DE1097163B - Fotografisches Objektiv - Google Patents

Description

• Fotografisches Objektiv Die Erfindung bezieht sich auf ein fotografisches Objektiv großer Lichtstärke, welches für sphärische Aberration, Koma, Astigmatismus, Verzeichnung, Bildfeldwölbung und chromatische Aberration korrigiert ist.
• Es besteht aus zwei sammelnden Einzellinsen, zwischen denen zwei zerstreuende, aus je zwei Einzellinsen entgegengesetzter Brechkraft zusammengesetzte Meniskusglieder angeordnet sind, die ihre Hohlflächen der zwischen ihnen angeordneten Blende zukehren.
• Man kennt bereits Objektive dieser Gattung, z. B. aus der deutschen Patentschrift 485 798 und aus der USA.-Patentschrift 2 601805. Die bekannten Objektive gestatten es allerdings nicht, eine größere Öffnung als f : 1,4 zu erhalten, dies trotz sehr hoher Brechungszahlen, wie sie aus der USA.-Patentschrift hervorgehen.
• Ferner zeigt die USA.-Patentschrift 2 012 822 ein siebenlinsiges Objektiv, Typ Gauß, das eine Relativöffnung f : 1,1 hat. Dieses Objektiv ist aber nur für Spezialaufgaben geeignet und nicht sehr gut korrigiert.
• Das Objektiv nach der Erfindung kann demgegenüber für eine Öffnung von mindestens f : 1,3 vorgesehen sein, wobei es sehr gut korrigiert ist, insbesondere, was die sphärische Aberration und die Bildfeldkrümmung betrifft, von denen die letztere praktisch 1`u11 ist. Diese überraschenden Eigenschaften des erfindungsgemäßen Objektivs werden durch die gleichzeitige Erfüllung folgender Bedingungen hinsichtlich der Brechzahlen (n), der Radien (R), der Dicken (d) und der Abstände (L), bezogen auf die Aquivalentbrennweite (F), erzielt: Die Zeichnung stellt schematisch und als Beispiel ein Objektiv gemäß der Erfindung dar und zeigt einige seiner Eigenschaften.
• Fig. 1 stellt das Objektiv dar; Fig.2 zeigt den Verlauf der sphärischen Aberration und der Abweichung von der Sinusbedingung.
• Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht das Objektiv aus den vier Gliedern I, II, III und IV, getrennt durch die Luftabstände 1" 12, l3. Das erste und letzte Glied (I und IV), in Richtung vom Objektiv zum Film (F) gesehen (in Fig. 1 von links nach rechts), bestehen je aus einer einfachen Sammellinse L1 und L6. Im Gegensatz dazu sind die Glieder 1I und 11I, zu beiden Seiten der Blende (nicht gezeichnet) liegend, aus je zwei Linsen L2 und L3 bzw. L4 und L5 zusammengekittet. Die Linsen L, und L5 sind sammelnd, die Linsen L3 und L4 zerstreuend. Man erkennt, daß jedes dieser beiden Glieder einem zerstreuenden Meniskus gleichkommt.
• Das Objektiv gemäß Erfindung gestattet es, eine große Öffnung zu erhalten, wobei jedoch die verschiedenen Aberrationen, insbesondere die sphärische Aberration, infolge der nachfolgenden Besonderheiten auf einem sehr niedrigen Wert gehalten werden.
• Der Krümmungsradius (Rlo) der hinteren Fläche des vierten Gliedes (IV) hat einen Absolutwert, der mindestens zweimal größer als der Krümmmungsradius (R9) der Vorderfläche desselben Gliedes (IV) ist. Dies gestattet es, für die Zerstreuungslinse (L4) der zweiten Linsengruppe (III) ein Glas zu wählen, dessen Brechungsindex (n4) mindestens 0,12 mal größer als der Brechungsindex (n3) der Zerstreuungslinse (L3) der ersten Linsengruppe (II) ist. Trotz eines Lichtbündels von sehr kleinem Durchmesser zwischen den beiden Linsengruppen (II und III) ermöglicht der sehr erhöhte Brechungsindex (n4) so einen Absolutwert des Krümmungsradius (R6) der Vorderfläche der Zerstreuungslinse (L4) der zweiten Linsengruppe (III), der mindestens 1,4mal größer als der Krümmungsradius (R5) der Hinterfläche der Zerstreuungslinse (L3) der ersten Linsengruppe (II) ist, wobei dieser Krümmungsradius (R6) zwischen 40 und 45 °(o der Brennweite (f) liegt. Eine andere Besonderheit, die eine gute Korrektion der sphärischen Aberration für eine große Öffnung des Objektivs gestattet, besteht in. der Tatsache, daß der Absölütwert -des -Kittflächenradius (R4) der Linsen (L2, L3) der ersten Linsengruppe (II) sehr groß ist, wobei der Radius (R4) größer als das Zwölffache der Brennweite (f) des Objektivs ist.
• Die verschiedenen - vorher erwähnten Bedingungen gestatten es, eine sehr geringe Zone der sphärischen Aberration zu erzielen, welche die Größenordnung von 1/iooo der Brennweite (f) haben kann, selbst für eine relative Öffnung von mindestens f : 1,3.
• Der erhöhte Brechungsindex (n4) des Glases der zweiten Zerstreuungslinse (L4) der zweiten Linsengruppe (III) erfordert auch erhöhte Brechungsindizes (n5 und n6) des Glases der Sammellinse (L5) dieser zweiten Linsengruppe (III) und des Glases der Linse (L6) des Gliedes (IV), um eine Petzval-Summe von einer Größe erhalten zu können, die eine Bildfeldkrümmung von praktisch Null sichert. Mit anderen Worten ist das arithmetische Mittel der Indizes (n4, n5, n6) des Glases der drei letzten Linsen (L4, L5, L6) des Objektivs größer als 1,72, und für die Linsen (L, bis L6) ergibt sich daraus ein arithmetisches Mittel der Indizes von mindestens 1,68.
• Die nachfolgende Tabelle gibt die Zahlenwerte für ein Objektiv gemäß der Erfindung für eine resultierende Brennweite von f = 100. mm und eine relative Öffnung von f : 1,3. Die Krümmungsradien der Linsenflächen sind mit R, die Mittendicken der Linsen mit d bezeichnet. nD und Y bedeuten Brechungsindex für die Spektrallinie D bzw. mittlere relative Dispersion (Abbesche Zahl) der verwendeten Gläser.

  R dl

  in mm

  in mm

  d Y

  I L1 _ R, = ..F. 93,32

  R dl = 11,32 ni = 1,7169 Vi = 47,8

  2 = -f-358,32

  li = 0,4

  R3 = -f- 46,32

  II L2 R = d 2 = 20 n2 = 1,6444 V2 = 47,9

  L3 4 d3- 2 n3 = 1,5892 V3 = 41

  R5 = + 28,68

  12 = 24

  R6 = - 41,32

  L4 R d4= 6 n4 = 1,7618 V4= 26,5

  III L5 7 = - 60,8 ds = 22 n5 = 1,7449 V5 = 44,7

  R$ _ - 55

  ' l3 = 13

  R9 = -f- 90,2

  IV 1s d6 = 16 n6 = 1,7169 V6 = 47,8

  Rio = -212,6

  Wie aus der vorstehenden Tabelle hervorgeht, sind die in der Erfindung postulierten Bedingungen erfüllt, nämlich: Andererseits hat das beschriebene Objektiv noch folgende Eigenschaften: Die Kurven in Fig. 2 stellen den Verlauf der sphärischen Aberration und der Abweichung von der Sinusbedingung dar. Es geht aus ihnen hervor, daß für eine relative Öffnung des Objektivs von 1:1,3 die sphärischen Zonenabweichungen 0,10/0 der Brennweite nicht übersteigen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Sechshnsiges fotografisches Objektiv mit einem Öffnungsverhältnis größer als 1 : 1,4, bestehend aus zwei sammelnden Einzellinsen, zwischen denen zwei zerstreuende, aus je zwei Einzellinsen entgegengesetzter Brechkraft zusammengesetzte Meniskusglieder angeordnet sind, die ihre Hohlflächen der zwischen ihnen angeordneten Blende zukehren, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Erfüllung folgender Bedingungen für die Brechzahlen (n), Radien (R), Dicken (d) und Abstände (l), bezogen auf die Äquivalentbrennweite F: 2. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Ausbildung: f = 100; relative Öffnung f = 1,3 R d,1 _d V in mm in mm 1 L1 R1 = -f- 93,32 dl = 11,32 n1 = 1,7169 V1 = 47,8 R2 = -f-358,32 11 = 0,4 R3 = + 46,32 II L2 dz = 20 n2 = 1,6444 V2 = 47,9 L R4 d3 = 2 n3 = 1,5892 V3 = 41 R5 = + 28,68 1 2 --24 R6 = - 41,32 L4 d4 = 6 n4 = 1,7618 V4 = 26,5 III R7 _ + 60,8 L5 d5 = 22 n5 = 1,7449 V5 = 44,7 R$ = - 55 1, = 13 IV L, R9 - + 90'2 d6 = 16 n, = 1,7169 V6 = 47,8 Rlo = -212,6 In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 485 798; USA.-Patentschrift Nr. 2 012 822, 2 601805; G. H. Aklin, Josa, 1948, S. 841 bis 844.