DE898361C - Photographisches Objektiv - Google Patents

Description

• Photographisches Objektiv Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der für die Zwecke der Photographie und der Projektion bestimmten bekannten Objektive, die aus einer Bikonkavlinse und zwei diese mit Luftabstand einschließenden sammelnden Gliedern besteht, von denen das eine aus zwei Linsen entgegengesetzter Brechkraft zusammengesetzt ist, deren einander zugekehrte Flächen in ihrer ganzen Ausdehnung nahe oder unendlich nahe benachbart sind und deren Gesamtscheitelbrechwert positiv ist. Die Erfindung geht von Objektiven dieser Gattung aus, bei denen den absoluten Werten nach die Radien der einander benachbarten Flächen in dem zusammengesetzten sammelnden Glied und der Radius der stärker gekrümmten Fläche der genannten Bikonkavlinse größer sind als ein Viertel, der Radius der anderen Fläche dieser Bikonkavlinse größer ist als die Hälfte, die Radien der beiden dieser Linse zugekehrten Flächen der sammelnden Glieder größer sind als fünf Achtel und der Radius der hinteren Außenfläche größer ist als zwei Fünftel der Objektivbrennweite.
• Objektive, die diese besonderen Merkmale aufweisen, lassen sich dadurch verbessern, daß man. gemäß der Erfindung wenigstens eine der brechenden Flächen derart asphärisch gestaltet, daß die Meridiankurve der Fläche durch den Ausdruck 9=y+a4p4+ac9Pc+asp$+... darstellbar ist, wenn mit O der Radiusvektor der Meridiankurve bezeichnet wird, der vom Mittelpunkt der Scheitelschmiegungskugel mit dem Radius y ausgeht und unter dem Winkel 99 gegen die optische Achse des Systems geneigt ist, wobei wenigstens zwei der Koeffizienten von Null verschieden und von verschiedenen Vorzeichen sein sollen, daß man dabei in dem optisch beanspruchten Teil der asphärischen Flächen dem absoluten Betrag des Verhältnisses Werte von mindestens 0,0004 gibt, wenn die betreffende Fläche einen festen Stoff und Luft voneinander trennt, und mindestens 0,004, wenn die Fläche zwei feste Stoffe oder einen festen und einen flüssigen Stoff voneinander trennt, und daß man schließlich den Krümmungsradius im Scheitel der ersten Fläche des Objektivs mindestens gleich drei Achtel vom Wert der Objektivbrennweite macht.
• Bei Erfüllung dieser Bedingungen lassen sich Objektive erzielen, die bei ausgedehntem Bildfeld noch gute Bildschärfe bei einem Öffnungsverhältnis ergeben, das beträchtlich über 1:2,7 hinausgeht. Dieses Öffnungsverhältnis hatte bisher bei der fraglichen Objektivgattung als die Grenze des Erreichbaren zu gelten, sofern man sich nicht auf besonders kleine Brennweiten von etwa i bis 2 cm beschränkte und nicht zu bescheidene Anforderungen an die Schärfe und Brillanz der Bilder stellte. Bei den großen erreichbaren Öffnungsverhältnissen zeichnen sich die Objektive der vorliegenden Art durch den einfachen Aufbau des Systems aus, der es gestattet, die Objektive verhältnismäßig kurz zu bauen und eine günstige Lichtverteilung im Bildfeld zu erzielen.
• Hinsichtlich des zusammengesetzten Gliedes des Objektivs sei bemerkt, daß man die beiden Linsen entgegengesetzter Brechkraft, aus denen das Glied bestehen soll, im allgemeinen miteinander verkitten wird, ohne daß dies jedoch erforderlich ist, wenn man auf die Vermeidung von Reflexionsverlusten durch Zwischenfügen eines Kitts verzichtet. Läßt man einen entsprechenden Abstand zwischen den beiden Linsen des zusammengesetzten Gliedes zu, den man in den Grenzen bis zu einigen Zehntel Millimetern halten wird, so kann man auch die Radien der einander zugekehrten Linsenflächen dieses Gliedes in ihrer Größe voneinander abweichen lassen oder eine oder beide Flächen deformieren. Auch jede andere Fläche des Objektivs kann jedoch zur Deformation in der oben vorgeschriebenen Weise herangezogen werden. Es versteht sich, daß man neben einer oder mehreren in dieser Weise deformierten Flächen auch andere Flächen in anderer Weise, z. B. in geringerem Maße durch Retusche, deformieren kann. Ist eine Fläche deformiert, so sind die oben angeführten Grenzwertbedingungen für die Radien auf die Scheitelschmiegungskugel der betreffenden Fläche zu beziehen.
• Was die Art der asphärischen Flächen betrifft, so können die Abweichungen von der Scheitelschmiegungskugel sowohl in Auftragungen als auch in Abtragungen bestehen. Die oben angegebenen Mindestwerte für die Abweichungen der Meridiankurve sollen in dem optisch beanspruchten Teil der Fläche wenigstens in einer Zone erreicht werden und können dann, ihrem absoluten Wert nach, weiter zunehmen, aber auch wieder abnehmen.
• Die oben vorausgesetzte Zählweise für die Reihenfolge der Linse und der brechenden Flächen bezieht sich auf die Lage der Objektive bei der Aufnahme im Sinne einer Verkleinerung,. wobei die erste Linse die dem aufzunehmenden Objekt zugewandte ist. Bei der Verwendung der Objektive zur Wiedergabe ist diese erste Linse der Projektionswand zugekehrt.
• In der Zeichnung und in den untenstehenden Tafeln sind beispielsweise vier der Erfindung entsprechend ausgebildete Objektive wiedergegeben, deren jedes aus einer Sammellinse L1, einer Bikonkavlinse L2, einer Zerstreuungslinse L3 und einer Sammellinse L4 besteht. Die beiden letztgenannten Linsen bilden zusammen ein gemeinsames Glied. Sie sind bei dem ersten, dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel miteinander verkittet, während sie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine dünne Luftlinse miteinander einschließen. Die in den Tafeln angegebenen Maße beziehen sich auf eine Brennweite von ioo. Der Radiusvektor der Meridiankurve einer deformierten Fläche, der vom Mittelpunkt der Scheitelschmiegungskugel der betreffenden Fläche ausgeht, ist in den Tafeln mit O und dem entsprechenden Index bezeichnet und in Abhängigkeit von dem Winkel 99 ausgedrückt, den er mit der Achse des Objektivs einschließt. Mit r ist bei den asphärischen Flächen der Krümmungshalbmesser im Scheitel der Fläche bezeichnet.

  i. Ausführungsbeispiel (Abb. i)

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  Radien I und Abstände I nd v

  r1 = + 41,01

  dl = 17,24 i,62oig 60,4

  r2 = - 4941,80

  1l = 6,6

  r3 = - 82,996

  d2 = 4,53 1,62423 35,8

  r4 = -f- 35,377

  12= 8,53

  r5 = -@.. 114,70

  d3 = 431 159551 39,2

  r6 = r7= + 35,89-

  d, = 11,64 i,67iio 47,3

  r8 = - 6393

  Die Fläche 5 ist asphärisch, und es ist P5 = ;- 11:4,70 -I- 95126 10-7 . 114,704 . 994 - 6,8290 - 10-'o . 11470 ' 108 ' 996 - 244178 ' 10- 12 114,70" Das Öffnungsverhältnis beträgt 1 : 2 und das Bildfeld etwa 4o°.

  2. Ausführungsbeispiel (Abb.2)

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  Radien I und Abstände

  r1 = -f- 4725

  dl = 19,18 1,61851 60,5

  r2 = - 57545

  1l = io,o6

  r3 = - 124,905

  d2 = 4,o2 1,67394 32,1

  r4 = -E- 42,o8

  1, = 1o,86

  r5 = + iig,oo

  d3 = 3,o6 1,59841 38,6

  r6 = -I- 45,35

  La = o,=9

  r7 = + 45,58

  d4 = 1396 167047 47,2

  r6 = - 70,59

  Die Fläche i ist asphärisch, und es ist ,01 = + 47,25 + 5,3596 - 10-' - q.7,254 . 994 -1,1570 . io-io. 47,256 . lps.
• Das Öffnungsverhältnis beträgt i : 1,5 und das Bildfeld etwa 35°.

  3. Ausführungsbeispiel (Abb.3)

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  Radien I und Abstände I na

  yi = + 43,22

  d1 = 13,40 1,65725 51,1

  y2 = - 422,51

  11 = 6,38

  ys = - 75,20

  d2 = 5,66 1,65446 33,8

  74 = + 33,98

  l$ = 8,72

  y5 = + 763,77

  d3 = 2,64 1,54895 45,4

  r6 = + 29,78

  d4= 0,02 1,5347 43,0

  r7 = + 26,53

  d, = 16,42 1,65725 51,1

  7s = - 49,o66

  Die Fläche 7 ist asphärisch, und es ist 27 = + 26,53 + 7,7290 - 1O- s ' 26534 - 994 - 0,1582 . I0-9 . 26,536 . (P6 + 5,243 # io-" . 26,5310 . 9110. Das Öffnungsverhältnis beträgt i : 2 und das Bildfeld etwa 40°.

  4. Ausführungsbeispiel (Abb.4)

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  Radien I und Abstände I na

  y1 = + 43,055

  di = 13,35 1,65725 51,1

  r2 = - 420,92

  11 = 6,35

  y3 = - 74,915

  d2 = 6,20 1,65446 33,8

  y4 = + 33,853

  1, = 8,68

  ys = + 513,825

  d3 = 2,63 1,54895 45,4

  r, = ;- 26,429

  d4 = 0,02 1,5347 43,0

  77 = + 26,429

  d5 = 16,35 1,65725 51,I

  ye = - 49,868

  Die Flächen 6 und 7 sind asphärisch, und es ist

  2s = + 26,429 + 1,o8717 -1o- 5 # 26,4294 # P4-2J5271

  - =o-8 . 26,4296 . V + 1,34175 # 1o-11 . 26,429' . 99s

  + 4,3934 - i0-15 . 2642910 . p10 und Q7 = + 26,429

  + 7,7290 # io-6 . 26,4294 . p4- 9I582 # 1o-9 . 26,4296 P' + 5,2143 - io-1s . 26,42910 -. (Pio_ Das Öffnungsverhältnis beträgt i : 2 und das Bildfeld etwa 40°.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Photographisches Objektiv, bei dem eine Bikonkavlinse von zwei sammelnden Gliedern mit Luftabstand eingeschlossen wird, von denen das eine Glied aus zwei Linsen entgegengesetzter Brechkraft zusammengesetzt ist, deren einander zugekehrte Flächen in ihrer ganzen Ausdehnung nahe oder unendlich nahe benachbart sind und deren Gesamtscheitelbrechwert positiv ist, und bei dem den absoluten Werten nach die Radien der einander benachbarten Flächen in dem zusammengesetzten sammelnden Glied und der Radius der stärker gekrümmten Fläche der genannten Bikonkavlinse größer sind als ein Viertel, der Radius der anderen Fläche dieser Bikonkavlinse größer ist als die Hälfte, die Radien der beiden dieser Linse zugekehrten Flächen der sammelnden Glieder größer sind als fünf Achtel und der Radius der hinteren Außenfläche größer ist als zwei Fünftel der Objektivbrennweite, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der brechenden Flächen des Objektivs derart asphärisch ist, daß die Meridiankurve der Fläche durch den Ausdruck darstellbar ist, wenn mit 9 der Radiusvektor der Meridiankurve bezeichnet wird, der vom Mittelpunkt der Scheitelschmiegungskugel mit dem Radius r ausgeht und unter dem Winkel 99 gegen die optische Achse des Systems geneigt ist, wobei wenigstens zwei der Koeffizienten von Null verschieden und von verschiedenen Vorzeichen sein sollen, daß in dem optisch beanspruchten Teil der asphärischen Flächen der absolute Betrag des Verhältnisses Werte von mindestens 0,0004 annimmt, wenn die betreffende Fläche einen festen Stoff und Luft trennt, und mindestens 0,004, wenn die Fläche zwei feste Stoffe oder einen festen und einen flüssigen Stoff voneinander trennt, und daß schließlich der Krnmmungsradius im Scheitel der ersten Fläche des Objektivs mindestens gleich drei Achtel der Obj ektivbrennweite ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 119 gis, 375 896: v. Rohr, Die Bilderzeugung in optischen Instrumenten, Berlin 1904, S. 25 und 26.