DE1819571U

DE1819571U - THREE-LENS PHOTOGRAPHIC LENS.

Info

Publication number: DE1819571U
Application number: DEV11146U
Authority: DE
Original assignee: Voigtlander AG
Current assignee: Voigtlander AG
Priority date: 1960-01-11
Filing date: 1960-01-11
Publication date: 1960-10-13

Description

Gebrauchsmusteranmeldung Anmelderin : Voigtländer Aktiengesellschaft Braunschweig, Berliner Str. 53 Gegenstand : Dreilinsiges photographisches Objektiv Gegenstand des vorliegenden Schutzbegehrens ist ein Objektiv aus drei einzelstehenden Linsen, das hinsichtlich sphärischer Abweichung, Koma, Astigmatismus, Verzeichnung, Bildfeldwölbung und der chromatischen Abweichungen korrigiert ist und bei großer relativer Öffnung ein Bildfeld auszeichnet, dessen Durchmesser etwa 90 % der Objektiv-Brennweite beträgt. Utility model registration Applicant: Voigtländer Aktiengesellschaft Braunschweig, Berliner Str. 53 Subject: Three-lens photographic lens The subject of the present request for protection is a lens made up of three individual lenses, which has been corrected with regard to spherical deviation, coma, astigmatism, distortion, field curvature and chromatic deviations and with a large relative aperture characterizes an image field, the diameter of which is about 90% of the lens focal length.

Es ist bekannt, für die beiden Sammellinsen hochbrechende Lanthangläser zu verwenden, wodurch-im wesentlichen eine Verbesserung der sphärischen Aberration, der Koma-Korrektion und der Bildfeldwölbung erreicht wird.It is known that the two converging lenses have high refractive index lanthanum glasses to use, whereby - essentially an improvement of the spherical aberration, the coma correction and the field curvature is achieved.

Die Erfindung sieht ein Objektiv vor, bei dem zur Erzielung eines möglichst preisgünstigen Aufbaues nur eine Linse aus hochbrechendem Lanthanglas ausgeführt ist. Durch die Kombination der nachstehend aufgeführten baulichen Maßnahmen läßt sich mit diesem Objektivtyp ein Korrektionszustand erreichen, der dem der Objektive mit zwei Linsen aus hochbrechenden Lanthangläsern praktisch gleichwertig ist.The invention provides an objective in which to achieve a As inexpensive as possible, only a lens made of high-index lanthanum glass is executed. By combining the structural measures listed below With this type of lens, a state of correction similar to that of the lenses can be achieved with two lenses made of high refractive lanthanum glass is practically equivalent.

Dieses neue Objektiv geht von einer Gesamtbaulänge aus, die zwischen 30 und 45 % der Gesamtbrennweite liegt ; die Brechzahlen nd der für die Linsen verwendeten Gläser liegen dabei sämtlich in dem Bereich zwischen 1.65 und 1.75, wobei die Differenz aus dem arithmetischen Mittel der Brechzahlen der Sammellinsen und der Brechzahl der Negativlinse zwischen den Werten von-0.01 und +0.01 liegt. Das derartig aufgebaute Objektiv soll nun gleichzeitig folgende Bedingungen erfüllen : a) die Brechzahlen sind innerhalb des Objektivs so gestaffelt, daß sie in Lichtrichtung von Linse zu Linse zunehmen, also formelmäßig ausgedrückt : b) die bildseitig angeordnete letzte Linse des Objektivs besteht aus einem Glas mit einer Brechzahl nd größer als 1.67 und einem V-Wert größer als 45 ; c) das Verhältnis des Radius der der Blende benachbarten bildseitigen Fläche der Negativlinse zum Radius der Frontfläche der objektseitigen ersten Sammellinse liegt zwischen den Werten 1.05 und 0.9, also formelmäßig ausgedrückt : d) das Verhältnis des in Lichtrichtung ersten Luftabstandes zu dem zweiten die Blende aufnehmenden Luftabstand liegt zwischen den Werten 1.1 und 0.85, formelmäßig ausgedrückt : Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines nach den vorstehenden Regeln aufgebauten Objektivs ergibt sich, wenn man eine solche Durchbiegung der negativen Mittellinse vorsieht, daß der Absolutwert des Verhältnisses des Radius der Hinterfläche zum Radius der Vorderfläche zwischen den Werten von 0.63 und 0.70 liegt, formelmäßig ausgedrückt : Weiter ist vorteilhaft, das Verhältnis des Radius der Vorderfläche zum Radius der Hinterfläche der frontseitigen Sammellinse des erfindungsgemäßen Objektivs zwischen die Werte von-0.05 und +0.05 zu legen, formelmäßig ausgedrückt : Zur weiteren Vervollkommnung schlägt die Erfindung vor, bei der der Blende nachfolgenden Sammellinse den Absolutwert des Verhältnisses des Radius der dem Bilde zugewandten Hinterfläche zum Radius der der Blende zugewandten Vorderfläche zwischen den Werten 0.20 und 0.30 zu wählen, formelmäßig ausgedrückt : Schließlich wird man zweckmäßigerweise das Verhältnis der Mitteldicke der frontseitigen Sammellinse zur Mitteldicke der bildseitigen Sammellinse so wählen, daß es zwischen den Werten 1.15 und 0.9 liegt, formelmäßig ausgedrückt : wobei gleichzeitig die Summe der Mitteldicke sämtlicher Linsen im Verhältnis zur gesamten Baulänge des Objektivs kleiner ist als 0.5.This new lens is based on a total length that is between 30 and 45% of the total focal length; the refractive indices nd of the glasses used for the lenses are all in the range between 1.65 and 1.75, the difference between the arithmetic mean of the refractive indices of the converging lenses and the refractive index of the negative lens being between the values of -0.01 and +0.01. The objective constructed in this way should now simultaneously meet the following conditions: a) the refractive indices are staggered within the objective in such a way that they increase in the direction of light from lens to lens, i.e. expressed in a formula: b) the last lens of the objective arranged on the image side consists of a glass with a refractive index nd greater than 1.67 and a V value greater than 45; c) the ratio of the radius of the image-side surface of the negative lens adjacent to the diaphragm to the radius of the front surface of the object-side first converging lens is between the values 1.05 and 0.9, i.e. expressed in a formula: d) the ratio of the first air gap in the direction of light to the second air gap accommodating the diaphragm is between the values 1.1 and 0.85, expressed as a formula: A particularly advantageous embodiment of an objective constructed according to the above rules is obtained if the negative center lens is bent in such a way that the absolute value of the ratio of the radius of the rear surface to the radius of the front surface lies between the values of 0.63 and 0.70, expressed as a formula: It is also advantageous to set the ratio of the radius of the front surface to the radius of the rear surface of the front converging lens of the objective according to the invention between the values of -0.05 and +0.05, expressed as a formula: For further improvement, the invention proposes to choose the absolute value of the ratio of the radius of the rear surface facing the image to the radius of the front surface facing the diaphragm between the values 0.20 and 0.30, expressed in a formula: Finally, the ratio of the mean thickness of the front-side converging lens to the mean thickness of the image-side converging lens will expediently be chosen so that it lies between the values 1.15 and 0.9, expressed as a formula: at the same time the sum of the mean thickness of all lenses in relation to the overall length of the lens is less than 0.5.

Das erfindungsgemäße Objektiv eignet sich insbesondere für photographische Aufnahmezwecke und ist bei einer Objektivbrennweite von etwa 50 mm in Kleinbildkameras mit dem Format 24 x 36 mm zu verwenden, wobei die relative Öffnung bis auf 1 : 2.8 vergrößert werden kann. Versuche haben ergeben, daß die Bildleistung auch bei voller Öffnung die gesteigerten Forderungen der modernen Kleinbildphotographie erfüllt.The objective according to the invention is particularly suitable for photographic applications Recording purposes and is with a lens focal length of about 50 mm in 35mm cameras with the format 24 x 36 mm, with the relative opening up to 1: 2.8 can be enlarged. Tests have shown that the image performance even at full Opening meets the increased demands of modern 35mm photography.

Nachfolgend wird die Zahlentabelle für. ein Ausführungsbeispiel der Erfindung angegeben, wobei die Brennweite auf den Wert von f = 100 mm umgerechnet ist. Weitere Ausführungsformen sind im Rahmen der anspruchsgemäßen Regeln möglich. Zahlenbeispiel f = 100 mm rel. Öffnung 1 : 2.8 Bildwinkel 470 R1 = + 42. 81 'd = 7. 476 n1 = 1. 65844'J'1 = 50.84 R2=-7013.04 a1 = 10.241 R3=-60.91 d2 = 2. 969 n2 = 1.67270 32. 23 2 2 2 H4 = + 41.27 a2 = 11.265 R = + 167.23 d = 6. 799 n3 = 1.6910 54.80 3 3 3 R6=-47.56 Es bedeuten : L die Linsen, R die Radien der Linsenflächen, d die Dicken der Linsen, a die Luftabstände zwischen den Linsen, n Brechzahl für die gelbe Heliumlinie (X = 587.6 mm) und die-Abbe'sche Zahl des betreffenden Glases. Die Baulänge des Objektivs (=d1 + a1 + d2 + a2 + d3) beträgt = 38. 750 mm und liegt zwischen 30 und 45 % der Ge- samtbrennweite von f = 100 mm. Die Brechzahlen n, n2 und n3 liegen sämtlich im Bereich zwischen 1.65 und 1.75. Das arithmetische Mittel der Brechzahlen n1 und n2 der Sammel- linsen L1 und L3 beträgt, n1 + n3, also n1 = 1.65844 1 + n3 = 1. 6910 3. 34944 : 2 = 1. 67472, und die Differenz dieses Mittelwertes und der Brechzahl n2 der Negativlinse L2 beträgt sie liegt somit zwischen den Werten-0. 01 und +0.01. Das er- findungsgemäße Objektiv gemäß der vorstehenden Datentabelle gehört also zu der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissenen allgemeinenBauform. Bei ihm sind die kombinatorischen Merkmale a) + b) + c) + d) des Anspruchskennzeichens wie folgt erfüllt : a) Die Brechzahlen der Linsen L., L ?, L, nämlich : n1 = 1.65844 n2 = 1.67270 n3 = 1.6910 nehmen in Lichtrichtung von Linse zu Linse zu. b) Die Brechzahl n = 1.6910 der Linse L3 ist größer als 1.67, und ihre Abbe'sche Zahl 93 = 54.80 ist größer als 45. c) Der Radius R4 der Negativlinse L2 steht zum Radius R1 der positiven Frontlinse L. in einem Verhältnis, nämlich R4 =+41.27 - ---. or = +0. 9640, welches zwischen den Werten R = +Zj. . oj und 0.9 liegt. d) Die beiden Luftabstände a1 und a stehen zueinander im a.=10. 241 a=ii. =5 = 0.9091, und dieser Wert liegt cLy-'t t w -0. zwischen 1.1. und 0. 85. Die Bedingungen des Anspruchs sind somit sämtlich erfüllt. Beim Ausführungsbeispiel sind darüber hinaus gleichzeitig noch die Bedingungen der Unteransprüche erfüllt. Bei der Negativlinse L2 ist nämlich R4 = +41.27 und R R3 =-60. 91 ; das Verhältnis von R beträgt also-0.6776, 3 und dessen Absolutwert liegt somit zwischen den Werten 0.63 und0.70. Weiter stehen die Radien der Frontlinse L,, nämlich R. R1 = +42. 81 und R2 =-7013. 04, im Verhältnis =-0. 006109diens 2 2 liegt somit im Bereich zwischen-0.05 und + 0.05. Hier sei bemerkt, daß in diesem Ausführungsbeispiel die Linse L1 eine Bikonvexlinse ist. Die Bedingung des Anspruchs 3 würde auch erfüllt sein können, falls statt dessen eine plankonvexe Linse oder ein positiver Meniskus die Frontlinse des Systems bilden würden. Gemäß der obenstehenden Zahlentabelle ist außerdem die letzte Systemlinse L3 so bemessen, daß ihre Radien R6 = 56 und R Ru-= +167. 23 im Verhältnis R6 =-0. 2844 stehen, so daß dessen 5 Absolutwert also zwischen den Werten 0.20 und 0.30 liegt. Schließlich stehen die Mitteldicken d1 = 7.476 und d = 6. 799 der Linsen L und L3 im Verhältnis d. --= 1.0996. Diese Zahl liegt somit zwischen den Werten 1.15 3 und 0. 9. Gleichzeitig ist dabei die Summe aller drei Mittel- dicken (d1 + d2 + d3) der drei Linsen L 2 L 3 des Systems mit 17. 244 kleiner als die Hälfte der Baulänge = 38.750 des Gesamtobjektivs, also kleiner als 19. 375. The following is the table of numbers for. an embodiment of the invention is given, the focal length being converted to the value of f = 100 mm. Further embodiments are possible within the framework of the rules according to the claims. Numerical example f = 100 mm rel. Aperture 1: 2.8 angle of view 470 R1 = + 42.81 'd = 7.476 n1 = 1. 65844'J'1 = 50.84 R2 = -7013.04 a1 = 10,241 R3 = -60.91 d2 = 2. 969 n2 = 1.67270 32. 23 2 2 2 H4 = + 41.27 a2 = 11,265 R = + 167.23 d = 6. 799 n3 = 1.6910 54.80 3 3 3 R6 = -47.56 It means: L the lenses, R the radii of the lens surfaces, d the thicknesses of the lenses, a the air gaps between the Lenses, n refractive index for the yellow helium line (X = 587.6 mm) and the Abbe number of the glass in question. The overall length of the lens (= d1 + a1 + d2 + a2 + d3) is = 38.750 mm and is between 30 and 45% of the total focal length of f = 100 mm. The refractive indices n, n2 and n3 are all in the range between 1.65 and 1.75. That arithmetic mean of the refractive indices n1 and n2 of the collective lenses L1 and L3, n1 + n3, so n1 = 1.65844 1 + n3 = 1. 6910 3. 34944: 2 = 1. 67472, and the difference between this mean value and the refractive index n2 of the negative lens is L2 it is therefore between the values -0. 01 and +0.01. The inventive lens according to the above data table thus belongs to the one outlined in the preamble of claim 1 general design. For him, the combinatorial features a) + b) + c) + d) of the entitlement indicator fulfilled as follows: a) The refractive indices of the lenses L., L?, L, namely: n1 = 1.65844 n2 = 1.67270 n3 = 1.6910 increase in the direction of light from lens to lens. b) The refractive index n = 1.6910 of lens L3 is greater than 1.67, and its Abbe number 93 = 54.80 is greater than 45. c) The radius R4 of the negative lens L2 is related to the radius R1 the positive front lens L. in a ratio, viz R4 = + 41.27 - ---. or = +0. 9640, which is between the values R = + Zj. . oj and 0.9 lies. d) The two air gaps a1 and a are in relation to each other a. = 10. 241 a = ii. = 5 = 0.9091, and that value lies cLy-'ttw -0. between 1.1. and 0. 85. The conditions of the claim are therefore all met. In the embodiment are also at the same time meets the conditions of the subclaims. Namely, in the case of the negative lens L2, R4 = +41.27 and R. R3 = -60. 91; the ratio of R is therefore -0.6776, 3 and its absolute value is thus between the values 0.63 and0.70. Next are the radii of the front lens L ,, namely R. R1 = +42. 81 and R2 = -7013. 04, in the ratio = -0. 006109diens 2 2 is therefore in the range between -0.05 and +0.05. Be here notes that in this embodiment the lens L1 is a Biconvex lens is. The condition of claim 3 would also can be fulfilled if instead a plano-convex lens or a positive meniscus forms the front lens of the system would. According to the table of figures above, the last one is also Dimension system lens L3 so that its radii R6 = 56 and R. Ru- = +167. 23 in the ratio R6 = -0. 2844 stand so that of 5 The absolute value is between the values 0.20 and 0.30. Finally, the mean thicknesses are d1 = 7.476 and d = 6. 799 of lenses L and L3 in relation d. - = 1.0996. This number is therefore between the values 1.15 3 and 0. 9. At the same time, the sum of all three mean thick (d1 + d2 + d3) of the three lenses L 2 L 3 des Systems with 17,244 smaller than half the overall length = 38,750 of the total lens, i.e. less than 19,375.

Claims

Protection claims 1) Three-lens photographic lens in which a diverging lens is enclosed by two converging lenses, in which the overall length of the overall lens is between 30 and 45% of the total focal length and in which the refractive indices and the glasses used for the lenses are all in the range between 1.65 and 1.75, where the difference between the arithmetic mean of the refractive indices of the converging lenses and the refractive index of the negative lens is between the values -0.01 and +0.01 Lens staggered in such a way that they increase in the direction of light from lens to lens, in other words, expressed as a formula: b) the last lens (L3) of the objective arranged on the image side consists of a glass with a refractive index nd greater than 1.67 and a g value greater than 45; c) the ratio of the radius of the image-side surface of the negative lens adjacent to the diaphragm to the radius of the front surface: the object-side first converging lens lies between the values 1.05 and 0.9, i.e. expressed in a formula: d) the ratio of the first air gap in the direction of light to the second air gap accommodating the diaphragm is between the values 1.1 and 0.85, expressed as a formula: 2) Objective according to claim 1, characterized by such a deflection of the negative center lens that the absolute value of the ratio of the radius of the rear surface to the radius of the front surface is between the values 0.63 and 0.70, expressed in a formula: 3) Lens according to claims 1 and 2, characterized in that the ratio of the radius of the front surface to the radius of the rear surface of the front converging lens of the lens is between the values -0.05 and +0.05, expressed as a formula: 4) Lens according to claims 1 to 3, characterized in that in the converging lens following the diaphragm, the absolute value of the ratio of the radius of the rear surface facing the image to the radius of the front surface facing the diaphragm is between the values 0.20 and 0.30, expressed as a formula: 5) Lens according to Claims 1 to 4, characterized in that the ratio of the mean thickness of the front-side converging lens to the mean thickness of the image-side converging lens is between the values 1.15 and 0.9, expressed in a formula: at the same time, the sum of the mean thickness of all lenses is less than half the overall length of the lens. 6) Lens according to claims 1 to 5, characterized from the following design data, based on the standard combustion width of f = 100 mm:

R1 = + 42.81 d1 = 7.476 n1 = 1.65844 = 50.84 R2 = -7013. 04 a1 = 10,241 R = -60.91 d = 2.969 n2 = 1.67270 1-2 = 32.23 R = +41.27 a2 = 11,265 R5- + 1 67. 23rd d = 6.799 n3 = 1.6910; 3 = 54.80 R6 = -47. 56