen und sphärischen Korrektionskurven.
Es wurde ferner gefunden, dass eine gute chroma tische Korrektur erreichbar ist, wenn ausserdem die Abbeschen Zahlen der Gläser so gewählt werden, dass ihr arithmetisches Mittel grösser als 36 und klei ner als 41 ist. Es wurde zudem gefunden, dass ausser dem eine Leistungssteigerung der geometrischen Ab bildungsqualität erreichbar ist, wenn der Radius der bildseitigen Fläche der Negativlinse zwischen dem 0,7fachen und dem l,Ofachen des absoluten Betrages des Radius der objektseitigen Fläche liegt.
Dem entsprechend betrifft die vorliegende Erfindung ein dreilinsiges photographisches Objektiv der eingangs erwähnten Gattung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass auch der Brechungsindex, bezogen auf die d-Linie des Spektrums (587,6 mu) für die Negativ linse grösser als 1,72 ist und die Abbeschen Zahlen der Gläser so gewählt sind, dass ihr arithmetisches Mittel zwischen 36 und 41 liegt, wobei der Radius der bildseitigen Fläche der Negativlinse zwischen dem 0,7fachen und dem 1,
Ofachen des absoluten Betrages des Radius der objektseitigen Fläche liegt.
Die gekennzeichneten Merkmale lauten in der üblichen formelmässigen Darstellung folgendermassen:
EMI0002.0020
Hierin und für alles Nachfolgende bezeichnen: rzi, n2, n3 den auf die Wellenlänge 587,6 my bezoge nen Brechungsindex der Gläser in der durch den Strahlengang bei der photo graphischen Aufnahme gegebenen Reihen folge;
f die Objektivbrennweite; r1 <I>. . .</I> r6 den Krümmungsradius, der quer zur opti schen Achse stehenden Begrenzungsflä chen der Gläser in der durch den Strahlen gang bei der photographischen Aufnahme gegebenen Reihenfolge; 1i, l2 den Luftabstand der einander zugekehr ten Begrenzungsflächen benachbarter Glä ser in der optischen Achse gemessen, be zogen auf die durch den Strahlengang bei der photographischen Aufnahme gegebe nen Reihenfolge;
d1, d2, d3 die Einzeldicke der Gläser in der optischen Achse gemessen, bezogen auf die durch denStrahlengang bei derphotographischen Aufnahme gegebenen Reihenfolge; v i, v2, <I>v3</I> die Abbeschen Zahlen für die verwende ten Gläser in der durch den Strahlengang bei der photographischen Aufnahme gege benen Reihenfolge.
Vorteilhaft liegt zugleich die Summe der axialen Luftabstände zwischen dem 1,1- und dem 1,35fachen der Summe der axialen Glasdicken, wobei aus Kor rektionsgründen sowohl der Radius der in Richtung des Strahlenganges bei der photoraphischen Auf nahme an .erster Stelle stehenden' Linsenfläche als auch der Radius der stärker gekrümmten Fläche der Negativlinse zur Baulänge des Objektives in einem Verhältnis steht, das zwischen 1,25 und 1,50 liegt.
Diese Kennzeichen lassen sich in der üblichen formelmässigenDarstellung wie folgt zusammenfassen:
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Dadurch lassen sich die Flächenanteile der ein zelnen Bildfehler so weit reduzieren, dass bei einem Objektiv des Öffnungsverhältnisses 1 : 2,8 bei gleich zeitiger Verbesserung der astigmatischen Korrektion eine gute sphärische und vor allem gute komatische wie auch chromatische Korrektur bei starker Herab setzung der Verzeichnung für ein Bildfeld von 52 mit guter Helligkeit in den Bildecken erreicht wer den kann.
Ausser der Erzielung einer Leistungssteigerung des Objektives gestatten die Ermöglichung verhältnis mässig grosser Krümmungsradien der Linsen und die durch die Kleinhaltung der Summe aller Gläserdicken bedingte niedrige Glasmenge eine nennenswert gün stigere und vor allem wirtschaftlichere Herstellung.
Die Zeichnung zeigt zusammen mit den in der nachstehenden Zahlentafel angeführten konstruktiven Zahlenwerten Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes für eine Brennweite von f = 1,0, ein Öffnungsverhältnis von 1 : 2,8 und ein Bildfeld von 52 .
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<I>Zahlentafel</I>
<tb> <I>Beispiel <SEP> 1</I>
<tb> r1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,47350 <SEP> dl <SEP> = <SEP> 0,06372 <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1,74400 <SEP> )11, <SEP> = <SEP> 44,9
<tb> <I>r2 <SEP> =</I> <SEP> -E- <SEP> 14,88351 <SEP> <B>11</B> <SEP> = <SEP> 0,10015
<tb> r3 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,58459 <SEP> d2 <SEP> = <SEP> 0,02705 <SEP> n2 <SEP> = <SEP> 1,74000 <SEP> v2 <SEP> = <SEP> 28,2
<tb> r4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,51414 <SEP> 12 <SEP> = <SEP> 0,09253
<tb> r5 <SEP> = <SEP> + <SEP> 3,31041 <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 0,06979 <SEP> n3 <SEP> = <SEP> 1,
74400 <SEP> v3 <SEP> = <SEP> 44,9
<tb> r6 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,44969
EMI0003.0001
<I>Beispiel <SEP> 2</I>
<tb> r1 <SEP> = <SEP> -j- <SEP> 0,46314 <SEP> d1 <SEP> = <SEP> 0,06233 <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1,74400 <SEP> v1 <SEP> = <SEP> 44,9
<tb> r2 <SEP> = <SEP> -j- <SEP> 14,55789 <SEP> <B>11</B> <SEP> = <SEP> 0,11174
<tb> r3 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,57180 <SEP> d2 <SEP> = <SEP> 0,01494 <SEP> n2 <SEP> = <SEP> 1,74077 <SEP> v2 <SEP> = <SEP> 27,7
<tb> r4 <SEP> = <SEP> -j- <SEP> 0,50289 <SEP> 12 <SEP> = <SEP> 0,09388
<tb> r5 <SEP> = <SEP> -i- <SEP> 3,23799 <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 0,08630 <SEP> n3 <SEP> = <SEP> 1,74400 <SEP> v3 <SEP> = <SEP> 44,9
<tb> r. <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,45193
Three-lens photographic lens There are already three-lens photographic objects of the triplet type known with a minimum angle of view of 43, in which the two positive lenses consist of glasses whose refractive indices, based on the d-line (587.6 with), are greater in value than 1.72, and in which the axial air distance between the negative lens and the object-side positive member is greater than the axial air distance between the negative lens and the image-side positive lens.
In the case of lenses of this type, the aim has so far been to eliminate errors by using high-refraction glasses. It is also known to achieve the necessary image flattening in order to achieve the largest possible image field by providing a refractive index that is as high as possible for the positive lenses and as low as possible for the negative lens.
These measures, through which a low Petzval sum is to be achieved, form the basis of the known constructions of the triplet type. However, in order to be able to carry out the color correction at the same time and to be able to keep the refractive index of the negative lens significantly lower than that of the positive lenses, it is necessary for the glasses available to choose at least one for a positive lens whose Abbe number v is greater than 47 .
According to the current state of the art, glasses available for mass production with a v-value greater than 47 are only equipped with a maximum refractive index, based on the d-line of the spectrum (587 mu), of around 1.72.
Since the negative lens in the triplet type has a very high refractive power, the use of a low refractive index also results in relatively small radii of curvature of the lens boundary surfaces and thus increases the cost of manufacture.
It can also be seen that the sagittal, e and especially the meridional image shell of the more popular lenses with a speed of 1: 2.8 migrate out of the image plane very quickly with a half-sided image angle of about 23 and a larger image angle through magnification the astigmatic zone difference must be bought.
It has now been found that the performance of lenses of the type mentioned above can be increased if the refractive index, based on the d-line of the spectrum (587.6) for the negative lens is greater than 1.72.
The significantly larger surface radii made possible by this compared to the known designs mentioned make the production much cheaper and not only cause a flatter course of the astigmatic image shells, in particular the meridional ones, which is of particular importance for lenses with front lens adjustment, but also result in the a good spherical and above all comatic correction. As can be seen from the above, in contrast to the known,
The triplet type lenses mentioned strive to select the Dsfferenzen of the refractive indices between positive and negative lenses as small as possible. It is precisely because of this that it is only possible to assign relatively high refractive indices to the positive lenses on the basis of the glasses available.
It was found that the slight enlargement of the Petzval sum by about 0.010 to 0.030 compared to the best achievable Petzval sums according to the known glass gradation for triplet types is insignificant in comparison to the extraordinary advantages obtained from a substantial flattening of the astigmatic and especially the comatic and spherical correction curves.
It has also been found that a good chroma-table correction can be achieved if the Abbe numbers of the glasses are selected so that their arithmetic mean is greater than 36 and less than 41. It was also found that an increase in the performance of the geometric image quality can be achieved if the radius of the image-side surface of the negative lens is between 0.7 times and 1.0 times the absolute amount of the radius of the object-side surface.
Accordingly, the present invention relates to a three-lens photographic objective of the type mentioned at the outset, which is characterized in that the refractive index, based on the d-line of the spectrum (587.6 μm) for the negative lens, is greater than 1.72 and the Abbe numbers of the glasses are chosen so that their arithmetic mean is between 36 and 41, with the radius of the image-side surface of the negative lens between 0.7 times and 1,
O times the absolute amount of the radius of the object-side surface.
The marked features are as follows in the usual formulaic representation:
EMI0002.0020
Here and for all of the following: rzi, n2, n3 denote the refractive index of the glasses related to the wavelength 587.6 my in the order given by the beam path in the photographic recording;
f is the focal length of the lens; r1 <I>. . . </I> r6 the radius of curvature of the limiting surfaces of the glasses, which are perpendicular to the optical axis, in the order given by the beam path during the photograph; 1i, l2 is the air gap between the confronting boundary surfaces of adjacent glasses measured in the optical axis, based on the order given by the beam path during the photograph;
d1, d2, d3 the individual thickness of the glasses measured in the optical axis, based on the sequence given by the beam path during the photographic recording; v i, v2, <I> v3 </I> the Abbe numbers for the glasses used in the order given by the beam path during the photograph.
At the same time, the sum of the axial air gaps is advantageous between 1.1 and 1.35 times the sum of the axial glass thicknesses, whereby for reasons of correction, both the radius of the 'lens surface' in the direction of the beam path in the photographic recording The ratio of the radius of the more strongly curved surface of the negative lens to the overall length of the lens is between 1.25 and 1.50.
These characteristics can be summarized in the usual formulaic representation as follows:
EMI0002.0047
This allows the area proportions of the individual image errors to be reduced to such an extent that, with a lens with an aperture ratio of 1: 2.8, while improving the astigmatic correction at the same time, a good spherical and, above all, good comatic and chromatic correction with a strong reduction in distortion for an image field of 52 with good brightness in the image corners can be achieved.
In addition to the achievement of an increase in the performance of the lens, the possibility of relatively large radii of curvature of the lenses and the small amount of glass caused by keeping the sum of all glass thicknesses small allow a significantly cheaper and above all more economical production.
The drawing shows, together with the structural numerical values listed in the table of numbers below, exemplary embodiments of the subject matter of the invention for a focal length of f = 1.0, an aperture ratio of 1: 2.8 and an image field of 52.
EMI0002.0056
<I> Number table </I>
<tb> <I> Example <SEP> 1 </I>
<tb> r1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0.47350 <SEP> dl <SEP> = <SEP> 0.06372 <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1.74400 <SEP>) 11, <SEP> = <SEP> 44.9
<tb> <I> r2 <SEP> = </I> <SEP> -E- <SEP> 14.88351 <SEP> <B> 11 </B> <SEP> = <SEP> 0.10015
<tb> r3 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0.58459 <SEP> d2 <SEP> = <SEP> 0.02705 <SEP> n2 <SEP> = <SEP> 1.74000 <SEP> v2 <SEP> = <SEP> 28.2
<tb> r4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0.51414 <SEP> 12 <SEP> = <SEP> 0.09253
<tb> r5 <SEP> = <SEP> + <SEP> 3.31041 <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 0.06979 <SEP> n3 <SEP> = <SEP> 1,
74400 <SEP> v3 <SEP> = <SEP> 44.9
<tb> r6 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0.44969
EMI0003.0001
<I> Example <SEP> 2 </I>
<tb> r1 <SEP> = <SEP> -j- <SEP> 0.46314 <SEP> d1 <SEP> = <SEP> 0.06233 <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1.74400 <SEP > v1 <SEP> = <SEP> 44.9
<tb> r2 <SEP> = <SEP> -j- <SEP> 14.55789 <SEP> <B> 11 </B> <SEP> = <SEP> 0.11174
<tb> r3 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0.57180 <SEP> d2 <SEP> = <SEP> 0.01494 <SEP> n2 <SEP> = <SEP> 1.74077 <SEP> v2 <SEP> = <SEP> 27.7
<tb> r4 <SEP> = <SEP> -j- <SEP> 0.50289 <SEP> 12 <SEP> = <SEP> 0.09388
<tb> r5 <SEP> = <SEP> -i- <SEP> 3.23799 <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 0.08630 <SEP> n3 <SEP> = <SEP> 1.74400 <SEP > v3 <SEP> = <SEP> 44.9
<tb> r. <SEP> = <SEP> - <SEP> 0.45193