Lichtstarkes sechslinsiges photographisches Objektiv Die Erfindung betrifft ein lichtstarkes, sechs- linsiges Objektiv, insbesondere für photographische Zwecke, dessen relative Öffnung beispielsweise bei f/2 liegt und welches innerhalb einer nutzbaren objektseitigen Gesichtsfeldausdehnung von etwa 42 bis 48 mit einer besonders fein korrigierten Bild- leistung ausgestattet werden kann, die sich über einen Bild'kreisdurchmesser erstreckt,
der zwischen 75 und 85 % der Gesamtbrennweite beträgt.
Lichtstarke Objektive mit besonders hohen Bild leistungseigenschaften sowie grosser relativer Öffnung und Bildfeldausdehnung sind von der Erfinderin kürzlich im amerikanischen Patent Nr.<B>2837009</B> beschrieben worden, die ebenfalls sechslinsig auf gebaut sind und mit einer extrem feinen Schärfen zeichnung ausgestattet werden können.
Diese vorbe- kannten Objektive besitzen ein normales dreilinsiges Vorderglied Gaussischer Bauart mit nachfolgender Blende, der ihrerseits ein dreigliedriges. Hinterglied in Richtung zur kürzeren Strahlungsweite nachg ,, schaltet ist, welches aus drei durch Luftabstände voneinander getrennten Bauelementen besteht.
Eine solche Linsenanordnung lässt sich immer dann mit Erfolg anwenden, wenn hinter der Blende auf der Bildseite ein. ausreichender freier Kameraraum zur Verfügung steht. Sofern jedoch nur ein aus mecha nischen Gründen beschränkter freier Bildraum nutz bar ist, wie etwa bei Klapp- oder Spiegelreflex- Kameras, wird ein solcher Aufbau gemäss dem ame rikanischen Patent Nr. 2 837 009 wegen auftretender Einbauschwierigkeiten nur bedingt anwendbar, in machen Kamerakonstruktionen sogar unanwendbar.
Da mit zunehmender Verfeinerung der photogra phischen Technik die Forderung nach Objektivtypen, welche mit einer besonders feinen Bildleistung aus stattbar sind, immer akzentuierter hervortritt, so ist von dieser Leistungsseite her ein echtes Bedürfnis der ausübenden Technik zu befriedigen, aber zugleich sind auch die mechanischen und funktionellen Erfor dernisse des Kamerabaues zu erfüllen., um solche photographischen Objektive extrem hoher Bild- leistung in die Kameras oder Bildgeräte einbauen zu können.
Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein, durch die ein Objektiv geschaffen ist, das mit einer extrem feinen Bildleistung ausgestattet werden kann und zugleich ein sehr eng gebautes zweilinsiges Hinterglied aufweist, welches einen grossen freien Bildraum zwischen der Blende und der Bildebene zur Verfügung stellt.
Das Objektiv nach der vorlie genden Erfindung ist wie folgt aufgebaut: Auf der Seite der längeren Strahlungsweite be ginnt das Objektiv mit einer meniskenförmigen sam melnden Frontlinse (L1) und einem ihr nachfolgenden dreilinsigen Systemteil<I>(L2,</I> L3, <I>L4),</I> welcher in Rich tung zur nachfolgenden Blende (B) hin der Reihe nach aus einem gegen die Blende konkaven stark zerstreuenden Meniskus (L2)
und einer innenstehen- den ungleichschenkligen Sammellinse (L3) sowie einer dieses Vorderglied gegen die Blende hin abschlie ssenden und der Blende ihre stärker zerstreuende Aussenfläche zukehrenden ungleichschenkligen Zer streuungslinse (L4) zusammengesetzt ist, während das auf der Seite der kürzeren Strahlungsweite stehende Hinterglied zunächst eine gegen die Blende konkave meniskenförmige Zerstreuungslinse (L5)
besitzt, der eine starksammelnde ungleichschenklige Sammel linse (L.) als hintere Aussenlinse des Objektivs nach folgt, wobei die beiden den äusseren Sammellinsen (L1 und L,) in Richtung zur Blende hin beigestellten und gegen diese Blende hohlen Negativmenisken (L2 und L5) mit solch starken Flächenbrechkräften ausgestattet sind,
dass jeder ihrer beiden gegen die Blende konkaven und der jeweils benachbarten aussenstehenden Positivlinse (L1 bzw. L0) zugekehrten Sammelflächen (R2 und R'5) eine positive Eigen- Flächenbrechkraft - das ist der Quotient aus:
Brech- zahlenunterschied zwischen Luft und Glas an dieser Fläche dividiert durch die Länge ihres Krümmungs- radius - zuerteilt ist, die grösser ist als 1400/9 der Brechkraft des Objektivs, ohne jedoch den Betrag von 320'% eben dieser Brechkraft zu überschreiten,
und dass ausserdem gleichzeitig die Summe ihrer Flächenbrechkräfte, absolut gerechnet, grösser ist als das 1,15fache der Brechkraft des Objektivs, ohne jedoch das 2,30fache derselben zu überschreiten.
In formelmässiger Schreibweise ist also erfindungsgemäss: 1,40 (P < 992 < 3,20 0 1,400 < V5 < 3,200 und zugleich 1,15<I>0 < -</I> (cpIi + (pv) < 2,30 (P. Durch das erfindungsgemässe Konstruktionsprinzip ist ein Objektiv geschaffen, das unter Erreichung einer gedrängten Baulänge des der Blende nachfol genden Hintergliedes mit günstigsten Einbaumöglich keiten auch in photographische Kameras spezieller Bauart ausgestattet ist und zugleich jene hohen Bild leistungen zu erschliessen gestattet,
die erstmalig durch den Gegenstand des amerikanischen Patentes Nr. 2 837 009 der ausübenden Technik eröffnet wor den sind.
Im Zuge der Untersuchungen zur vorliegenden Erfindung hat es sich gezeigt, dass für diese Licht stärke, die das erfindungsgemässe Objektiv dem Lichtbildner zur Verfügung stellt, auch bei voller relativer Öffnung Bilder feinster Schärfenzeichnung erzielt werden kann durch .eine Verminderung der zonischen Aberrationen der Öffnungsfehler in und ausser der Achse, wozu zweckmässig die Brechkraft der sammelnden Frontlinse derart bemessen wird, dass die Summe ihrer Flächenbrechkräfte grösser ist als 0,40 0, ohne jedoch den Betrag von 0,90 0 zu übersteigen.
Das heisst also, dass man der Frontlinse (L1) zweckmässig eine Flächenbrechkraftssumme er- teilt, die grösser ist als 40 % der Brechkraft des Objektivs, ohne jedoch den Betrag von 90 /o dersel ben zu überschreiten.
Die optische Wirkung dieser fakultativen Ge staltungsregel lässt sich damit erklären, dass bei Unter schreitung des Minimalwertes für die Brechkrafts- summe dieser sammelndwirkenden Frontlinse die bei den anderen Sammellinsen des Objektivs solch hohe Brechkräfte erhalten müssen (zwecks Erzielung der erforderlichen Brechkraft des Objektivs), dass die Reduzierung der Öffnungsfehler ungünstig beeinflusst wird,
während bei einer Überschreitung des Maximal wertes dann bereits den weitgeöffne.ten inner- und ausseraxialen Bündeln zu hohe Eigenaberrationen durch die Frontlinse aufgeprägt werden.
In den seitlichen Gesichtsfeldteilen hängt die Güte der Abbildungsvermittlung durch weitgeöffnete Bündel aber nicht nur von der Gestaltung der zoni- schen Restabweichungen der Öffnungsfehler, son dern auch noch von den Asymmetriefehlern ab.
Beim erfindungsgemässen Objektiv kann eine Reduktion dieser Asymmetriefehler in besonders einfacher Weise durch die folgende Wahl der Brechkrafts- bemessung der beiden den sammelnden Aussenlinsen zur Blende hin beigeschalteten Negativ Menisken (L2 und L5), die zweckmässig derart gestaltet wird, dass die Flächenbrechkraftssumme des gegen die Blende hohlen und der Frontlinse benachbarten Negativmeniskus L2 ihrem absoluten Werte nach. so bemessen ist, dass sie grösser ist als 0,65 0, ohne den Betrag von 1,30 1) zu überschreiten, und dass gleichzeitig die Fl;
ächenbrechkraftssumme des der Blende nachfolgenden und gegen sie hohlen Negativ meniskus L5 des Hintergliedes ihrem absoluten Werte nach derart bemessen ist, dass sie grösser ist als 0,50 1@, ohne jedoch den Betrag von 1,00 0 zu überschreiten.
Das Objektiv nach vorliegender Erfindung er schliesst mit seiner alternierenden Linsenfolge:
EMI0002.0085
Positivmeniskus <SEP> - <SEP> Negativmeniskus <SEP> - <SEP> Positivlinse <SEP> - <SEP> Negativlinse
<tb> Blende
<tb> Negativmeniskus <SEP> - <SEP> Positivlinse für den Übergang von:
der Seite der längeren Strah lungsweite zur Seite der kürzeren Strahlungsweite nicht nur in ganz überraschender Weise die Möglich keit einer ganz extrem feinen .sphärochromatischen Korrektion .der Strahlenschnittweiten auf der Bild seite, sondern auch eine aussergewöhnlich gute Er füllung der Sinuskoinzidenzbedingung für mehrere Farben des photographisch brauchbaren Gesamt spektralbereiches.
Darüber hinaus leistet diese alternierende Folge von Linsenbrechkräften, die dem erfindungsgemässen Objektiv charakteristisch ist, in überraschender Weise noch zusätzlich einen erheblichen Beitrag zur Er schliessung einer besonders guten anastigmatischen Bildfeldebnung, der dadurch noch weiter verfeinert werden kann, dass das der Blende nachfolgende Hin terglied mit einer solchen Brechkraftszumessung aus gestattet ist,
dass die Summe der Flächenbrechkräfte seiner beiden Teilglieder (L5 und 4) grösser ist als 0,65 0, ohne jedoch den Betrag von 1,30 0 zu über schreiten.
Die vorgenannte zusätzliche Erschliessung eines verfeinerten seitlichen Abbildungszustandes kann dadurch optimal gestaltet werden, dass der bildseitigen letzten Sammellinse (L0) eine Flächenbrechkrafts- summe zugemessen wird, die etwa von der gleichen Grössenordnung ist wie der Absolutwert der Summe der Flächenbrechkräfte der beiden Negativmenisken (L, und L5), des Objektivs,
das durch die folgende Bemessung der Flächenbrechkraftssummen seiner Linsenglieder relativ zur Brechkraft (0) des Gesamt objektivs gekennzeichnet ist:
EMI0003.0006
0,40 <SEP> 0 <SEP> < <SEP> PI <SEP> < <SEP> 0,90 <SEP> 0
<tb> 0,65 <SEP> 0 <SEP> < - <SEP> gell <SEP> < <SEP> 1,30 <SEP> 0
<tb> 0,50 <SEP> <B><I>0</I></B> <SEP> < - <SEP> cpv <SEP> < <SEP> 1,00 <SEP> 0
<tb> 1,15 <SEP> 0 <SEP> < <SEP> cpvl <SEP> < <SEP> 2,30 <SEP> 0.
Sofern man auf die Einführung von Gläsern mit extremen Brechzahlen bei dem Objektiv verzichtet, das heisst also, den Linsenaufbau aus normalen han delsüblichen Gläsern durchführt, kann für die beiden dem Negativmeniskus (L,) gegen die Blende hin nachfolgenden Innenlinsen (L., und L4) des Objektivs für die praktische Realisierung folgende Brechkrafts- Festsetzung getroffen werden:
Die Flächenbrechkraftssumme der ungleich schenkl.igen Sammellinse L3 liegt vorteilhaft zwischen mindestens 130% und höchstens 260% der Brech- kraft des Gesamtobjektivs, und der Absolutwert der Flächenbrechkraftssumme der ungleichschenkligen,
der Blende benachbarten Zerstreuungslinse liegt zweck mässig zwischen mindestens 1600/a und höchstens 320% der Brechkraft des Gesamtobjektivs.
Für das Objektiv nach .der Erfindung sind damit zweckmässig insgesamt folgende Regeln zur Vertei lung der Flächenbrechkräfte der Einzellinsen inner halb des Gesamtsystems gegeben:
EMI0003.0040
0,40 <SEP> h <SEP> < <SEP> <B>991</B> <SEP> < <SEP> 0,90
<tb> 0,65 <SEP> $ <SEP> < - <SEP> cpll <SEP> < <SEP> 1,30 <SEP> $
<tb> 1,30 <SEP> 0 <SEP> < <SEP> 9911<B>1</B> <SEP> < <SEP> 2,60 <SEP> 0
<tb> 1,60 <SEP> <I>0 <SEP> < -cplv</I> <SEP> < <SEP> 3,20 <SEP> 0
<tb> Blende
<tb> 0,50 <SEP> <I>0 <SEP> < -cpv</I> <SEP> < <SEP> 1,00 <SEP> $
<tb> 1,15 <SEP> 0 <SEP> < <SEP> ggvl <SEP> < <SEP> 2,
30 worin q1 die Brechkraft des Gesamtobjektivs bezeich net und cpl bis cpvl der Reihe nach die Summen der Flächenbrechkräfte der einzelnen Linsen von L1 bis L0 bedeuten. Die Flächenbrechkraft einer Linsen fläche mit dem Krümmungsradius R ist dabei durch die Gleichung 99 <I>-</I> (n'-n) <I>: R</I> gegeben unter der weiteren Definition, dass z.
B. ge schrieben wird: @P2 @ @' 2 = IGII# Das der sammelnden Frontlinse (L1) in Richtung zur Blende hin nachfolgende dreigliedrige System kann ebenso wie die bisher in der optischen Technik verwendeten Triplets sowohl in ganzverkitteter Aus führung oder aber als teilverkittetes System oder über haupt uriverkittet angelegt werden.
Der erstgenannte, Fall der praktischen Realisierung mit zwei Kittflächen hatte vor allem in der Zeit vor Einführung der Anti- reflex-Schutzschichten erhebliche Bedeutung, trotz der bei ganzverkittetex Ausführung auftretenden Zen- trierschwierigkeiten und trotz der Tatsache,
dass man wegen der erforderlichen Radiengleichheit der Kitt flächen auf das Korrektionsmittel eines Radienunter- schiedes an solchen verkitteten Nachbarflächenpaaren verzichten musste. Der letztgenannte Fall der uriver kitteten Ausführung, bei der also alle drei Linsen dieses Triplets durch Luftabstände getrennt sind, gestattet z.
B. den völlen Einsatz aller zur Verfügung stehenden Korrektionselemente und die Erreichung einer optimalen Zentrierungsmöglichkeit, -allerdings unter gleichzeitigem Anstieg der Herstellungskosten. Die teilverkittete Ausführungsform wird immer eine gut:" Kompromisslösung darstellen, die daher auch den nachfolgenden Zahlenbeispielen zugrunde gelegt wor den ist.
In den nachfolgenden Zahlentafeln sind fünf Ausführungsbeispiele des Objektivs nach der Erfin dung gegeben, deren Bezeichnungen mit denen der Abbildungen übereinstimmen. Es bedeuten darin R die der längeren Strahlungsweite zugekehrten Krüm- mungsradien und R' die der kürzeren Strahlungsweite zugekehrten Radien der Liulsenghedier, die vom: der Seite der längeren Strahlungsweite aus fortlaufend durchnumeriert sind.
Die längs der optischen Achse gemessenen Linsendicken :sind mit t und .die Scheitel abstände zwischen den Linsen sind mit s bezeichnet unter der gleichen fortlaufenden Numerierung. Die in den Beispielen verwendeten optischen Gläser sind durch ihre auf die Spektrallinie d von A. = 5876 Angs.tröm Einheiten Wellenlänge des Heliumspek- trums bezogene Brechzahl n und die zugehörige Abbesche Zahl v für <RTI
ID="0003.0121"> die Dispersion charakterisiert.
Allen fünf Beispielen ist die teilverkittete Aus führungsart zugrunde gelegt, und zwar jene Art, bei der die Linsen L2 und L3 verkittet sind und zwischen den Linsen L3 und L4 ein Luftabstand angeordnet ist.
Die' Beispiele wurden dabei mit verschiedenartigen Gläsern aufgebaut, um aufzuzeigen, dass das Objektiv nach der Erfindung dem. optischen Konstrukteur weitgehende Freiheiten in der Glaswahl gestattet, eine Tatsache von welttragender praktischer Bedeu tung, die durch die einheitliche Wahl der vorgenann ten Ausführungsart für alle fünf Beispiele besonders klar verdeutlicht wird.
Sämtliche Beispiele betreffen lichtstarke Anastib mate, deren relative Öffnung bei etwa 1 : 2 liegt und deren genauer Wert zu jedem Beispiel angegeben ist.
Jedes dieser Beispiele ist mit einer echten sphä- rischen Korrektion ausgestattet, das heisst die Ver laufskurve der sphärischen: Abweichung der bild- seitigen Schnittweiten geht für eine endliche Strahlen einfallshöhe des parallelen Randstrahls streng durch Null.
Ebenso ist jedes der Beispiele mit einer echten anastigmatischen Fehlerbehebung ausgestattet, so dass auch für ,eine konkrete endliche HauptstraMen- neigung innerhalb des nutzbaren Bildfeldes der Astig- matismus streng Null ist.
<I>Beispiel 1</I> Relative Öffnung 1 : 2,2 Schnittweite = 0,635 e-1 = 63,5 a/6 der Brennweite des Objektivs Die Flächenbrechkräfte innerhalb des Systems, bei diesem Ausführungsbeispiel in folgender grund bezogen auf die Gesamtbrechkraft als Einheit, sind sätzlicher Weise angeordnet:
EMI0004.0009
<B>Ti</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,1 <SEP> 0
<tb> " <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,65 <SEP> 0 <SEP> dl <SEP> = <SEP> 0,07 <SEP> 0-1
<tb> cp'1 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,450
<tb> s1,2 <SEP> <SEP> 0,01 <SEP> " <SEP> <B>-0-1</B>
<tb> _ <SEP> + <SEP> 200 <SEP> @ <SEP> 2 <SEP> = <SEP> - <SEP> 3#0 <SEP> ## <SEP> @n <SEP> - <SEP> - <SEP> 1#01' <SEP> d2 <SEP> = <SEP> 0,03#-1
<tb> S2,3 <SEP> = <SEP> 0
<tb> cp3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,9
<tb> <B>@</B> <SEP> rPI1I <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,10 <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 0,12 <SEP> <B>0</B>-1
<tb> <B>0,80</B>
<tb> <B>S3,4</B> <SEP> = <SEP> 0<B>,02 <SEP> 0-1</B>
<tb> 4P4 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>0,7</B> <SEP> _ <SEP> _
<tb> #4 <SEP> = <SEP> - <SEP> 3,2 <SEP> #' <SEP> <B>T</B><I>I</I><B>V</B> <SEP> <I>2'S <SEP> 91'</I> <SEP> d4 <SEP> = <SEP> 0,03 <SEP> <B>0</B>-1
<tb> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> 0,
23
<tb> c_ <SEP> = <SEP> - <SEP> 30$
<tb> 9' <SEP> S <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,2 <SEP> @ <SEP> \"v <SEP> = <SEP> - <SEP> <I>0,80</I> <SEP> d5 <SEP> = <SEP> 0,04 <SEP> <B>0</B>-1
<tb> <B><I>S5,6</I></B> <SEP> = <SEP> <B>0,01</B>
<tb> <B>1P6 <SEP> 0</B> <SEP> TV, <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>1,70</B> <SEP> d6 <SEP> = <SEP> 0,09 <SEP> <B>0</B>-1
<tb> <I>cp <SEP> s <SEP> =</I> <SEP> + <SEP> 1,7 <SEP> @ Zur Realisierung einer besonders gut ausgewo- Brechkraftsverteilung beispielsweise wie folgt ver- genen B.ildfehlerkorrektion dritter Ordnung wird die feinert:
EMI0004.0016
<B>TI</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,13
<tb> - <SEP> 0,47 <SEP> $ <SEP> #:
I <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,66 <SEP> h <SEP> d1 <SEP> = <SEP> 0,065 <SEP> <B>0-1</B>
<tb> _
<tb> 9"s1,2 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>1,57 <SEP> #b <SEP> s1,2</B> <SEP> = <SEP> <B>0005</B> <SEP> f-1
<tb> r"2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,04 <SEP> ( <SEP> _
<tb> = <SEP> - <SEP> <B>3,080 <SEP> TI,</B> <SEP> - <SEP> - <SEP> 1,04 <SEP> 1P <SEP> d2 <SEP> = <SEP> 0,030 <SEP> 0-1
<tb> S2,3 <SEP> = <SEP> <B>0</B>
<tb> P3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,93
<tb> - <SEP> 0,8l <SEP> # <SEP> <B>9911,</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,12 <SEP> c <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 0,1191-1
<tb> _
<tb> s3,4 <SEP> = <SEP> 0022 <SEP> 0-1
<tb> cp4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,69 <SEP> <B><I>q)</I></B><I> <SEP> cp <SEP> 4</I> <SEP> = <SEP> - <SEP> 3,20 <SEP> # <SEP> 'Fn' <SEP> _
<tb> - <SEP> - <SEP> 2,51 <SEP> <I>#h <SEP> d4</I> <SEP> = <SEP> 0,025 <SEP> #h-1
<tb> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> 0,
228 <SEP> 0-1
<tb> 4@5 <SEP> = <SEP> <B>-3,030</B> <SEP> <I>cp <SEP> 5 <SEP> =</I> <SEP> + <SEP> <B>2,250</B> <SEP> <I>Tv</I> <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,77 <SEP> <B>0</B> <SEP> d5 <SEP> = <SEP> 0,040 <SEP> <B>0</B>-1
<tb> <I>ps5,6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,25</I> <SEP> <B>0</B> <SEP> s5,6 <SEP> = <SEP> 0,001 <SEP> <B>0-1</B>
<tb> 916 <SEP> = <SEP> 0 <SEP> <B>0-1</B>
<tb> g@'6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,73 <SEP> $ <SEP> TV, <SEP> = <SEP> <B>+</B> <SEP> 1,73 <SEP> <B>0</B> <SEP> d6 <SEP> = <SEP> 0,093 Aus dieser generellen Anordnung von di- dung handelsüblicher Glastypen mit den Brech- optrischen Wirkungen ergeben sich unter Verwen- zahlen:
EMI0004.0024
n1 <SEP> = <SEP> 1,7 <SEP> für <SEP> die <SEP> Linse <SEP> L1
<tb> n2 <SEP> = <SEP> 1,73 <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> L2
<tb> n3 <SEP> = <SEP> 1,69 <SEP> <B> <SEP> <SEP> </B> <SEP> L3
<tb> n4 <SEP> = <SEP> 1,7 <SEP> <B> <SEP> <SEP> </B> <SEP> L4
<tb> n5 <SEP> = <SEP> 1,73 <SEP> <B> <SEP> <SEP> </B> <SEP> L5
<tb> n6 <SEP> = <SEP> 1,69 <SEP> <B> <SEP> </B> <SEP> <SEP> L6 die folgenden baulichen Abmessungen für das erste Ausführungsbeispiel:
EMI0005.0001
R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,62 <SEP> f
<tb> R'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,5 <SEP> f <SEP> dl <SEP> = <SEP> 0,065 <SEP> f <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1,70
<tb> <B>S1,2</B> <SEP> = <SEP> <B>0,0015 <SEP> f</B>
<tb> R2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,36f <SEP> d <SEP> = <SEP> <B><I>0,03</I></B> <SEP> f <SEP> n2 <SEP> = <SEP> 1,73
<tb> R'2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,24f <SEP> 2 <SEP> S2,3 <SEP> = <SEP> <B>0</B>
<tb> Ri <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,24f <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 012 <SEP> f <SEP> n3 <SEP> = <SEP> 1,69
<tb> R3= <SEP> + <SEP> 0,86f
<tb> S3.4 <SEP> = <SEP> <B>0,02</B> <SEP> f
<tb> R4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,0 <SEP> f <SEP> d <SEP> = <SEP> 0,025 <SEP> f <SEP> n <SEP> <B>1,70</B>
<tb> R'4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,22 <SEP> f <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> 0,228 <SEP> f
<tb> R5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,
24 <SEP> f <SEP> <I>d5</I> <SEP> = <SEP> 0,04f <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> 1,73
<tb> R.5--0,32f <SEP> 5
<tb> <B>s5,6</B> <SEP> = <SEP> <B>0,001</B> <SEP> f
<tb> R6 <SEP> - <SEP> 0 <SEP> d <SEP> = <SEP> 0,09 <SEP> f <SEP> n6 <SEP> = <SEP> 1,69
<tb> R.6 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,4 <SEP> f <SEP> 6 für die Gesamtbrennweite f = 0-1 = 1,0 als Einheit.
In Durchführung der für die industrielle Ferti gung dieses Ausführungsbeispiels vorgesehenen Fein korrektion werden unter Einsatz der exakten Brech zahlen dieser Glastypen folgende Bauwerte für f = 100 mm Gesamtbrennweite erhalten:
EMI0005.0009
R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 62,00 <SEP> d <SEP> = <SEP> 6456 <SEP> n <SEP> = <SEP> <B>1,70322</B>
<tb> R'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 149,0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> s1,2 <SEP> = <SEP> 0,497
<tb> R2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 35,76 <SEP> d <SEP> = <SEP> 2980 <SEP> n2 <SEP> = <SEP> 1,72800
<tb> R'., <SEP> _ <SEP> + <SEP> 23,64 <SEP> S2,3 <SEP> = <SEP> <B>0</B>
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 23,64
<tb> R'3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 85,82 <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 11,92 <SEP> n3 <SEP> = <SEP> 1,69347
<tb> <B>S3,4</B> <SEP> <SEP> <B>2,159</B>
<tb> R4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 101,0
<tb> R'4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 21,85 <SEP> d4 <SEP> = <SEP> 2483 <SEP> n4 <SEP> = <SEP> 1,69915
<tb> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> 22,844
<tb> R5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 24,04
<tb> R'5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 32,27 <SEP> d5 <SEP> = <SEP> 3973 <SEP> n5 <SEP> = <SEP> 1,72755
<tb> s5,
6 <SEP> = <SEP> 0,149
<tb> R6 <SEP> 0 <SEP> d <SEP> = <SEP> 9,336 <SEP> n <SEP> = <SEP> 1,69347
<tb> R', <SEP> _ <SEP> - <SEP> 39,88 <SEP> 6 <SEP> 6 Schnittweite = 63,532 mm Relative Öffnung f/2,2 Die Brechzahlen gelten für die gelbe d-Linie des Heliumspektrums.
Die Gesamtbrechkraft dieses feinkorrigierten Aus führungsbeispiels beträgt 0 = 10000 dptr, und die einzelnen Flächenbrechkräfte besitzen die folgenden Werte:
EMI0005.0018
91 <SEP> = <SEP> + <SEP> 11,342 <SEP> dptr <SEP> 6
<tb> V <SEP> 1 <SEP> = <SEP> - <SEP> 4,720 <SEP> dptr <SEP> @I <SEP> - <SEP> ,622 <SEP> dptr
<tb> 9s1,2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 15,638 <SEP> dptr
<tb> 92 <SEP> = <SEP> + <SEP> 20,358 <SEP> dptr <SEP> 10
<tb> 9 <SEP> 2 <SEP> = <SEP> - <SEP> 30,795 <SEP> dptr <SEP> #'II <SEP> = <SEP> - <SEP> ,437 <SEP> dptr
EMI0005.0019
(p3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 29,335 <SEP> dptr <SEP> p111 <SEP> = <SEP> + <SEP> 21,254 <SEP> dptr
<tb> <B>T,.3</B> <SEP> = <SEP> - <SEP> 8,081 <SEP> dptr
<tb> 94 <SEP> = <SEP> + <SEP> 6,922 <SEP> dptr
<tb> 9'4 <SEP> = <SEP> - <SEP> 31,998 <SEP> dptr <SEP> } <SEP> TIv <SEP> = <SEP> - <SEP> 25,076 <SEP> dptr Blendenraum
EMI0005.0021
1p5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 30,264 <SEP> dptr
<tb> 9'5 <SEP> = <SEP> + <SEP> 22,
546 <SEP> dptr <SEP> \pv <SEP> = <SEP> - <SEP> 7,718 <SEP> dptr
<tb> 9s5,6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 22,546 <SEP> dptr
<tb> <B><I>(P6</I> <SEP> =</B> <SEP> 0 <SEP> dptr@ <SEP> 9 I <SEP> + <SEP> 17,389 <SEP> dptr
<tb> + <SEP> 17,389 <SEP> dptr Die Flächenbrechkraft der Fläche R2 beträgt dabei also 92 = + 20,358 dptr = 0358 und weiterhin ist die Flächenbrechkraft der Fläche R'5 hierbei (p'" = + 22,546 dptr = 2,2546 0, so dass jeder dieser beiden Werte grösser ist als 1,40 0, ohne jedoch den Betrag von 3,20 0 zu überschreiten.
Weiterhin ist cpIl = - 10,437 dptr und 9v = - 7,718 dptr, somit beträgt die Flächenbrechkraftssumme der bei den Negativmenisken - 18,155 dptr und beträgt damit ihrem absoluten Werte nach das 1,8155fache der Gesamtbrechkraft :
des Gesamtobjektivs von $ = 10,00 dptr und liegt also zwischen 1,15 0 und 2,30 Die Flächenbrechkraftssumme der Frontlinse (L1) ist gleich 99, = + 6,622 dptr = 0,6622 0 und erfüllt damit ebenfalls die Bedingung 0,400 < qq1 < 0,900.
Dieses Beispiel zeigt sowohl in wie ausser der Achse eine vorzügliche Bildleistung, wobei für eine objektseitige Hauptstrahlenneigung von 18,9 der Astigmatismus streng behoben ist.
Dieser Haupt strahlenneigung entspricht ein Bildkreis, dessen Durchmesser gleich 68,16/a der Gesamtbrennweite ist. <I>Beispiel 2</I> Im Hinblick auf die bekannte gesetzmässige Ver knüpfung der Flächenbrechkraft mit dem Flächen radius und der Brechzahl des Glases wird bei nach folgendem Beispiel aus didaktischen Gründen der Frontradius (R1) des Systems als Einheit gewählt.
Zuglaich ist gegenüber Beispiel 1 der Brechzahlen- unterschied der Gläser innerhalb des der Frontlinse folgenden dreiteiligen Baugliedes <I>(L2, L3,</I> L4) erheb lich vergrössert.
Dadurch wird die Freiheit in der Glaswahl augenfällig demonstriert. Relative Öffnung f/2,1 Gesamtbrennweite = 1,414 Einheiten
EMI0006.0004
R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,0 <SEP> <I>d</I> <SEP> _ <SEP> 0093 <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> 1,703
<tb> R'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 3,0 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> ' <SEP> 1
<tb> S1,2 <SEP> = <SEP> <B>0,007</B>
<tb> R2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,51 <SEP> <I>d</I> <SEP> _ <SEP> <B>0,057</B> <SEP> <I>n</I> <SEP> <B>1,728</B>
<tb> R'2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,36 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 2 <SEP> - <SEP> - <SEP> <I>S2,3 <SEP> -</I> <SEP> <B>0,0</B>
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,
36 <SEP> <I>d</I>3 <SEP> __ <SEP> 0171 <SEP> <I>n</I> <SEP> 3 <SEP> - <SEP> - <SEP> 1'659
<tb> R'3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,23
<tb> S3,4 <SEP> = <SEP> 0,031
<tb> R4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,45 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 0,036 <SEP> <I>n</I> <SEP> - <SEP> <B>1,673</B>
<tb> R'4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,32 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> Blendenraum <SEP> S4,5 <SEP> = <SEP> 0,328
<tb> R5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,47 <SEP> d5 <SEP> = <SEP> 0057 <SEP> n5 <SEP> = <SEP> 1,728
<tb> 5 <SEP> s5,5 <SEP> = <SEP> 0,002
<tb> R5 <SEP> = <SEP> +21,4 <SEP> d6 <SEP> = <SEP> 0,174 <SEP> n6 <SEP> = <SEP> 1,693
<tb> R <SEP> P6 <SEP> = <SEP> <B>-0,62</B> Die Formgestaltung der Linsen untereinander ist bei vorstehender Festsetzung der Bezugseinheit be sonders gut ersichtlich,
wobei also sämtliche Längen masse in dieser Einheit ausgedrückt sind.
Das Beispiel 2 zeigt bereits eine sehr gute Bild fehlerbehebung im Bereich dritter Ordnung, die durch Variationen der baulichen Daten in eine endliche Feinkorrektion abgewandelt werden kann.
Im Bei spielsfalle sind die Variationen sogar recht gering <B>fügig,</B> wie nachstehende Daten ausweisen, denen wieder handelsübliche Gläser zugrunde gelegt sind, deren Brechzahlen in der nachfolgenden Zahlen tafel mit angegeben sind:
EMI0006.0018
R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,0000 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 0,09274 <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> 1,70322
<tb> R'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,9962 <SEP> ' <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> s1,2 <SEP> = <SEP> 0,00713
<tb> R2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,5136 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 0,05707 <SEP> <I>rat <SEP> =</I> <SEP> 1,72800
<tb> R'2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,3567 <SEP> 2
<tb> S2,3 <SEP> - <SEP> <B>0</B>
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,3567 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 0,17121 <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> <B>1,65953</B>
<tb> R'3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,2327 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> S3,4 <SEP> = <SEP> 0,03102
<tb> R4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,4502 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 0,03567 <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> <B>1,67326</B>
<tb> R'4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,3253 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> 0,32815
<tb> R5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,
3567 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> <B>0,05707</B> <SEP> <I>n5 <SEP> =</I> <SEP> 1,72755
<tb> R'5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,4658 <SEP> 5 <SEP> ''
<tb> <I>s5,6</I> <SEP> = <SEP> 0,00214
<tb> R6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 21,401 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 0,17406 <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> <B>1,69347</B>
<tb> R'6 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,6204 <SEP> 6 <SEP> 6 Gesamtbrennweite f o = 1,41477 Einheiten Umgerechnet auf die Gesamtbrechkraft als Ein heit, also für $ = 1,0, zeigt dieses feinkorrigierte Beispiel die folgende Bemessung und Verteilung der Flächenbrechkräfte auf:
EMI0006.0024
<B>9</B>9l <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,99490 <SEP> T'1 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,3321 <SEP> e) <SEP> #p <SEP> l <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,6628 <SEP> $
<tb> 1P2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,0053
<tb> \%'1l <SEP> - <SEP> - <SEP> 08823
<tb> ,p'2 <SEP> = <SEP> - <SEP> <B>2,88760</B>
<tb> <B>1P</B>3 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>2,61600</B> <SEP> <I>,p <SEP> 3</I> <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,7569 <SEP> 9'III <SEP> = <SEP> + <SEP> l,8591
<tb> T4 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>0,65680</B> <SEP> q@'4 <SEP> = <SEP> <B>-2,9281 <SEP> 7</B>iv <SEP> - <SEP> - <SEP> 2,2713
<tb> Blende
<tb> <B>99</B>5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 28858 <SEP> <B><I>q)</I></B><I> <SEP> =</I> <SEP> + <SEP> 2,2096
<tb> \#'@- <SEP> _ <SEP> - <SEP> 06762
<tb> <B>(P,5</B> <SEP> cp6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,0458
<tb> 9p <SEP> 6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,5814 <SEP> #'#'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> l,
6272 <I>Beispiel 3</I> Bei diesem Beispiel ist die relative Öffnung auf f/2,0 gesteigert. Gleichzeitig wird dabei gezeigt, däss auch bei dieser erhöhten Lichtstärke am vorderen Luftraum s1,2 zwischen den Linsen L1 und L2 nicht notwendigerweise eine relativ grosse Brechzahlen- differenz herrschen muss, wie sie etwa die beiden vorhergehenden Beispiele zeigen, sondern dass viel mehr an dieser Stelle die B.rechzahlendifferenz durch aus gegen Null tendieren kann als ein bemerkens wertes Zeichen für die weitgehenden Gestaltungs freiheiten.
EMI0006.0034
f <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> (Einheit) <SEP> Relative <SEP> Öffnung <SEP> f/2,0
<tb> R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,67 <SEP> <I>d</I> <SEP> - <SEP> 0,085 <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> 1,724
<tb> R'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,81 <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> 0,005
<tb> R2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,36 <SEP> <I>d.# <SEP> =</I> <SEP> 0,033 <SEP> <I>n2</I> <SEP> - <SEP> <I>-</I> <SEP> <B>1,728</B> <SEP> ,728
<tb> R'2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,25
<tb> S2,3 <SEP> - <SEP> <B>0,0</B>
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,25 <SEP> <I>d</I> <SEP> ^ <SEP> 0,121 <SEP> <I>n</I> <SEP> - <SEP> <B>1,660</B>
<tb> <B>R'3</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,87 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> S3,4 <SEP> = <SEP> 0,022
<tb> R4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,02 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 0,025 <SEP> <I>n</I> <SEP> <B>1,673</B>
<tb> R'4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,
23 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> <B>0,231</B>
<tb> R5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,25
<tb> R' <SEP> = <SEP> - <SEP> 0 <SEP> 33 <SEP> d5 <SEP> - <SEP> 00'40 <SEP> n5 <SEP> = <SEP> 1,728
<tb> 5
<tb> S5,6 <SEP> = <SEP> 0,016
<tb> R6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 25,2
<tb> R' <SEP> = <SEP> - <SEP> 0 <SEP> 44 <SEP> d6 <SEP> 0092 <SEP> n6 <SEP> = <SEP> 1,7l3
<tb> 6 Auch diese sehr einfache Bauform zeigt bereits eine vortreffliche Reduzierung der Bildfehler im Seidelschen Bereich dritter Ordnung, die unter Wahl der nachstehenden Gläser zu folgendem feinkorri giertem Objektiv führt,
dessen Baudaten für die Ein- heitsbrennweite fo = 100 Millimeter angegeben sind.
EMI0007.0004
R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 67,4074 <SEP> d <SEP> = <SEP> 85312 <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1,72381 <SEP> v1 <SEP> = <SEP> 38,0
<tb> R'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 181,086 <SEP> i
<tb> s1,2 <SEP> = <SEP> 0,5030
<tb> R2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 36,2173
<tb> R'2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 25,1509 <SEP> <I>d2 <SEP> =</I> <SEP> 3,3<B>1</B>99 <SEP> h2 <SEP> = <SEP> 1,72800 <SEP> v2 <SEP> = <SEP> 28,4
<tb> S2,3 <SEP> =
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 25,1509 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 12,0724 <SEP> <I>n</I> <SEP> - <SEP> <B>1,65953</B> <SEP> <I>v <SEP> =</I> <SEP> <B>57,0</B>
<tb> R'3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 86,9215 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> - <SEP> 3 <SEP> S3>4 <SEP> = <SEP> 2,1871
<tb> R4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 102,
260 <SEP> d4 <SEP> = <SEP> 2,5151 <SEP> n4 <SEP> = <SEP> 1,67326 <SEP> v4 <SEP> = <SEP> 32,2
<tb> R <SEP> 4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 22,9376
<tb> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> 23,1388
<tb> R5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 25,1509 <SEP> <I>d <SEP> =</I> <SEP> 4,0241 <SEP> n.. <SEP> <B>= <SEP> 1,72755</B> <SEP> <I>v <SEP> =</I> <SEP> 28,4
<tb> R'5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 33,2998 <SEP> 5 <SEP> S <SEP> - <SEP> S <SEP> s5,6 <SEP> = <SEP> 1,6097
<tb> RRs <SEP> = <SEP> <B>+2515,09</B>
<tb> d<B><I>6</I></B> <SEP> = <SEP> 91549 <SEP> n6 <SEP> = <SEP> 1,71300 <SEP> v5 <SEP> = <SEP> 53,9
<tb> c <SEP> - Hierbei sind die Flächenbrechkräfte - ausgedrückt in Dioptrien - innerhalb des Systems folgender massen verteilt:
EMI0007.0007
<B>IPI</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>10,737842</B> <SEP> d#ptr
<tb> cp'1 <SEP> = <SEP> - <SEP> <B>3,997051</B> <SEP> dptr <SEP> \@i <SEP> = <SEP> + <SEP> 6,740 <SEP> 791 <SEP> dptr
<tb> <B>99</B>2 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>20,100891</B> <SEP> dptr
<tb> 8
<tb> = <SEP> - <SEP> <B>28,945286</B> <SEP> dptr <SEP> \@11 <SEP> - <SEP> - <SEP> ,844 <SEP> 395 <SEP> dptr
<tb> V2 <SEP> <B>1</B>p3 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>26,222918</B> <SEP> dptr
<tb> 7,587 <SEP> 651 <SEP> dptr <SEP> 9'ü1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 18,635 <SEP> 267 <SEP> dptr
<tb> 99<I>4 <SEP> = <SEP> +</I> <SEP> <B>6,583806</B> <SEP> dptr
<tb> 22
<tb> 'p'4 <SEP> = <SEP> - <SEP> 29,351 <SEP> 807 <SEP> dptr <SEP> -,768 <SEP> 001 <SEP> dptr
<tb> Blendenraum
<tb> cp5 <SEP> = <SEP> - <SEP> <B>28,927394</B> <SEP> dptr
<tb> cp <SEP> 5 <SEP> = <SEP> + <SEP> 21,
848 <SEP> 480 <SEP> dptr
<tb> q'v <SEP> = <SEP> - <SEP> 7 @8 <SEP> 914 <SEP> dptr
<tb> <B>1</B>p<B>6</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>0,283489</B> <SEP> dptr
<tb> cA <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>16,301838</B> <SEP> dptr <SEP> \pvi <SEP> = <SEP> <B>+</B> <SEP> 16,585 <SEP> 327 <SEP> diptr Die Brechkraft des Objektivs ist - wegen seiner Gesamtbrennweite<I>von</I> fo <I>=</I> 100,0 mm - (I) = 10 dptr.
Aus den Zahlenangaben für die einfache Bauform einerseits und für das feinkorrigierte Ausführungs- beispiel anderseits ist leicht zu ersehen, wie gering- fügig die Variationen sein können, die von der im. Rahmen dritter Ordnung vorkorrigierten Rohform zur feinstkorrigierten praktischen Ausführungsform führen.
<I>Beispiel 4</I> Dieses Ausführungsbeispiel ist gegenüber den vorhergehenden Beispielen mit einer noch weiter ge steigerten Lichtstärke ausgestattet und besitzt die relative Öffnung f/1,9 bei .einer aussergewöhnlich gut feinkorrigierbaren Bildleistung über ein Gesichtsfeld von mehr als 45 hinweg.
Aus Anschauungsgründen ist für die Frontlinse (L1) dieses Objektivs die Glas wahl geändert worden, um nachdrücklich aufzuzeigen, dass diese Linse nicht notwendigerweise - wie die ersten drei Ausführungsbeispiele vermuten lassen könnten - aus einem Glase mit einer Brechzahl von grösser als 1,70 sein muss,
sondern dass vielmehr auch bei sehr hohen relativen Öffnungen die Glas- brechzahl dieses Frontmeniskus erheblich kleiner sein kann als 1,70. Aus den gleichen Anschauungsgründen ist als Längen-Einheit für die Radien, Linsendicken und Luftabstände der Linsen untereinander, das heisst also für alle Längenmasse, wiederum der Frontradius des Systems gewählt in der Weise, dass also 1 Einheit (E)
= R1 = 100 1/o E ist. Die Fundamentaldaten sind:
EMI0008.0001
Relative <SEP> Öffnung <SEP> f/1,9 <SEP> Gesamtbrennweite <SEP> = <SEP> 1500/0
<tb> R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>100,1/0</B> <SEP> d1 <SEP> = <SEP> 13 <SEP> % <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1,67
<tb> R'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>300%</B>
<tb> <B>S1.2</B> <SEP> = <SEP> <B>10/0</B>
<tb> R2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 55 <SEP> 0/a <SEP> <I>d <SEP> = <SEP> 5 <SEP> % <SEP> n</I> <SEP> <B>1,76</B>
<tb> R'2 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>380/9</B> <SEP> <I>S2,3</I> <SEP> 2 <SEP> <I>= <SEP> 0</I> <SEP> 2
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 38% <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 18'% <SEP> n3 <SEP> = <SEP> 1,
69
<tb> R'3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 131%
<tb> s3.4 <SEP> = <SEP> 3 <SEP> 0/0
<tb> R4 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B><I>155010</I></B><I> <SEP> d <SEP> =</I> <SEP> 4 <SEP> 0/0 <SEP> <I>n</I> <SEP> - <SEP> <B>1,70</B>
<tb> R'4 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>351/o</B>
<tb> 4 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> 35,9/o
<tb> RS <SEP> = <SEP> - <SEP> 38 <SEP> % <SEP> d <SEP> = <SEP> 6 <SEP> 0/a <SEP> n..
<SEP> = <SEP> 1,73
<tb> R'5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 50% <SEP> 5
<tb> s5,6 <SEP> = <SEP> 2 <SEP> 0/0
<tb> R6 <SEP> = <SEP> + <SEP> 2600 <SEP> % <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 14 <SEP> % <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> 1,71
<tb> 0 <SEP> s
<tb> R' <SEP> s <SEP> = <SEP> - <SEP> 67% Für die feinkorrigierte Ausführungsform dieses Beispiels werden wieder die Brechzahlen handels üblicher Gläser zugrunde gelegt, wobei also im vor liegenden Falle die beiden Negativmenisken L2 und L5 aus verschiedenen Glasarten erstellt sind.
Bezogen auf R1 = 1,0 (Einheit) ergeben sich damit folgende Ausführungsdaten:
EMI0008.0008
Brennweite <SEP> f" <SEP> = <SEP> 1,508 <SEP> 448 <SEP> f/1,9
<tb> R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>1,000000</B> <SEP> d <SEP> = <SEP> 0,128 <SEP> 948 <SEP> n1 <SEP> = <SEP> 1,67326 <SEP> v1 <SEP> = <SEP> 32,2
<tb> R'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 3,002113 <SEP> i
<tb> S1.2 <SEP> = <SEP> <B>0,007603</B>
<tb> R2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,547420 <SEP> <I>d</I>2 <SEP> = <SEP> 0,050180 <SEP> 112 <SEP> = <SEP> 1,75512 <SEP> <I>v2 <SEP> = <SEP> 27,4</I>
<tb> R'2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,380153
<tb> S2.3
<tb> R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,380153 <SEP> <I>d</I> <SEP> __ <SEP> 0 <SEP> 182 <SEP> 474 <SEP> <I>n</I> <SEP> <B>1,69100</B> <SEP> #= <SEP> 54,8
<tb> R'3=+ <SEP> 1,313810 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> - <SEP> - <SEP> 3 <SEP> S3,4 <SEP> = <SEP> 0,
033 <SEP> 058
<tb> R4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,545646 <SEP> <I>d</I> <SEP> __ <SEP> <B>0,038</B> <SEP> 016 <SEP> <I>n</I> <SEP> - <SEP> <B>1,69842</B> <SEP> <I>v</I> <SEP> = <SEP> 30 <SEP> 1
<tb> R14 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,346 <SEP> 700 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> '
<tb> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> 0,349 <SEP> 741
<tb> R<I>5</I> <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,380153 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> <B>0,060</B> <SEP> 8.25 <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> <B>1,72755 <SEP> p <SEP> t;
</B> <SEP> 28,4
<tb> R' <SEP> S <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,503 <SEP> 322 <SEP> <B>5</B> <SEP> 5
<tb> s<B>5</B>,<B>6</B> <SEP> = <SEP> 0,024330
<tb> R<I>6</I> <SEP> = <SEP> + <SEP> 25,85 <SEP> 043 <SEP> <I>d</I> <SEP> __ <SEP> <B>0,138</B> <SEP> 376 <SEP> <I>n</I> <SEP> - <SEP> <B>1,71300</B> <SEP> <I>v <SEP> c,</I> <SEP> <B>53,9</B>
<tb> R'0 <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,668 <SEP> 522 <SEP> e <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> Schnittweite <SEP> = <SEP> 0,883 <SEP> 750 <SEP> Einheiten Die Verteilung der Flächenbrechkräfte, umgerech net auf die Brechkraft 0 = + 10,000 d#ptr des Ob- jektivs, ist dabei für dieses feinkorrigierte System wie folgt vorgenommen:
EMI0008.0013
cpi <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>10,155777</B> <SEP> dptr
<tb> 3,382 <SEP> 876 <SEP> dptr <SEP> \pi <SEP> = <SEP> + <SEP> 6,772 <SEP> 901 <SEP> dptr
<tb> cpsi,2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 17,424 <SEP> 888 <SEP> dptr
<tb> <I>(p2</I> <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>20,807764</B> <SEP> dptr
<tb> T"2 <SEP> = <SEP> - <SEP> <B>29,963177</B> <SEP> dptr <SEP> \pII <SEP> = <SEP> - <SEP> .
<SEP> 9,155 <SEP> 413 <SEP> dptr
<tb> <B>99</B>3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 27,418 <SEP> 894 <SEP> dptr <SEP> (piIi <SEP> = <SEP> + <SEP> 19,485 <SEP> 193 <SEP> dptr
<tb> p <SEP> 3 <SEP> = <SEP> - <SEP> <B>7,933701</B> <SEP> dptr
EMI0009.0001
9'4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 6,816115 <SEP> dptr
<tb> q,'4 <SEP> = <SEP> - <SEP> 30,387 <SEP> 358 <SEP> dptr <SEP> \HIV <SEP> - <SEP> - <SEP> 23,571243 <SEP> dptr
<tb> Blendenraum
<tb> <I>cp5</I> <SEP> = <SEP> - <SEP> 28,869199 <SEP> dptr <SEP> _ <SEP> - <SEP> 7,064 <SEP> 656 <SEP> dptr
<tb> cP, <SEP> 5 <SEP> _ <SEP> + <SEP> 21,804543 <SEP> dptr <SEP> @v <SEP> (p <SEP> s5,<B>6</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> 22,220 <SEP> 599 <SEP> dptr
<tb> <B>99</B><I>E <SEP> _ <SEP> +</I> <SEP> <B>0,416056</B> <SEP> dptr
<tb> <I>cA <SEP> = <SEP> +</I> <SEP> 16,088 <SEP> 090 <SEP> dptr <SEP> \@vI <SEP> = <SEP> + <SEP> 16,
504 <SEP> 146 <SEP> dptr Diese Ausführungsform .ist mit einer besonders vorzüglichen Feinkorrektion ausgestattet. So beträgt die zonische Abweichung von der Erfüllung der Sinuskoinzidenz-Bedingung für eine Strahleneinfalls höhe von 18,8508 II/o f nur 15,12 Hunderttausend stel f.
Die sagittale Einstelldifferenz ist für einen Hauptstrahlenneigungswinkel von 22 20' 13,l;' (objektseitig) streng annulliert, das heisst der sagt tale Bildpunkt liegt hierbei in .der Gaussischen Bildebene in einem Abstand von 40,
3548 % f seitlich der optischen Achse.
Für einen objektseitigen Hauptstrahlenneigungs- winkel von 17 38' 31,2" beträgt die chromatische Lateralaberration zwischen dem gelben Hauptstrahl (Helium-d-Linie) und dem blauen Hauptstrahl (Was serstoff F-Linie) nur 1,71 Hunderttausendstel der Brennweite,
wobei für diesen vorgenannten gelben Hauptstrahl. der meridional.e astigmatische Brenn punkt (tangentialer Bildpunkt für das unendlich ferne Objekt) nur 77,62 Hunderttausendstel f vor der Gaussischen Bildebene liegt.
<I>Beispiel S</I> Bei dieser Ausführungsform sind die beiden äusse ren Sammellinsen (L1 und L6), welche die beiden Negativmenisken (L2 und L5) einschliessen, aus. Glas arten aufgebaut, deren Brechzahl - die sich auf das gelbe Helium-d-Licht von 5876 AE Wellenlänge bezieht - kleiner ist als 1,70 und wobei ebenfalls die hohe relative Öffnung von f/1,9 eingehalten ist.
Dieses Objektiv ist mit der folgenden Zumessung der Flächenbrechkräfte ausgestattet:
EMI0009.0058
p1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,03 <SEP> 0 <SEP> cpI <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,69 <SEP> 0 <SEP> <I>n1 <SEP> =</I> <SEP> 1,67
<tb> CG1 <SEP> =-0,34 <SEP> 0
<tb> <I>P <SEP> z <SEP> =</I> <SEP> <SEP> 3,03 <SEP> ( <SEP> \pII <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,92 <SEP> 0 <SEP> <I>n2 <SEP> =</I> <SEP> 1,76
<tb> <B>1P</B>3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 2,78 <SEP> $
<tb> - <SEP> - <SEP> 0,80 <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,98 <SEP> n3 <SEP> = <SEP> 1,69
<tb> <B>(P,3</B> <SEP> (p4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,69 <SEP> 0 <SEP> (pIv <SEP> = <SEP> - <SEP> 2,39 <SEP> Ch <SEP> n4 <SEP> = <SEP> 1,70
<tb> = <SEP> - <SEP> 3,08
<tb> Blendenraum
<tb> <B><I>(P5</I> <SEP> =</B> <SEP> - <SEP> 2,
92
<tb> } <SEP> <B><I>q</I></B>'v <SEP> = <SEP> - <SEP> 0,71 <SEP> n5 <SEP> = <SEP> 1,73
<tb> <B>V5 <SEP> =</B> <SEP> +2,210
<tb> c1<B>6</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> 0,04 <SEP> $
<tb> } <SEP> \pvi <SEP> = <SEP> + <SEP> 1,65 <SEP> nE <SEP> = <SEP> 1,69
<tb> 'p'5 <SEP> = <SEP> <B>+1,610</B> worin mit q die Gesamtbrechkraft des Gesamtobjek- tivs bezeichnet ist.
Dieser Konstruktionsaufbau ge stattet die Erschliessung einer ungewöhnlichen Fein korrektion, trotzdem die Brechzahlen der sämtlichen Sammellinsen niedriger sind als die Brechzahlen sämtlicher Zerstreuungslinsen, also diese Ausfüh- rungsform der einengenden Glaswahl nach dem Rudolphschen Konstruktions-Theorem. nicht folgt, sondern vielmehr von der aussergewöhnlichen Frei heit in der Glaswahl vollen Gebrauch macht.
Für f" = 100,0 mm Brennweite lauten die Daten des feinkorrigierten Ausübungsbeispiels wie folgt:
EMI0009.0075
R1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 65,4488 <SEP> <I>d <SEP> =</I> <SEP> <B>8,4395</B> <SEP> <I>n</I> <SEP> <B>1,67326</B> <SEP> v <SEP> = <SEP> <B>32,2</B>
<tb> R'1 <SEP> = <SEP> + <SEP> 196,485 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> - <SEP> 1 <SEP> s1,2 <SEP> = <SEP> 0,4976
<tb> R2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 35,8280
<tb> R'2 <SEP> = <SEP> + <SEP> 24,8806 <SEP> d2 <SEP> = <SEP> 3,2842 <SEP> n2 <SEP> = <SEP> 1,75512 <SEP> <I>v2 <SEP> = <SEP> 27,4</I>
<tb> S2,3 <SEP> =
EMI0010.0001
R3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 24,8806 <SEP> <I>d</I> <SEP> = <SEP> 11,9427 <SEP> <I>n.</I> <SEP> - <SEP> <B>1,69100 <SEP> 113 <SEP> =</B> <SEP> 54,
8
<tb> R<I>1</I>3 <SEP> = <SEP> + <SEP> 85,9873 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> s3,4 <SEP> = <SEP> 2,1636
<tb> R4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 101,160 <SEP> <I>d <SEP> =</I> <SEP> <B>2,4881</B> <SEP> <I>n</I> <SEP> - <SEP> <B>1,69842</B> <SEP> <I>v</I> <SEP> = <SEP> <B>30,1</B>
<tb> R'4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 22,6911 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> Blendenraum <SEP> s4,5 <SEP> = <SEP> 22,8901 <SEP> bi <SEP> = <SEP> 11,9427
<tb> b, <SEP> = <SEP> 10,9474
<tb> R<I>5</I> <SEP> = <SEP> - <SEP> 24,8806
<tb> R'5 <SEP> = <SEP> - <SEP> 32,9419 <SEP> <I>d. <SEP> =</I> <SEP> 39809 <SEP> n.
<SEP> = <SEP> 1,72755 <SEP> v5 <SEP> = <SEP> 28,4
<tb> s5,6 <SEP> = <SEP> 1,5924
<tb> R<I>6</I> <SEP> = <SEP> + <SEP> 1691,88 <SEP> <I>d <SEP> =</I> <SEP> 88575 <SEP> <I>n</I> <SEP> = <SEP> <B>1,69347</B> <SEP> <I>v</I> <SEP> = <SEP> <B>53,5</B>
<tb> R'6 <SEP> = <SEP> - <SEP> 43,1131 <SEP> c <SEP> c <SEP> c Die Gesamtbrechkraft dieses feinkorrigierten Systems ist ch = 10,000 dptr entsprechend seiner Brennweite von 100 mm.
Die einzelnen Flächen- brechkräfte zeigen dabei folgende Werte:
EMI0010.0007
<I>cpi</I> <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>1</B>0,286 <SEP> <B>3,426521</B> <SEP> 820 <SEP> dptr <SEP> d@ptr <SEP> _ <SEP> + <SEP> <B>6,860</B> <SEP> 299 <SEP> d <SEP> p <SEP> tr
<tb> <I>cp@</I> <SEP> _ <SEP> + <SEP> <B>21,076253</B> <SEP> dptr <SEP> mit <SEP> = <SEP> - <SEP> 9,273 <SEP> 497 <SEP> dptr
<tb> cp'2 <SEP> = <SEP> - <SEP> 30,349 <SEP> 750, <SEP> dptr <SEP> j
<tb> + <SEP> <B>27,772642</B> <SEP> dptr
<tb> cp'3 <SEP> = <SEP> - <SEP> 8,036 <SEP> 070 <SEP> dptr <SEP> } <SEP> \#i1, <SEP> = <SEP> + <SEP> 19,736 <SEP> 572 <SEP> dptr
<tb> Blendenraum
<tb> cp4 <SEP> = <SEP> + <SEP> 6,904112 <SEP> dptr <SEP> 99Iv <SEP> = <SEP> - <SEP> 23,875 <SEP> 357 <SEP> dptr
<tb> 'p'4 <SEP> = <SEP> - <SEP> <B>30,
779469</B> <SEP> dptr
<tb> <B>1P</B>5 <SEP> = <SEP> - <SEP> <B>29,241658</B> <SEP> dptr <SEP> l
<tb> <B>(P,5</B> <SEP> = <SEP> + <SEP> <B>22,085854</B> <SEP> dptr <SEP> ) <SEP> \Fv <SEP> - <SEP> - <SEP> <B>7,155</B> <SEP> 804 <SEP> dptr
<tb> <I>c'6 <SEP> _ <SEP> +</I> <SEP> <B>0,409881</B> <SEP> dptr
<tb> cp<B>1</B> <SEP> 6 <SEP> _ <SEP> - <SEP> <B>16,084902</B> <SEP> dptr <SEP> J <SEP> \pv <SEP> i <SEP> = <SEP> + <SEP> 16,494 <SEP> 783 <SEP> dptr Diese Werte zeigen eindrucksvoll auf, mit welch geringen Änderungen in der basischen Verteilung der Flächenbrechkräfte innerhalb des Systems seine Fein gestaltung durchgeführt werden konnte.
Dabei wird durch diese Ausführungsform der vorbeschriebene technische Fortschritt trotz der rigorosen Glaswahl nicht nur erhalten, sondern vielmehr noch weiter gesteigert, wie die folgenden Zahlenwerte aus den Ergebnissen der exakten Durchrechnungen klar ver anschaulichen.
In der optischen Achse beträgt die chromatische Longitudinalabweichung von der Erfüllung der Sinusko:inzid,enz-Bedingung zwischen dem gelben Licht der d-Linie des Heliumspektrums und. dem blauen Licht der F-Linie des Wasserstoff-Spektrums von 4861 AE nur 5,97 Hunderttausendstel der Ge samtbrennweite, also 5,97 X 10-5 f.
Für die Zone maximaler sphärischer Aberration mit einer Strahleneinfallshöhe von 18,6107 /o f be trägt die ionische Abweichung von der Erfüllung der Sinuskoinzidenz-Bedingung lediglich 11,9 Hun derttausendstel der Gesamtbrennweite. Innerhalb des nutzbaren Totalbildwinkels von 45 ist bei diesem Beispiel der Astigmatismus für eine objektseitige Hauptstrahlenneigung von n,)" = 210 24' 45" streng Null.,
wobei der sagittale as tigmatische Brenn punkt dann für die objektseitige Hauptstrahlen- neigung 22 20'2" streng mit der Gauss .ischen Bild ebene zusammenfällt, also die sagittale astigmatische Einstelldifferenz der Bildkrümmung streng annulliert ist.
Der ionische Anstieg der sagittalen astigmatischen Längsaberration beträgt zwischen den objektseitigen Haupts.trahlenneigungswinkeln von 13 38' 38" und 17 38' 31" dabei nur 17,91 Hunderttausendstel der Brennweite, während für diesen gleichen und in der normalen Gebrauchsphotographie zugleich besonders kritischen seitlichen Winkelbereich der ionische An stieg der meridionalen astigmatischen Längsaberration nur 10,95 X 10-5 f beträgt.
Die chromatischen Abweichungen in und ausser der Achse lassen sich bei dem beschriebenen Objek- tiv aussergewöhnlich gut beheben. In den kritischen seitlichen Bildfeldteilen werden durch das neue Kon struktionsprinzip dem optischen Konstrukteur ebenso überraschende wie besonders fortschrittliche Möb lichkeiten .einer ungewöhnlich hochwertigen Fein korrektion erschlossen.
Davon ist bei vorstehendem Beispiel Gebrauch gemacht, und so beträgt bCispiels- we.ise die chromatische Lateralabweichung - ge- messen in der Brennebene des Objektivs - zwischen dem gelben Licht der d-Linie des Helium-Spektrums und dem blauen Licht der F-Linie des Wasserstoff- Spektrums für den als weissen Mischlicht-Strahl auf der Objektseite in das Objektiv eintretenden Haupt strahl von m" = 17" 38' 31" Neigung nur 2,0 Million stel der Brennweite.
Diese ganz aussergewöhnlich vollkommene ausser axiale chromatische Feinkorrektion überhaupt er schliessen zu können, ist in der Tat eine ganz über raschende Möglichkeit, die durch das neue Konstruk tionsprinzip der ausübenden Technik zur Verfügung gestellt wird.
Zur Unterstreichung dieser Tatsache wurde daher die sammelnde Frontlinse LI in striktem Gegensatz zur normalen Handhabung aus einem Flint-Glas mit sehr hoher Dispersion aufgebaut, während doch üblicherweise derartige Sammellinsen sonst allgemein aus Kron-Gläsern mit geringer Far benzerstreuung erstellt werden.