DE1960502C - Symmetrisches Objektiv zur Abbildung im Maßstab 1:1 - Google Patents
Symmetrisches Objektiv zur Abbildung im Maßstab 1:1Info
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Description
F = 108,2 mm, /B = /b = 112'63·
η*Λ = !'74566
nbB = 1,79330
nbB = 1,79330
n1A = 1,79330
„7B = 1,74566
„7B = 1,74566
„„ = 1,74917
υ, = 1,77707
„10 = 1,71060
„n = 1,71060
„12 = 1,52619
υ, = 1,77707
„10 = 1,71060
„n = 1,71060
„12 = 1,52619
35,0 29,5
54,8 49,2
49,2 54,8
29,5
35,0
50,7
50,7
64,1
Die Erfindung betrifft ein symmetrisches Objektiv zur Abbildung im Maßstab 1:1, dessen zu beiden
Seiten der Blende angeordnete Linsengruppen Teleobjektive mit zur Blende benachbarten Positiven
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem derartigen Objekt den Seidel-Koeffizienten
sowie Schärfefehler, wie sphärische Aberration, Asug matismus und Koma zu verringern.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, djä
die Objektive die in den Patentansprüchen angegeoenen
Datenlabellen aufweisen.
Im folgenden werden die erfindungsgemäß gestalteten Objektive an Hand der Zeichnungen näher
beschrieben.
F i g. 1 ist eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus des Objektivs nach der Erfindung;
F i g. 2 ist ein Längsschnitt des Objektivs nach Anspruch 1;
F i g. 3 ist ein Längsschnitt des Objektivs nach Anspruch 2;
F i g. 4 und 5 sind graphische Darstellungen von Schärfefehler-Kurven der Objektive nach den F i g. 2
bzw. 3.
Ein Weitwinkelobjektiv mit kleiner Verzeichnung ist im Prinzip folgendermaßen aufgebaut: Wie aus
F i g. 1 zu ersehen ist, bestehen eine Linsengruppe R1,
die am dichtesten beim Objekt liegt, und eine Linsengruppe R4, die am nächsten beim Bild liegt, aus Zerstreuungslinsen,
während zwischen Sammellinsengruppen R2 und R3 eine Blende F angeordnet ist
Dieses Linsensystem ist durch die Lage der Blende in zwei Hälften unterteilt. Die auf der Bildseite
liegenden Linsengruppen R3 und R4 bilden ein Teleobjektiv,
während die auf der Bildseite liegenden Linsengruppen R3 und R4 ein ähnliches Linsensystem
mit umgekehrter Linsenanordnung bilden. Der Aufbau eines Weitwinkelobjektivs dieser Art entspricht
daher einer symmetrischen Anordnung zweier Teleobjektive in bezug auf die Lage der Blende. Die
Objektive nach der Erfindung bestehen ebenfalls aus je zwei Teleobjektiven, die symmetrisch in bezug
auf die Lage der Blende angeordnet sind, und zeichnen sich durch eine Vergrößerung von 1:1, sehr kleinen
Seidel-Koeffizienten bzw. sehr kleinen Schärfefehlern aus.
Bei dem vom Objekt gesehen hinter der Blende F liegenden Linsensystem handelt es sich bei der Linse 7
entweder um eine Sammellinse (F i g. 2) oder um ein verkittetes Sammelglied, bestehend aus den Linsen
7/4 lind TB (Fig. 3). Die Linse8ist eine Bikonkav-Linse
und weist einen geringen Abstand von der Linse 7 auf. Die Linsen 9,10 und 11 sind Sammellinsen,
die Linse 12 eine Zerstreuungslinse, die einen verhältnismäßig großen Abstand von der Linse 11 aufweist
und deren stärker gekrümmte Oberfläche auf die Blende F gerichtet ist. Die vom Objekt gesehen
hintere Linsengruppe ist daher ein Teleobjektiv, das aus sechs Linsen besteht. Entsprechendes gilt für
das vor der Blende F angeordnete Linsensystem.
Die Linsen 1 bis 6 des vorderen Linsensystems und die Linsen 7 bis 12 des hinteren Linsensystems sind
symmetrisch zur Blende F angeordnet.
Die von einem auf der optischen Achse liegenden Punkt ausgehenden Lichtstrahlen werden durch die
Zerstreuungslinse 1 stark divergiert. Nachdem sie die Linsen 2 bis 6 des Telepositivs durchlaufen haben,
gehen sie parallel zur optischen Achse durch die Blende F hindurch. Diese parallelen Strahlen durchlaufen
das hintere Linsensystem, nämlich die Linsen 7 bis 12, und erzeugen ein Bild in der Vergrößerung
von 1:1.
Um ein hochwertiges Objektiv zu erhalten, muß
die Petzval-Summe und auch die sphärische Aberration gegenüber einem üblichen Objektiv verringert
werden. Der Seideische Koma-Koeffizient wird durch den symmetrischen Aufbau verringert, doch ist es
in der Praxis sehr schwierig, den Koma-Fehler vollständig
zu beseitigen. Die Verzeichnung wird dagegen durch den symmetrischen Aufbau in weitgehend
befriedigender Weise beseitigt.
Die in den beiden Patentansprüchen angegebenen Objektive zeichnen sich weiter durch folgende Gemeinsamkeiten
aus:
A. Jeder Krümmungsradius ist größer als 0,7 · F, wobei F die Gesamtbrennweite ist;
B. der Krümmungsradius jeder Sammellinse, ausgenommen derjenige verkitteter Oberflächen, ist
größer als F;
C. der Brechungsindex jeder Sammellinse ist größer als 1.65;
D. die Anordnung ist so gewählt, daß diejenigen Lichtstrahlen, die parallel zur optischen Achse
durch die Blende verlaufen, aus der zweiten Zerstreuungslinse des bildseitigen Linsensystems
als divergierende Strahlen austreten;
E. die am dichtesten am Bild liegende Zerstreuungslinse hat von der vor ihr liegenden Sammellinse
einen so großen Abstand, daß das bildseitige Linsensystem ein Teleobjektiv bildet;
F. der größere Krümmungsradius der am dichtesten am Bild liegenden Zerstreuungslinse ist größer
als 0,7 F und kleiner als 1,5 F.
Wenn die Bemessungen A und B eingehalten sind. ergibt sich eine geringere sphärische Aberration und
eine geringere Koma. Wenn man jedoch nur diese Bemessungen berücksichtigt, ist es schwierig, die
Bildflächenwölbung zu beseitigen. Durch das Einhalten der weiteren Bemessungen C, D und E ergibt
sich auch eine geringere Petzval-Summe.
Die Bemessung F ist notwendig zur Verringerung der durch die Oberfläche mit dem größeren Krümmungsradius
hervorgerufenen Koma. Da diese Oberfläche auch zur Kompensation des Astigmatismus
dient, würde ein zu großer Wert die Kompensation des Astigmatismus erschweren, weil dann die zweite
Oberfläche der zweiten Linse für diese Kompensation eine größere Krümmung aufweisen müßte, was zwaneläufig
eine Vergrößerung der Koma zur Folge hätte. Aus diesem Grunde ist es notwendig, den Wert
kleiner als 1,5 F zu wählen.
Jedes der Objektive hat eine relative öffnung von 1:2,5 und eine numerische Apertur von 0.1.
Die folgenden Tabellen I und II enthalten jeweils Seidel-Koeffizienten zur e-Linien-Koropensation und
g-Linien-Kompensation. Dabei bedeuten S, = sphärische Aberration, S? = Koma, S3 = Astigmatismus.
P = Petzval-Koeffizient und S5 = Verzeichnung. Man
sieht, daß die Summe aller Fehler sehr gering ist. Die F i g. 4 und 5 zeigen die Fehlerkurven, die man durch
Aufzeichnen des wahren Strahlenverlaufs erhält. Sowohl bei der e-Linien- als auch der g-Linien-Kompensation
werden Fehler bis zu einem Feldwinkel von ±39,6 mm ausgezeichnet kompensiert, wie aus
den Tabellen I und Il zu ersehen ist.
Da bei den Objektiven nach der Erfindung die Strahlen, die durch die Blende F hindurchgehen,
parallel zur optischen Achse verlaufen, kann ein optisches Filter in den Blendenraum eingesetzt werden,
ohne den Korrektionszustand der Objektive zu beeinflussen.
j*
Tabelle I
Seidel-Koeffizienten der e-Linien-Kompensation
Seidel-Koeffizienten der e-Linien-Kompensation
- | 1 | • s, | S2 | S3 | P | S5 |
2 | 0,055 | 0,082 | 0,120 | 0,051 | 0,253 | |
3 | -0,521 | 0,105 | -0,021 | -0,352 | 0,075 | |
4 | 0,403 | 0,267 | 0,176 | 0,025 | 0,133 | |
5 | -0,016 | -0,056 | -0,197 | 0,108 | -0,312 | |
6 | 0,311 | 0,232 | 0,173 | 0,102 | 0,206 | |
7 | -0,000 | -0,006 | -0,083 | 0,050 | -0,412 | |
8 | 0,041 | 0,070 | 0,120 | 0,076 | 0,337 | |
9 | 0,002 | -0,013 | 0,062 | 0,048 | -0,507 | |
10 | -0,653 | 0,505 | -0,391 | -0,405 | 0,617 | |
11 | -2,274 | -1,049 | -0,484 | -0,143 | -0,289 " | |
12 | 2,340 | 1,103 | 0,520 | 0,146 | 0,314 | |
13 | 0,327 | -0,222 | 0,151 | 0,295 | -0,304 | |
14 | 0.327 | 0,266 | 0,217 | 0,295 | 0,417 | |
15 | 2,340 | -0,788 | 0,265 | 0,146 | -0,138 | |
16 | -2,274 | 0,743 | -0,243 | -0,143 | 0,126 | |
17 | -0,653 | -0,593 | -0,539 | -0,405 | -0,858 | |
18 | 0,002 | 0,013 | 0,065 | 0,048 | 0,539 | |
19 | 0,041 | -0,064 | 0,102 | 0,076 | -0,281 | |
20 | -0,000 | 0,006 | -0,081 | 0,050 | 0,385 | |
21 | 0,311 | -0.190 | 0,116 | 0,102 | -0,134 | |
22 | -0,016 | 0,054 | -0,183 | 0,108 | 0,250 | |
23 | 0,403 | -0,212 | 0,112 | 0,025 | -0,072 | |
24 | -0,521 | -0.175 | -0,058 | -0,352 | -0,138 | |
Summe | 0,055 | -0.074 | 0,099 | 0,051 | -0,202 | |
0,030 | 0,002 | 0,020 | 0,003 | 0.004 |
Tabelle II
Seidel-Koeffizienten der g-Linien-Kompensation
Seidel-Koeffizienten der g-Linien-Kompensation
S, | S2 | s, | r | S5 | |
1 | 0,054 | 0,079 | 0,116 | 0,053 | 0,248 |
2 | -0,769 | 0.250 | -0.081 | -0,412 | 0.160 |
3 | 0,487 | 0,250 | 0,129 | 0,045 | 0,090 |
4 | -0,008 | -0,040 | -0.195 | 0,127 | -0,329 |
5 | 0,501 | 0.244 | 0,119 | 0,187 | 0,149 |
6 | -0,012 | -0,036 | -0,106 | -0,027 | -0,389 |
7 | 0,119 | 0,121 | 0.123 | 0,177 | 0,305 |
8 | 0,000 | 0.000 | 0.002 | -0,051 | -0,544 |
9 | -0.173 | 0224 | -0.289 | -0.304 | 0,766 |
10 | -2,660 | -1,054 | -0.417 | -0,236 | -0259 |
11 | 1,874 | 0,922 | 0.453 | 0.343 | 0,293 |
12 | 0,426 | 0,079 | 0,014 | 0,017 | 0,006 |
13 | 0,174 | -0,165 | D, 157 | 0279 | -0,414 |
14 | 0.174 | 0,169 | 0,165 | 0279 | 0,433 |
15 | 0,426 | -0,068 | 0,011 | 0,017 | -0.004 |
16 | 1.874 | -0,877 | 0,410 | 0,143 | -0258 |
17 | -Z660 | 0,989 | -0,368 | -0236 | 0225 |
18 | -0.173 | -0228 | -0300 | -0,304 | -0,795 |
19 | 0,000 | -0,000 | 0,002 | -0,051 | 0,542 |
20 | 0,119 | -0,118 | 0.117 | 0,177 | -0292 |
21 | -0,012 | 0,036 | -0.105 | -0,027 | 0381 |
S, | |
22 | 0,501 |
23 | -0,008 |
24 | 0,487 |
25 | -0,769 |
26 | 0,054 |
Summe | 0,026 |
Fortsetzung
S1
10
.ss
-0,232
0,039
-0,239
-0,269
-0,078
0,000
0,108 -0,193
0,117 -0,094
0,112
0,008
0,187 0,127 0,045 -0,412 0,053 -0,001
-0,136
0,318
-0,079
-0,177
-0,238
0,000
Claims (2)
- Patentansprüche:,1, Symmetrisches Objektiv zur Abbildung im Maßstab 1: L, bestehend aus zu beiden Seiten der Blende angeordneten Teleobjektiven, wobei die Telepositive der Blende benachbart sind, gekennzeichnet durch folgende Daten:
= 733,498 D «1 JV, V = 107,246 dx = 14,09 = 1,58483 40,8 T2 • = 1722,209 d2 = 70,44 M2 r3 = -398,531 d3 = 14,09 « 1,73235 54,8 rA = 425,155 d4 = 9,02 «3 r5 = -867,243 d5 = 14,09 = 1,73235 54,8 568,460 db = 0,56 n4 Τη = -896,762 rf7 = 14,09 = 1,73235 54,8 ra = -99,030 d8 = 11,27 »5 Tg 279,822 d9 = 18,74 = 1,64419 34,6 rio 296,460 dio = 1,41 »6 rll = -146,748 dn = 28,17 = 1,73235 54,8 146,748 rf,2 = 10,40 «7 rl3 = -296,460 d13 = 28.17 = 1,73235 54,8 r14 = -279,822 dlA = 1,41 »8 ris 99,030 rf, 5 = 18,74 = 1,64419 34,6 rl6 896,762 dlb = 11,27 /I9 r17 = -568,460 d17 = 14,09 = 1,73235 54,8 rl8 867,243 rf18 = 0.56 »10 Γ19 = -425,155 rf,9 = 14.09 = 1,73235 54,8 r20 398,531 rf20 = 9,02 »11 r21 = -1722,209 rf21 = 14,09 = 1,73235 54,8 r22 = -107,246 d22 = 70,44 «12 »"23 = -733,498 rf23 = 14,09 = 1,58483 40,8 F = 102,6 mm, fB = J'b = 97,78. - 2. Symmetrisches Objektiv zur Abbildung im Maßstab 1:1, bestehend aus zu beiden Seiten der Blende angeordneten Teleobjektiven, wobei die Telepositive der Blende benachbart sind, gekennzeichnet durch folgende Daten:702,530 90,467, = 14,09= 1,5261964,1Fortsetzung
Γ3 = 981,847 η = -351,480 rs = 240,286 »6 = 1644,629 r7 = 267,123 r8 = 925,180 r9 = -152,079 Ho = 195.727 Γη = 322,505 Γΐ 2 = 92,741 Γΐ3 = -171,138 Γΐ4 = 171,138 Γΐ5 = -92,741 Γΐ6 = -322,505 Γη = -195,727 Γΐ8 = 152,079 Γΐ9 = -925,180 T2O = -267,123 γ2ι = -1644,629 Γ22 = -240,286 ''23 = 351,480 '24 = -981,847 Γ25 = -90,467 Γ·,«. = -707,530 = 5947 = 14,09 dA = 9.02 d5 = 14,09 = 0,56 άΊ = 14,09 d8 = 11,27 d9 = 18,74 d10 = 4,23 du = 8,45 rfu = 19,72 J13 = 5,58du = 19,72dl5 = 8,45d.«, = 4.23rf,. = 18,74di» = Π.27dl9 = 14,08d20 = 0.56dn = 14,09d22 = 9,02d23 = 14.09ti24 = 59,17 d2S = 14,09
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8835268 | 1968-12-04 | ||
JP8835268 | 1968-12-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1960502A1 DE1960502A1 (de) | 1970-12-03 |
DE1960502C true DE1960502C (de) | 1973-03-22 |
Family
ID=
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