DE1140363B

DE1140363B - Four-lens photographic lens of high light intensity

Info

Publication number: DE1140363B
Application number: DEO6847A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Pennig
Original assignee: Optische Werke G Rodenstock
Current assignee: Optische Werke G Rodenstock
Priority date: 1959-06-27
Filing date: 1959-06-27
Publication date: 1962-11-29

Description

Vierlinsiges fotografisches Objektiv hoher Lichtstärke Die Erfindung bezieht sich auf ein vierlinsiges fotografisches Objektiv, bei dem beiderseits der Blende zunächst eine Streulinse und sodann eine Sammellinse angeordnet ist; auf der Seite der langen Schnittweite stehen beide Linsen einzeln, auf der Seite der kurzen Schnittweite sind sie verkittet; die Kittfläche zeigt mit ihrer erhabenen Seite nach der Blende. Solche Objektive sind in vielen Varianten bekannt.Four-lens, high-speed photographic lens The invention refers to a four-lens photographic lens with the Diaphragm is arranged first a diverging lens and then a converging lens; on On the side of the long focal length, both lenses stand individually, on the side of the short focal length they are cemented; the putty surface shows with its raised Side after the bezel. Such lenses are known in many variants.

An dem technischen Fortschritt, der durch Gläser mit sehr hohen Brechzahlen gegeben ist, nimmt auch die Entwicklung dieser Objektive teil. Sie führt hierbei in erster Linie zu Systemen besonders hoher Schärfenleistung. Es zeigt sich aber, daß auch das Öffnungsverhältnis solcher Objektive über das bisher gewohnte Maß gesteigert werden kann, ohne daß die Abbildungsleistung unter dem üblichen Standard liegt.The technical progress brought about by glasses with very high refractive indices is given, the development of these lenses also takes part. She leads here primarily to systems with particularly high sharpness performance. But it shows that the focal ratio of such lenses has increased beyond the usual level can be without the imaging performance is below the usual standard.

Die Erfindung zeigt, daß sich das öfnungsverhältnis der in Rede stehenden Objektive, das bisher bei etwa 1:2,8 liegt, auf 1:2,4 und noch weiter erhöhen läßt, wobei ein Bildwinkel von 47 bis 48' ausgezeichnet wird, der es ermöglicht, solche Objektive beispielsweise mit der Brennweite 50 mm für die Kleinbildfotografie auf das Format 24 - 36 mm zu benutzen.The invention shows that the opening ratio of the in question Lenses, which was previously around f / 2.8, can be increased to f / 2.4 and even further, an angle of view of 47 to 48 'is excellent, which enables such Lenses, for example, with a focal length of 50 mm for 35 mm photography to use the format 24 - 36 mm.

Es sind bereits Objektive bekanntgeworden, deren Öffnungsverhältnis und deren Bildwinkel nicht voll die angegebenen Werte erreichen, so daß sie als Normalobjektive für Kleinbildkameras des Formates 24 - 36 mm nicht gelten können. Das Objektiv gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt diesen Mangel.Lenses have already become known, their focal ratio and whose angle of view does not fully reach the specified values, so that they are Normal lenses for 35 mm cameras of the format 24 - 36 mm cannot apply. The lens according to the present invention overcomes this shortcoming.

Um eine Korrektion zu erhalten, bei der alle Fehlerreste in ihrer Gesamtwirkung die Bildgüte möglichst wenig beeinträchtigen, ist es erforderlich, die einzelne Sammellinse aus einem Glas mit dgr Brechzahl 1,788 und die Sammellinse des Kittgliedes aus einem Glas mit der Brechzahl 1,744 herzustellen. Die Summe aller Brechzahlen ist 6,764. Auf diese Weise kann ein Objektiv der in Rede stehenden Lichtstärke ohne störende Zonenfehler geschaffen werden.To get a correction where all the residual errors are in their Overall effect affect the image quality as little as possible, it is necessary the single converging lens made of a glass with a refractive index of 1.788 and the converging lens of the cemented link from a glass with a refractive index of 1.744. The sum of all Refractive index is 6.764. In this way, a lens of the light intensity in question can be created without annoying zone errors.

Für den Erfolg dieses Korrektionsbestrebens ist es aber wichtig, die Differenz der Brechzahlen beider benachbarten Einzellinsen möglichst groß, d. h. gqeich 0,14, zu wählen, so d'aß die Flächen der einzelnen Streulinse nicht zu krumm werden.For the success of this endeavor to correct, however, it is important that the The difference in the refractive indices of the two adjacent individual lenses is as large as possible, d. H. equal to 0.14, so that the surfaces of the individual divergent lenses are not too crooked will.

Zur Verringerung insbesondere der sphärischen und der astigmatischen Zonen ist es weiterhin wichtig, daß die Brechzahldifferenz der beiden verkitteten Gläser 0,16 beträgt.To reduce the spherical and the astigmatic in particular Zones it is also important that the refractive index difference of the two cemented Glasses is 0.16.

Weiterhin wird eine gute Bildleistung, insbesondere die notwendige Komafreiheit, erreicht, wenn die Differenz der Brechzahlen beider Streulinsen gleich 0,064 ist.Furthermore, a good image performance, especially the necessary one Coma-free, achieved when the difference in the refractive indices of the two divergent lenses is the same Is 0.064.

Sind diese Brechzahlbeziehungen gewährleistet, dann kann das öffnungsverhältnis des gesamten Objektivs den Wert 1:2,8 wesentlich übersteigen und 1:2,4 sein. Die Dicke der einzelnen Sammellinse beträgt dann 11,47% der Gesamtbrennweite, und die Gesamtdicke des Objektivs beträgt 41,5% der Brennweite, ist also nur etwa ebenso groß wie die freie Öffnung der einzelnen Sammellinse. Dies ist ein Vorteil des in Rede stehenden Objektivs, da lichtstarke fotografische Systeme sonst im allgemeinen verhältnismäßig lang gebaut sind.If these refractive index relationships are guaranteed, then the opening ratio of the entire lens can significantly exceed the value f / 2.8 and be f / 2.4. the The thickness of the individual converging lens is then 11.47% of the total focal length, and the The total thickness of the lens is 41.5% of the focal length, so it is only about the same as large as the free opening of the individual converging lens. This is an advantage of the in The lens in question, as otherwise high-speed photographic systems in general are built relatively long.

Für die wirtschaftliche Herstellung des Objektivs ist es wertvoll, daß der Radius der nach außen stehenden Fläche der einzelnen Sammellinse größer als 40% der Brennweite ist und daß kein Radius des gesamten Systems unter 401/o der Brennweite liegt.For the economical production of the lens it is valuable that the radius of the outward facing surface of the individual converging lens is larger than 40% of the focal length and that no radius of the entire system is less than 401 / o the focal length is.

Die Schnittweite des Objektivs gemäß der Erfindung liegt bei 801/o der Brennweite, die Petzvalsumme bei 0,267; dieser Wert ist erforderlich, um die zweckmäßigste Ebnung beider astigmatischen Bildschalen innerhalb des angegebenen Bildwinkels zu erreichen. Im übrigen verlangt die Bildleistung angesichts der großen relativen Öffnung des Systems und im Hinblick auf die geringe Zahl der Linsen eine sorgfältige Beachtung der Fehlerbeträge höherer Ordnung, und es kann im einzelnen nicht angegeben werden, welche baulichen Maßnahmen einen bestimmten Abbildungsfehler im einzelnen beeinflussen. Vielmehr ist fast jede Fläche ebenso wie jedes weitere Konstruktionselement an der Behebung aller Fehler in einem Ausmaß beteiligt, das über die wirksame Gesamtsumme hinausgeht.The focal length of the objective according to the invention is 801 / o the focal length, the Petzval sum at 0.267; this value is required to get the most appropriate leveling of both astigmatic image shells within the specified To achieve the angle of view. Incidentally, the image performance demands in view of the large relative opening of the system and in view of the small number of lenses one careful consideration of the higher order error amounts, and it can be in detail it is not specified which structural measures have a certain aberration affect in detail. Rather, almost every area is just like each further construction element involved in the elimination of all errors to an extent, that goes beyond the effective total.

In der folgenden Tabelle sind die Daten des Objektivs gemäß der Erfindung wiedergegeben: Öffnungsverhältnis 1:2,4 Bildwinkel 47° ri -;--47,6 d1 11,47 n1 / v1 1,788/50,45 r, +351,5 1i 6,43 r3 -80,3 d2 4,25 n2 / v2 1,648/33,77 r4 -I-40,3 bi + b2 6,71+1,00 r5 -1847,5 d3 3,56 n3 / v3 1,584/37,01 r,; +49,8 d4 9,10 n4 ! v4 1,744/44,90 r7 -56,2 s' +80,0 Baulängen 41,50 P 0,267 In den Fig. 1 und 2 sind vergleichbare Korrektionskurven für Objektive der in Rede stehenden Bauart angegeben; in Fig. 1 für ein bekanntes Objektiv, in Fig. 2 für das gemäß unserer Erfindung. Es bedeutet jeweils: a) die Kurve der sphärischen Aberration (ausgezogen) und die Verstöße gegen die Sinusbedingung (gestrichelt), b) die astigmatischen Kurven, c) die Kurven der Verzeichnung, d1, d2, d3, die Komakurven für jeweils 12,5, 18,6, 22 bzw. 23,5°. Hierbei ist auf der Abzisse der Höhenfehler des Bildpunktes, auf der Ordinate die Durchstoßhöhe des Strahles durch die erste Fläche angegeben worden.The following table shows the data of the objective according to the invention: Focal ratio 1: 2.4 Angle of view 47 ° ri -; - 47.6 d1 11.47 n1 / v1 1.788 / 50.45 r, +351.5 1i 6.43 r3 -80.3 d2 4.25 n2 / v2 1.648 / 33.77 r4 -I-40.3 bi + b2 6.71 + 1.00 r5 -1847.5 d3 3.56 n3 / v3 1.584 / 37.01 r ,; +49.8 d4 9.10 n4 ! v4 1.744 / 44.90 r7 -56.2 s' +80.0 Overall lengths 41.50 P 0.267 In FIGS. 1 and 2, comparable correction curves for lenses of the type in question are given; in Fig. 1 for a known lens, in Fig. 2 for that according to our invention. It means in each case: a) the curve of the spherical aberration (solid) and the violations of the sine condition (dashed), b) the astigmatic curves, c) the curves of the distortion, d1, d2, d3, the coma curves for 12.5 each , 18.6, 22 and 23.5 °, respectively. The height error of the image point is indicated on the abscissa and the height of the beam penetrating the first surface is indicated on the ordinate.

Claims

PATENT CLAIM: Four-lens photographic lens in which on both sides of the diaphragm there is an adjacent diverging lens and a subsequent converging lens, whereby both lenses are free on the side of the long focal length, but on the side of the short focal length are cemented together and the cemented surface is convex to the aperture is characterized by the following data in any length units within ± 31 / o tolerance of the refractive power of the total refractive power, within 12 % + 5 tolerances of the thicknesses and distances, based on the total focal length, within ± 0.03 for the refractive indices and ± 5 for the Ny values: r1 + 47.6 d1 11.47 n1 / v1 1. 788 / 50.45 r2 +351.5 11 6.43 r3 -80.3 d., 4.25 n2% v2 1.648 / 33.77 r4 -r 40.3 bi + b2 6.714- 1., 00 r5 -1847.5 d3 3.56 n3 / v3 1.584 / 37.01 r. - 49.8 d4 9.10 n4 / v4 1.744 / 44.90 r7 -56.2 s' -f-80.0 Overall length 41.50 P 0.267

References considered: U.S. Patent No. 2,308,007; French Patent No. 956 730; Swiss Patent No. 327 792; Austrian patent specifications No. 13 124, 88 115; Jena Yearbook, 1951, pp. 55/56.