Lichtstarkes fünflinsiges Objektiv aus drei in Luft stehenden Gliedern. Die vorliegende Erfindung betrifft ein lichtstarkes, fünflinsiges Objektiv, bestehend aus drei in Luft stehenden Gliedern, von denen die beiden äussern aus je zwei mitein- nder verkitteten Einzellinsen entgegengesetz ten Stärkevorzeichens derart. zusammengesetzt sind, dass jede der beiden verbindenden Kitt- il äehen eine sammelnde Wirkung besitzt.
Diese Objektivform stellt eine Weiterentwicklung der zuerst von H. Harting 1899/1900 vorge schlagenen und in der angewandten Technik als Heliar-Typ bezeichneten Bauform dar.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Wei- terentwicklung jener speziellen Bauform des lleliar-Typus dar, bei dem die sammelnden Kittfläelien gegen die innenstehende Zer streuungslinse und damit auch gegen die Blende konvex sind.' Bei dieser Form sind iiussei-deni die Flächenbrechkräfte auf die bei den Einzelflächen der innenstehenden Zer- sii-euun:
slinse ungleichmässig verteilt, und ihre (Tesamtbreelikraft ist so gross bemessen, dass sie zusammen mit dem auf der Seite der Jüngeren Strahlungsweite angeordneten, sam- iiielnd wirkenden verkitteten Vorderglied eine Kombinationsbreehkraft aufweist, deren Wert zwischen -4,5 und -l-1,5 dptr, bezogen auf eine Objektivbrennweite von 100 mm, liegt, so dass also der Verlauf von Parallelstrahlen, die in das Gesamtsystem auf der Seite der län- ren Strahlungsweite einfallen,
zwischen die ser innenstehenden ungleiehschenkligen Bi konkavlinse und dem ihr nachfolgenden, auf der Seite der kürzeren Strahlungsweite ange- ordneten stark sammelnden Kittglied, also in dem meistens als Blendenraum dienenden hin- tern Luftabstand, nur schwach divergent oder nahezu parallel oder höchstens schwach kon vergent gegen die optische Achse geneigt ist.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Bildgüte in den seit lichen Bildfeldteilen auch für sehr lichtstarke Ausführungsformen des Heliar-Typus, unter spezieller Berücksichtigung einer besonders feinen ausseraxialen Korrektion der chroma tischen Querabweichungen für mehrere Far ben, das heisst also über einen verhältnismässig breiten Spektralbereieh hinweg.
Das Objektiv nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes ist zwecks Herbeiführung einer guten Erfüllung der Schwarzschild-Bedingung derart aufgebaut, dass die beiden in den ver kitteten Aussenkomponenten angeordneten Sammellinsen aus schwerbrechenden Gläsern bestehen, deren Brechzahl (hier und im fol genden stets auf die d-Linie des Heliumspek trums bezogen) grösser ist als 1,63 und dass ausserdem die einzelne innenstehende ungleieh- schenklige Bikonkavlinse aus einem schwer brechenden Baryt-Flint-Glas besteht, dessen Brechzahl grösser als 1,
6 ist und dessen Abbesche Zahl v grösser ist als 42. Diese un- v erkittete Negativlinse ist derart ungleich schenklig gestaltet, dass ihre relative Durch biegung, worunter das Produkt aus dem Ab solutwert des Radien-Quotienten der im Sinne der photographischen Aufnahme objektseitigen Vorderfläche und der bildseitigen Rückfläche mal der Öffnungszahl der Anfangsöffnung des Objektives verstanden ist, zwischen den Wer ten 8,33 und 12,00 liegt.
Zur formelmässigen Darstellung dieses Pro duktes ist in Übereinstimmung mit dem in dem Hauptpatent gegebenen Beschreibungs text der auf der Seite der längeren Strah lungsweite stehende Vorderradius dieser ein zelnen Zerstreuungslinse L3 mit R. und der der kürzeren Strahlungsweite zugekehrte und damit auch meistens der Blende benachbarte hintere Krümmungsradius mit R5 bezeichnet sowie die Öffnungszahl der (relativen) An fangsöffnung des Gesamtobjektives durch das Symbol Z dargestellt.
Damit kann für dieses Produkt PD der relativen Durchbiegung dieser Negativlinse der Ausdruck
EMI0002.0008
geschrieben werden, womit der BedingLings- ausdruck für diese ungleiehschenklige Baryt- Flint-Linse dann 8,33 < PD < 12,00 lautet.
In diesem durch das Hauptpatent gege benen Rahmen können sehr lichtstarke Bau formen des Heliar-Typus dadurch mit einer besonders feinen Bildfehlerbehebung ausge stattet werden, dass in Übereinstimmung mit den dieser Erfindung zugrunde liegenden Un tersuchungen zusätzliche konstruktive 1-#,Iass- nahmen realisiert werden, die Gegenstand des vorliegenden Patentes sind.
Erfindungsgemäss besitzt das Glas der der kürzeren Strahlungsweite zugekehrten Sam- tnellinse eine Brechzahl, die grösser ist als 1,675, wobei gleichzeitig die Brechzahl des Glases der mit ihr verkitteten Negativlinse kleiner ist als das arithmetische -Mittel der Brechzahlen der beiden andern, in Richtung der längeren Strahlungsweite angeordneten Zerstreuungslinsen.
Das angestrebte Ziel, auch "für sehr licht starke Objektive dieses Typus eine wesent liche Verbesserung der Bildgüte in den seit- lichen Bildfeldteilen herbeizuführen, wird durch diese erfindungsgemässe Verteilung der Brechzahlen der Gläser weitgehend erreicht.
Es gelingt dadurch beispielsweise, die grösste astigmatisehe Differenz innerhalb eines Ge sichtsfeldes, welches von einer Hauptstrahlen- neigung - bezogen auf den Blendenraum von 30 gegen die optische Achse überdeckt wird, von über 0,70 bis 0,75 % auf weniger als die Hälfte, nämlich auf etwa. 0,35 ,ö der Gesamtbrennweite des Objektives, zu reduzie ren bei einer gleichzeitigen vorzüglichen Koma- korrektion in eben diesen seitlichen Bildfeld teilen.
Es hat sich nach durchgeführten Unter suchungen gezeigt, dass in diesen vorgenann ten seitlichen Bildfeldteilen auch die chroma tischen Restaberrationen besonders fein aus korrigiert werden können, wenn an den beiden chromatisch überkorrigierenden Kittflächen eine solche Dispersionsverteihing vorgenom men ist, dass gleichzeitig einerseits die Summe der v-Wert-Differenzen an beiden Kittflächen grösser ist als 27,5 und wenn gleichzeitig die v-Wert-Differenz an der der längeren Strah lungsweite zugekehrten Kittfläche grösser ist als 105 %,
jedoch kleiner ist als '?05 % der v- )V ert-Differenz der Gläser, welche die andere und der kürzeren Strahlungsweite zugekehrte Kittfläche begrenzen. Hierdurch gelingt es beispielsweise, die ehromatisehe Bildhöhen differenz zwischen dem blauen und gelben Hauptstrahl mit den Wellenlängen .1358 AE und 5876 AE, wobei die Neigung des letz teren im Blendenraum gegen die optische Achse \?8,0 beträgt, kleiner zu halten als drei Hunderttausendstel der Gesamtbrenn weite des Objektives.
In der nachfolgenden Zahlentafel wird eine beispielsweise Ausführungsform des Objek tives nach vorliegender Erfindung an--egeben, welche bei einer relativen Öffnung von 1 : 3,5 ein anastigmatiseh geebnetes Bildfeld von nahezu 60 bei einer vorzüglichen sphäro- chromatischen Korrektion nebst einer beson ders feinen Behebung der ehromatisehen La teral-Aberrationen in den seitlichen Bildfeld teilen aufweist.
In diesem Beispiel sind die ILrümmungs- radien der Linsenflächen mit R, die Achsen dicken der Linsen mit cl und ihre Abstände mit. a bezeiehnet. Der der Seite der kürzeren Strahlungsweite zugeordnete hintere Luft abstand (a2) enthält die Blende, deren Ab- stand von den benachbarten Flächenscheiteln (R5 und R6) mit b1 und b2 gegeben ist. Diese Blende ist in der Zeichnung mit B bezeichnet.
Die verwendeten Gläser sind durch ihre Breehzahl und die Abbesehe Zahl v eharak- terisiert.
Die Gesamtbrennweite dieser Ausführungs- form ist gleich 1,0000, und die paraxiale Sehnittweite für das unendlich ferne Objekt ist mit. po' angegeben.
Die nutzbare Sstem- öffnung beträgt<B>0,2857.</B>
EMI0003.0025
<I>Beispiel:</I>
<tb> F <SEP> = <SEP> 1,0000 <SEP> <B>1</B>: <SEP> 3,5 <SEP> pa' <SEP> = <SEP> 0,8203
<tb> R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,30809
<tb> dl <SEP> = <SEP> 0,07702 <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1,65110 <SEP> v1 <SEP> = <SEP> 58,6
<tb> R.11 <SEP> = <SEP> -0,89346
<tb> <I>dz</I> <SEP> = <SEP> 0,018-19 <SEP> <I>n@</I> <SEP> = <SEP> 1,60266 <SEP> v2 <SEP> = <SEP> 38,-1
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 5,80308
<tb> a1 <SEP> = <SEP> 0,03521 <SEP> Luft
<tb> R-1 <SEP> = <SEP> -0,80630
<tb> d<B>3</B> <SEP> = <SEP> 0,01849 <SEP> n.s <SEP> = <SEP> 1,64282 <SEP> v<B>3</B> <SEP> = <SEP> 17,9
<tb> R5 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,28344
<tb> <B>bi</B> <SEP> = <SEP> 0,04625
<tb> = <SEP> 0,07179 <SEP> Blendenraum
<tb> <I>b2</I> <SEP> = <SEP> 0,
02554
<tb> R6 <SEP> = <SEP> unendlich
<tb> d4 <SEP> = <SEP> 0,01849 <SEP> % <SEP> = <SEP> 1,58241 <SEP> v.1 <SEP> = <SEP> 40,6
<tb> R7 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,32195
<tb> <I>c</I>1<I>5</I> <SEP> = <SEP> 0,07271 <SEP> n5 <SEP> = <SEP> 1,69347 <SEP> v5 <SEP> = <SEP> 53,5
<tb> R3 <SEP> = <SEP> -0,52991 Es ist also:
n5 = 1,69347 und somit grösser als 1,675, und -gleichzeitig ist n4 = 1,58241, und dieser Wert ist kleiner als 25-#, 2-denn dieses 2 arithmetische Mittel beträgt
EMI0003.0032
<U>1,6.1282 <SEP> -E- <SEP> 1,60266</U>
<tb> = <SEP> 1,62274.
<tb> 2 Die v-Wert-Differenz im Frontglied be trägt vl-v2 = 58,6-38,4 = 20,2.
Die v-Wert- Differenz im Ilinterglied beträgt v5-)"1 = 53,5--10,6 = 12,9. Nun sind<B>105%</B> von 12,9 = 13,545 und 205 % von 12,9 = 26,445. Es ist also vl-v2 mit 20,2 grösser als 13,545 und zugleieh kleiner als 26,-14. Weiterhin ist die Summe dieser beiden v-Wert-Differenzen, nämlich 20,2 +<B>12,9</B> = 33,1 und damit grösser als 27,5. Die Brechzahl von L5 ist mit 1,693-17 grösser als die von L1 mit 1,65110.
Ausserdem ist. die Entfernung L5 <I>=</I> L3 <I>=</I> a., + (1.l = 0,09028 grösser als die L1 = L3 = d2 <I>+</I> a1 = 0,05370.
Weiterhin ist n3 = .1,64282 und n5 = 1,69347. Ihr arithmetisches Mittel beträgt 1,668145 und ist somit grösser als n1 = 1,65110.
Durch diese konstruktiven und baulichen Massnahmen konnte das vorgesteckte Ziel in vollem Umfange erreicht und damit eine mass- gebliehe Weiterentwicklung des IIeliar-TYps erzielt werden. Aieh bei der hohen relativen Öffnung von 1 :
3,5 und darüber hinaus besitzt dieses Objektiv eine hervorragende sphäro- ehroniatische Iiorrektion mit einem so weit- gehend verminderten sekundären Spektrum, dass solche Objektive je nach ihrem speziellen Aufbau als Halb-Apoehromate ausgebildet sind oder sogar eine reguläre apoehromatische s Korrektion besitzen.