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Linsensystem aus mindestens vier durch Luftabstand voneinander getrennten
Gliedern. Für optische, besonders aber für photographische Zwecke ist es noch heute
das Ziel der Konstrukteure und der Wunsch der Benutzer, ein Linsensystem zu besitzen,
welcheseinverzeichnungfreies Bild von großer Helligkeit und guter Schärfe bei großer
Bildfeldausdehnung entwirft. Im weitesten Umfange stellt man diese Ansprüche in
ihrer Gesamtheit an das photographische Objektiv. Sie sind aber nicht minder dringlich
für Projektionsobjektive, für Mikroskop- und Fernrohrobjektive.
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Man nähert sich diesem Ziel, wenn es gelingt, das Linsensystem für
eine große relative öffnung für alle Farben sphärisch zonenarm zu korrigieren, die
Sinusbedingung zu erfüllen, die Koma und den Astigmatismus bei weitgehender Bildfeldebnung
zu beseitigen, Orthoskopie zu erreichen und Reflexbilder unschädlich zu machen.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist schwierig, und man hat schon sehr viele
Linsenkombinationen in die Praxis eingeführt, welche sich dem großen Ziele nähern.
Aber es ist noch nicht gelungen, das Ziel voll zu erreichen, denn in einem oder
mehreren Punkten bleiben die äußersten Wünsche noch unerfüllt.
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Mit dem im folgenden beschriebenen neuen System kommt man wieder einen
Schritt weiter. Man erzielt bei schwachen Linsenkrümmungen große relative öffnung,
großes Bildfeld und fast völlige Beseitigung der Zonen aller Korrektionen. Kleine
Linsenkrümmungen im Verhältnis ihrer Durchmesser verbürgen die Sicherheit in der
Qualität des Bildes und erleichtern die fabrikatorische Herstellung der Linsen.
Es ist aber auch gelungen, die anastigmatische Bildfeldebnung auch ohne Verwendung
des schweren Bariumkrons herbeizuführen und Gläser zu benutzen, welche in Reinheit,
Haltbarkeit und Farblosigkeit an erster Stelle stehen.
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Der Erfolg ist einer neuen Korrektionsidee zu danken. Von bekannten
Korrektionsmitteln mögen genannt sein: die Anwendung von Sammel- und Zerstreuungsflächen
zur Beseitigung der sphärischen Aberration, von Kron und Flintgläs zur chromatischen
Korrektion und die Benutzung des hochbrechenden Bariumkrons -zur anastigmatischen
Ebnung des Bildfeldes.
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Die neue Korrektionsidee ist die Gegenüberstellung des Fraunhofer-
und des Gauß-Typs in einem aus mindestens vier durch Luft getrennten Gliedern bestehenden
Doppelobjektiv zur Herbeiführung der Zonenarmut und der sphärochromatischen Korrektion.
Dabei ist von der Mitte des Objektivs auszugehen, welche eine bikonvexe Luftlinse
ist
und das Doppelobjektiv in einen mehrgliedrigen sammelnden Teil
nach dem Fraunhofer-Typ (sammelnde Linse voran) und in einen mehrgliedrigen sammelnden
Teil nach dem Gauß-Typ (zerstreuende Linse voran) spaltet.
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Ähnliche Objektive sind schon bekannt, aber in ihnen spaltet die bikonvexe
Luftlinse das Objektiv in zwei aus mehreren Gliedern bestehende sammelnde Teile
desselben Typs, entweder in zwei Teile nach dem Fraunhofer-oder in zwei nach dem
Gauß-Typ.
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Der Fraunhofer-Typ ist günstig für Erfüllung der Sinusbedingung und
der Gauß-Typ für die spbärochromatische Korrektion. Außerdem hat der erstere 'Neigung
nach positiven, der zweite nach negativen sphärischen Zonen.
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Das Objektiv von Conrad und H o r a c e B e c k gemäß der britischen
Patentschrift 14673 A. D. igo8 gehört zu den Doppelobjektiven, bei welchen die bikonvexe
Mittenluftlinse zwei sammelnde Teile nach dem Gauß-Typ trennt. In diese Luftlinse
ist -eine Glaslinse ohne ausgesprochene Brennweite, also .eine Linse von der Wirkung
einer Planplatte als bloße Korrektionslinse eingeschoben. Sie hat im Beispiel des
genannten Patents eine sammelnde Wirkung, die das 25fache des Doppelobjektivs besitzt,
also für die sammelnde Wirkung des letzteren bedeutungslos ist. ° Beim ersten Blick
mag auch das in der amerikanischen Patentschrift i 168 873 von i 9 i 6 beschriebene
Objektiv von C h a r 1e s H e n r i Florian mit der neuen Idee verwandt erscheinen.
Indes ist die Mittenluftlinse nicht bikonvex, sondern konvexkonkav und trennt das
Doppelobjektiv nicht in zwei sammelnde Teile, sondern in einen stark zerstreuenden
Teil (mit Zerstreuungslinse voran) und in einen stark sammelnden Teil nach dem Fraunhofer-Typ.
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Um nun rein äußerlich das neue Objektiv vom Bekannten abzugrenzen,
ist es ein Linsensystem aus mindestens vier durch Luft voneinander getrennten einfachen
oder verkitteten Gliedern, von denen zwei innere Menisken verschiedenen Stärkenvorzeichens
eine bikonvexe Luftlinse einschließen, welche das Objektiv in zwei Teile von sammelnder
Wirkung trennt, deren Glieder in der Reihenfolge abwechselndes Stärkenvorzeichen
besitzen. Bei einem solchen Linsensystem soll nach der Erfindung das die bikonvexe
Luftlinse begrenzende konkavkonvexe sammelnde Glied eine Brennweite haben, welche
kleiner ist als der dreifache Betrag der Brennweite des gesamten Objektivs.
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Von Vorteil für ein großes Bildfeld ist es dabei, da,ß die für das
Stärkenvorzeichen maßgebenden Krümmungen der Linsen ihre Konkavität der Blende des
Objektivs zukehren.
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Die getrennten Glieder können sämtlich einfache Linsen sein. Um aber
in der Auswahl gut haltbarer und in der Beschaffenheit tadelloser Glasarten nicht
beengt zu sein, verkittet man ein oder mehrere Glieder je aus zwei Gläsern verschiedener
Dispersionskraft, und zwar aus einer Sammel- und einer Zerstreuungslinse.
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Von den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen ist Nr.
i in Abb. i und Nr. 2 in Abb. 2, Nr. 3 in Abb.3 und Nr. 4 in Abb. 4 dargestellt.
Nr. i und 3 haben vier und Nr. 2 und 4 fünf durch Luft getrennte Glieder. In Nr.
i ist das zweite und vierte Glied, im Beispiel Nr. 2 nur das zweite Glied, in Nr.
3 die äußere Zerstreuungslinse, in Nr. 4 das zweite Glied verkittet.
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In den Beispielen entsprechen die Buchstaben denen in der Abbildung.
B ist der Blendenort.
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Beispiel i.
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Objektiv aus vier getrennten Gliedern. Relative Öffnung 1 :3,2r Brennweite
ioo.
| Radien: Dicken und Entfernungen: |
| yi = -f- 3246 |
| dl = 3,86 |
| y2 = + I85,5 |
| 1l = o |
| 73 = -f- 2937 |
| d2 - 4,I7 |
| y4 = Co |
| d2 - 2,o= |
| 7s = + 18,55 |
| bi = 5,41 |
| ys = - 7730 |
| b2 = 2,32 |
| - 37,10 |
| d3 = 2,32 |
| y8 = - 25,35 |
| 12 = I,o8 |
| 79 = oo . |
| d4 - 6,oo |
| yio =- 32,31- |
| d4 = I4,87 |
| Glasarten: |
| El = L3 : MD = 1,5331 |
| v =58,o |
| L2 = L4 : nD = 1,5795 |
| v = 53,8 |
| L.= = L4 : MD -1,5749 |
| v 41,3 |
Beispiel z.
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Objektiv aus fünf getrennten Gliedern. Relative Öffnung 1 :3,2. Brennweite
ioo.
| Radien: Dielten und Entfernungen: |
| yi = + 32,46 dl = 3,86 |
| r2 -+ 185,5 h- o |
| Y3 = + 29 37@ |
| 4 _- 4.I7 |
| r4 = x |
| d2 - 2,0I |
| Y5 --- -f 18,55 |
| bi = 5,41 |
| Y6 = - 77,30 |
| b2 |
| r7 =-- 37,10 |
| d3 -1,70 |
| r$ - - 25,66 |
| l2 = I,08 |
| r9 = - 208,7 |
| d4 = 309 |
| rio = - 219,5 |
| 13 = 897 |
| rii = - 32,31 |
| d5=4,17 |
| Glasarten: |
| L, = L3 : nD = 1,5331 - 58,0 |
| l - |
| L1 = L5: MD = 1,5795 |
| =' = 53,8 |
| L2 = T 4 : nD -`-- 1,5749 |
| :` = 41,3 |
Beispiel 3.
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Objektiv aus vier durch Luft getrennten Gliedern, von denen nur das
äußere zerstreuende Glied aus zwei miteinander verkitteten Linsen besteht, um seine
fabrikatorische Herstellung zu erleichtern. Die relative Öffnung ist r :6 und die
Brennweite ioomm.
| Radien: Dicken und Entfernungen: |
| r1 = + 17,01 di = 340 |
| Y2 = + 37,42 |
| 11 = 0,09 |
| Y, = -E- 23,81 d2 - o, 60 |
| r4 = + 1330 |
| 12 = 5 , 10 |
| Y. = - 38,78 |
| d3 = 0,85 |
| Y6 = - 29,00 13 = 1,45 |
| y7 =- 14,8o |
| d4 = o,85 |
| r9 - |
| d4 = 3,61 |
| r9 = - IS,o3 |
| Glasarten: |
| L1 - L3 = L4' : nD = 1,6229 |
| v-57,1 |
| L2 = L4 : nn = 1,5479 |
| L' = 45,9 |
| Beispiel q.. |
| Objektiv aus fünf getrennten Gliedern, von |
| denen das zweite Glied (L.,+L2') verkittet |
| ist. Relative Öffnung L :'2,9. Brennweite |
| 100 mm. |
| Radien: Dicken und Entfernunben: |
| Yi = + 3424 |
| di = 557 |
| Y2 = + 95,46 |
| 1l = o,16 |
| Y3 = + 29,46 d2 = 6,o5 |
| Yq = J0 |
| d2 = 0,8o |
| Y5 = + 19,27 12 = 9,60 |
| r6 = - 63,72 |
| d3 = 2#87 |
| Y7 = - 35.83 13 = 223 |
| Y, = - 2469 |
| d4 = 1,92 |
| 19 = - 119.45 14 = 4,80 |
| Yio = - 20704 |
| d5 = 6,69 |
| Y11 - - 31,86 |
| Glasarten |
| L1 - L3 = L5 : MD - 1,6231 |
| . =56,8 |
| L2 : "D = 1,5713 |
| 53,0 |
| L2 : nD = 1,5773 |
| 4.L.1 |
| L q : MD = 1,6282 |
| v = 38,9 |